Windows操作系统下的虚拟存储管理
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更新于2024-08-05
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"虚拟存储管理在Windows操作系统中的实现与应用"
在Windows操作系统中,虚拟存储管理是一项关键的技术,它使得每个进程都能拥有独立且完整的4GB虚拟地址空间,即使物理内存远小于这个值。这个4GB空间被划分为两部分:低端2GB供用户进程使用,高端2GB供系统使用。实验五主要探讨了虚拟地址空间的结构及其管理机制。
首先,用户进程的虚拟地址空间被细分为三个区域:已调配区(committed)、保留区(reserved)和自由区(free)。已调配区是实际分配了物理内存的区域,根据权限,进程可以执行读、写或运行程序等操作。保留区虽然没有立即分配物理内存,但保留了这部分地址空间,将来可以根据需要分配。自由区则是未被使用的,通常具有PAGE_NOACCESS权限,不允许进行任何操作。
访问权限在虚拟内存管理中起到至关重要的作用,决定了进程对内存区域的操作权限。例如,PAGE_READONLY区域只允许读取,不允许写入或执行;PAGE_EXECUTE区域允许执行,但不能读写;而PAGE_NOACCESS区域则完全禁止访问。在进程启动前,整个虚拟地址空间都是自由区,并带有PAGE_NOACCESS权限。随着进程加载,不同的区域会被标记为已调配或保留,并赋予相应的访问权限。
MEMORY_BASIC_INFORMATION结构是用来描述进程虚拟内存页面状态的关键数据结构。其成员如表5-1所示,包括BaseAddress(虚拟内存区域起始地址)、AllocationBase(分配基地址,如果是子分配区则指外层区域)等。通过VirtualQueryEx() API,可以获取特定地址的大小和属性信息。
此外,Windows提供了一系列虚拟内存API,允许用户对应用程序的虚拟地址空间进行精细控制。表5-2列举了一些常用API,这些API包括但不限于VirtualAlloc()用于分配内存,VirtualFree()释放内存,VirtualProtect()更改内存保护设置,以及VirtualQuery()获取内存信息。
通过这些API,开发者能够有效地管理进程的内存需求,确保程序的稳定性和效率。虚拟存储管理不仅解决了物理内存限制的问题,还提供了内存保护,防止进程间的相互干扰,确保系统的安全性和可靠性。理解并熟练运用这些概念和技术对于开发高效、稳定的Windows应用程序至关重要。
2022-07-08 上传
2022-07-06 上传
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2022-11-29 上传
2023-03-11 上传
2021-10-28 上传
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2021-08-18 上传
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