Windows内存监视器设计与实现

"内存监视实验报告，张惟振，1120170117，Windows内存管理，内存使用情况，地址空间布局，物理内存，虚拟内存，性能信息，系统信息，进程信息，虚拟地址空间布局" 在本次操作系统课程设计实验中，学生张惟振设计了一个内存监视器，旨在理解和掌握Windows操作系统中的内存管理和存储器相关API的使用。实验目标是熟悉Windows的内存管理机制，如请求调页技术，了解系统内存和进程内存的使用情况，以及如何利用API获取这些信息。 实验主要使用了以下几个关键的Windows API函数： 1. **GetPerformanceInfo()**：此函数用于获取系统的性能信息，返回一个`PERFORMANCE_INFORMATION`结构体，其中包含CPU使用率、页面文件大小、物理内存总量等性能指标。这些数据对于分析系统的整体运行状况非常有用。 2. **GlobalMemoryStatusEx()**：该函数用于获取当前系统的内存状态，包括物理内存和虚拟内存的使用情况。它返回一个`MEMORYSTATUSEX`结构体，其中包含了可用内存、总内存、交换空间等详细信息，帮助我们了解系统内存的实时占用情况。 3. **GetSystemInfo()**：这个函数提供关于当前计算机系统的详细信息，例如处理器类型、系统架构、页面大小等，返回一个`SYSTEM_INFO`结构体。这些信息对于理解系统的基本配置和内存分配策略至关重要。 4. **CreateToolhelp32Snapshot()**、**Process32First()** 和 **Process32Next()**：这组函数用于获取并遍历系统中所有正在运行的进程信息。首先，`CreateToolhelp32Snapshot()`创建一个进程快照，然后`Process32First()`获取第一个进程的详细信息，接着`Process32Next()`遍历后续的进程，以便收集每个进程的句柄、ID、优先级等信息。 5. **VirtualQueryEx()**：为了查看进程的虚拟地址空间布局，实验中使用了`VirtualQueryEx()`函数。它允许开发者查询指定进程地址空间中任意位置的内存信息，返回一个`MEMORY_BASIC_INFORMATION`结构体，包含内存区域的基地址、大小、保护属性等，有助于分析进程内存的分配和使用状态。 通过上述API的组合使用，实验者能够构建一个实时监控系统内存和进程内存的工具，这对于系统管理员和开发者来说是非常有价值的，可以帮助他们优化应用程序的内存使用，排查内存泄漏等问题，以及更好地理解Windows内存管理的工作原理。在实验环境中，使用了Windows 10 1909版本，并在Intel i5-7200U处理器上运行，确保了实验的兼容性和有效性。