Windows API 实验：内存管理与线程同步

"操作系统实验——内存管理" 操作系统实验——内存管理是计算机科学教育中的一个重要实践环节，主要关注如何有效地管理计算机系统的内存资源。这个实验旨在让学生通过实际操作理解内存管理的基本概念和技术，如线程同步、内存分配和权限保护。实验内容包括创建两个线程，一个用于模拟内存分配，另一个用于跟踪和记录内存状态的变化。实验要求线程间使用信号量进行同步，确保数据的一致性。 在实验中，内存分配操作基于特定的测试数据文件进行，这些文件由程序随机生成，包含如下的信息： 1. 时间：等待执行内存分配操作的时间，这是随机产生的。 2. 块数：每次操作涉及的内存页数量，也是随机产生的。 3. 操作类型：包括保留、提交、释放、回收、加锁和解锁，每种操作都有其特定含义： - 保留：只在虚拟地址空间分配，不分配物理空间。 - 提交：在物理地址空间分配内存。 - 回收：释放物理空间，但保留虚拟空间。 - 释放：释放物理和虚拟空间。 - 加锁：将内存固定在物理内存中，防止被换出。 - 解锁：允许内存被换出到磁盘。 4. 权限保护：定义了内存区域的访问权限，例如只读、读写、执行等。 实现方案包括以下几个步骤： 1. 创建两个线程，一个用于分配内存，另一个用于统计系统内存信息。这涉及到Windows API函数CreateThread的使用，该函数用于创建新的线程。 2. 使用Sleep函数设置定时器，控制线程何时开始执行，以及在两次操作之间的等待时间。 3. 主程序使用WaitForMultipleObjects函数阻塞，直到所有子线程执行完毕，确保程序的完整执行。 此外，实验还需要自定义函数生成合法的测试数据，包括检查开始执行时间的非负性和递增性，以及内存块大小的正数值。通过这样的实验，学生能够深入理解操作系统如何管理内存，以及如何使用API函数来实现这些管理策略。这不仅有助于理论知识的理解，也为实际软件开发提供了实践经验。