操作系统 实验六内存管理(验证类实验)-存在的问题-2023-6

一、实验目的

了解 Windows 的内存结构和虚拟内存的管理，理解进程的虚拟内存空间和物理内存的映射关系。加深对操作系统内存管理、虚拟存储管理等理论知识的理解。

二，Codeblocks运行程序

 报错1： ||=== 构建文件: "无目标" 在 "无项目" 中 (编译器: 未知的) ===|
undefined reference to `__imp_StrFormatByteSizeA'|
 undefined reference to `__imp_PathStripPathA'|
 undefined reference to `__imp_StrFormatByteSizeA'|

undefined reference to `__imp_StrFormatByteSizeA'|
||error: ld returned 1 exit status|
||=== 构建 失败: 5 error(s), 0 warning(s) (0 分, 1 秒) ===|
 

因为没链接库在左侧点击 -设置-编译器-链接器设置-添加-找到MinGW的库文件libshlwapi.a

报错2： 'LPCVOID' {aka 'const void*'} to 'DWORD' {aka 'long unsigned int'} loses precision [-fpermissive]|

所有报错的位置的 DWORD 改成 DWORD64

 程序正常运行：

三、代码

// 工程 vmwalker
#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <shlwapi.h>
#include <iomanip>
#include<shlwapi.h>
#pragma comment(lib, "Shlwapi.lib")

// 以可读方式对用户显示保护的辅助方法。
// 保护标记表示允许应用程序对内存进行访问的类型
// 以及操作系统强制访问的类型

inline bool TestSet(DWORD dwTarget, DWORD dwMask)
{
    return ((dwTarget &dwMask) == dwMask) ;
}
# define SHOWMASK(dwTarget, type) \
if (TestSet(dwTarget, PAGE_##type) ) \
 {std :: cout << ", " << #type; }
void ShowProtection(DWORD dwTarget)
{
    SHOWMASK(dwTarget, READONLY) ;
    SHOWMASK(dwTarget, GUARD) ;
    SHOWMASK(dwTarget, NOCACHE) ;
    SHOWMASK(dwTarget, READWRITE) ;
    SHOWMASK(dwTarget, WRITECOPY) ;
    SHOWMASK(dwTarget, EXECUTE) ;
    SHOWMASK(dwTarget, EXECUTE_READ) ;
    SHOWMASK(dwTarget, EXECUTE_READWRITE) ;
    SHOWMASK(dwTarget, EXECUTE_WRITECOPY) ;
    SHOWMASK(dwTarget, NOACCESS) ;
}
// 遍历整个虚拟内存并对用户显示其属性的工作程序的方法
void WalkVM(HANDLE hProcess)
{
// 首先，获得系统信息
    SYSTEM_INFO si;
    :: ZeroMemory(&si, sizeof(si) ) ;
    :: GetSystemInfo(&si) ;
// 分配要存放信息的缓冲区
    MEMORY_BASIC_INFORMATION mbi;
    :: ZeroMemory(&mbi, sizeof(mbi) ) ;
// 循环整个应用程序地址空间
    LPCVOID pBlock = (LPVOID) si.lpMinimumApplicationAddress;
    while (pBlock < si.lpMaximumApplicationAddress)
    {
// 获得下一个虚拟内存块的信息
        if (:: VirtualQueryEx(
                    hProcess, // 相关的进程
                    pBlock, // 开始位置
                    &mbi, // 缓冲区
                    sizeof(mbi))==sizeof(mbi) ) // 大小的确认
        {
// 计算块的结尾及其大小
            LPCVOID pEnd = (PBYTE) pBlock + mbi.RegionSize;
            TCHAR szSize[MAX_PATH];
            :: StrFormatByteSize(mbi.RegionSize, szSize, MAX_PATH) ;
// 显示块地址和大小
            std :: cout.fill ('0') ;
            std :: cout
                    << std :: hex << std :: setw(8) << (DWORD64) pBlock
                    << "-"
                    << std :: hex << std :: setw(8) << (DWORD64) pEnd
                    << (:: strlen(szSize)==7? " (" : " (") << szSize
                    << ") " ;
// 显示块的状态
            switch(mbi.State)
            {
            case MEM_COMMIT :
                std :: cout << "Committed" ;
                break;
            case MEM_FREE :
                std :: cout << "Free" ;
                break;
            case MEM_RESERVE :
                std :: cout << "Reserved" ;
                break;
            }
// 显示保护
            if(mbi.Protect==0 && mbi.State!=MEM_FREE)
            {
                mbi.Protect=PAGE_READONLY;
            }
            ShowProtection(mbi.Protect);
// 显示类型
            switch(mbi.Type)
            {
            case MEM_IMAGE :
                std :: cout << ", Image" ;
                break;
            case MEM_MAPPED:
                std :: cout << ", Mapped";
                break;
            case MEM_PRIVATE :
                std :: cout << ", Private" ;
                break;
            }
// 检验可执行的影像
            TCHAR szFilename [MAX_PATH] ;
            if (:: GetModuleFileName (
                        (HMODULE) pBlock, // 实际虚拟内存的模块句柄
                        szFilename, //完全指定的文件名称
                        MAX_PATH)>0) //实际使用的缓冲区大小
            {
// 除去路径并显示
                :: PathStripPath(szFilename) ;
                std :: cout << ", Module: " << szFilename;
            }
            std :: cout << std :: endl;
// 移动块指针以获得下一下个块
            pBlock = pEnd;
        }
    }
}
void ShowVirtualMemory()
{
// 首先，让我们获得系统信息
    SYSTEM_INFO si;
    :: ZeroMemory(&si, sizeof(si) ) ;
    :: GetSystemInfo(&si) ;
// 使用外壳辅助程序对一些尺寸进行格式化
    TCHAR szPageSize[MAX_PATH];
    ::StrFormatByteSize(si.dwPageSize, szPageSize, MAX_PATH) ;
    DWORD64 dwMemSize = (DWORD64)si.lpMaximumApplicationAddress -
                      (DWORD64) si.lpMinimumApplicationAddress;
    TCHAR szMemSize [MAX_PATH] ;
    :: StrFormatByteSize(dwMemSize, szMemSize, MAX_PATH) ;
// 将内存信息显示出来
    std :: cout << "Virtual memory page size: " << szPageSize << std :: endl;
    std :: cout.fill ('0') ;
    std :: cout << "Minimum application address: 0x"
                << std :: hex << std :: setw(8)
                << (DWORD64) si.lpMinimumApplicationAddress
                << std :: endl;
    std :: cout << "Maximum application address: 0x"
                << std :: hex << std :: setw(8)
                << (DWORD64) si.lpMaximumApplicationAddress
                << std :: endl;
    std :: cout << "Total available virtual memory: "
                << szMemSize << std :: endl ;
}


int main()
{
//显示虚拟内存的基本信息
    ShowVirtualMemory();
// 遍历当前进程的虚拟内存
    ::WalkVM(::GetCurrentProcess());

    return 0;
}