操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、目錄 實(shí)驗(yàn)一 WINDOWS 進(jìn)程初識(shí) 3. 1 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3. 2 、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 3. 3 、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 5. 4 、程序清單 5. 實(shí)驗(yàn)二 進(jìn)程管理 6. 背景知識(shí) 6. 1 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.2 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 1. 2 3 、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1.7 4、程序清單 錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。 實(shí)驗(yàn)三 進(jìn)程同步的經(jīng)典算法 17 背景知識(shí) 1.8 1 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2.0 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 2. 0 3 、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 2.3 4、程序清單 錯(cuò)誤 ! 未定義書(shū)簽。 實(shí)驗(yàn)四 存儲(chǔ)管理 2. 4 背景知識(shí) 2.4 1 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3.2 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 3. 2 3 、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 4 、程序清單 實(shí)驗(yàn)

2、五 文件和設(shè)備管理 4.9 .錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。 5. 0 背景知識(shí) 5.0 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽 3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽 1 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?5.4 實(shí)驗(yàn)一 WINDOWS進(jìn)程初識(shí) 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1) 學(xué)會(huì)制使用應(yīng)VVC程序?qū)懟镜?Win32 Consol Application (2) 掌握WINDOWS AP勺使用方法。 (3) 編寫(xiě)測(cè)試程序，理解用戶態(tài)運(yùn)行和核心態(tài)運(yùn)行。 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 (1)編寫(xiě)基本的 Win32 Consol Application 步驟1 :登錄進(jìn)入 Windows，啟動(dòng) VC+ 6.0。 步驟2:在“FILE”菜單中單擊“NEW子菜單

3、，在“projects ” 選項(xiàng)卡 中選擇 “ Win32 Consol Application ” ,然后在 “Project name ”處輸入工程名，在“ Location ” 處輸入 工程目錄。創(chuàng)建一個(gè)新的控制臺(tái)應(yīng)用程序工程。 步驟3：在“FILE”菜單中單擊“NEW”子菜單，在“Files ” 選項(xiàng)卡中選擇“ C+ Source File ” ,然后在“ File ”處輸 入C/C+源程序的文件名。 步驟4:將清單1-1所示的程序清單復(fù)制到新創(chuàng)建的C/C+ 源程序中。編譯成可執(zhí)行文件。 步驟5:在“開(kāi)始”菜單中單擊“程序”-“附件”-“命 令提示符”命令，進(jìn)入Windows “命令提

4、示符”窗口，然后 進(jìn)入工程目錄中的debug子目錄，執(zhí)行編譯好的可執(zhí)行程序： 課程 os 課os 實(shí)驗(yàn) 程序 os11debughello.exe 運(yùn)行結(jié)果(如果運(yùn)行不成功，則可能的原因是什 么？)： EB命令提示符 Hcrosoft Uindow? ifc本 6.2.9200 2012 nicrosoft Coloration保留浙有權(quán)開(kāi)U* C： Usei*swshsse : F ： cd皿葉咖 Flits Cx86)Mic*osoft Uiiiia Scud io NyProMlfibug E ： ProgVAm Files CxHbf1ici*O5Oft VlfUhltes tMl M

5、)ehujtts tU丄 He lla IJin 32 Cori-sa 1 A ppiion E : Progiraii Files M1icrosof t UisuLal StudLioMlyProijectsXtestWl JDeibuLg （2）計(jì)算進(jìn)程在核心態(tài)運(yùn)行和用戶態(tài)運(yùn)行的時(shí)間 步驟1按照（1）中的步驟創(chuàng)建一個(gè)新的“ Win32 Consol Application ”工程，然后將清單1-2中的程序拷貝過(guò)來(lái)， 編譯成可執(zhí)行文件。 步驟 2：在創(chuàng)建一個(gè)新的 “Win32 Consol Application ” 工程，程序的參考程序如清單1-3所示，編譯成可執(zhí)行文件 并執(zhí)行。 步驟3

6、:在“命令提示符”窗口中運(yùn)行步驟1中生成的 可執(zhí)行文件，測(cè)試步驟 2中可執(zhí)行文件在核心態(tài)運(yùn)行和用戶 態(tài)運(yùn)行的時(shí)間。 課程 os 課 os 實(shí)驗(yàn) 程序 os12debugtime TEST.exe 步驟4 :運(yùn)行結(jié)果（如果運(yùn)行不成功，則可能的原因是 什么？）： Uindws【肢本 6”2萼92日01 kcJ 3B1Z Ficrosoft Gorporation,律留所有權(quán)利* C：MJsei*swshsse: E ；Xcd Pi*uyrni Flics M1iciusuf t Visual Stud Lut sM,es C 92 DcbUfj EzxPirogriani Files Mlicro

7、soFt Uifual EtudioXMyProjcctstest02Mebuytest02 te st93.exe IDs b. szCmdL in e,; c. NULL ; d. NULL ; e. FALSE; f. CREATE_NEW_CONSOLE; g. NULL ; h. NULL。 步驟5：按源程序中注釋中的提示，修改源程序 2-2,編 譯執(zhí)行。運(yùn)行結(jié)果： Creating the child process. Telling the child process to quit. 步驟 6:參考 MSDN 中的幫助文件CreateMutex()、 OpenMutex()、R

8、eleaseMutex()和 WaitForSingleObject()的使用 方法，理解父子進(jìn)程如何利用互斥體進(jìn)行同步的。給出父子 進(jìn)程同步過(guò)程的一個(gè)大概描述： 首先，進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)互斥體，打開(kāi)互斥體，如遇到互斥，則進(jìn)行處理， 處理完后，釋放互斥體，下面便是進(jìn)程等待下一個(gè)要處理的項(xiàng)目。 3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 每個(gè)進(jìn)程都從調(diào)用CreateProcess() API函數(shù)開(kāi)始，該函數(shù)的任務(wù)是在 對(duì)象管理器子系統(tǒng)內(nèi)初始化進(jìn)程對(duì)象。每一進(jìn)程都以調(diào)用 ExitProcess()或TerminateProcess() AP函數(shù)終止。通常應(yīng)用程序的框 架負(fù)責(zé)調(diào)用ExitProcess()函數(shù)。進(jìn)程都是有始有終，其中有

9、中斷， 還有處理進(jìn)程間互斥的函數(shù)，已達(dá)到進(jìn)程的完成后自然終止。 實(shí)驗(yàn)三 進(jìn)程同步的經(jīng)典算法 背景知識(shí) Windows 2000提供的常用對(duì)象可分成三類： 核心應(yīng)用服 務(wù)、線程同步和線程間通訊。其中，開(kāi)發(fā)人員可以使用線程 同步對(duì)象來(lái)協(xié)調(diào)線程和進(jìn)程的工作，以使其共享信息并執(zhí)行 任務(wù)。此類對(duì)象包括互鎖數(shù)據(jù)、臨界段、事件、互斥體和信 號(hào)等。 多線程編程中關(guān)鍵的一步是保護(hù)所有的共享資源，工具 主要有互鎖函數(shù)、臨界段和互斥體等；另一個(gè)實(shí)質(zhì)性部分是 協(xié)調(diào)線程使其完成應(yīng)用程序的任務(wù)，為此，可利用內(nèi)核中的 事件對(duì)象和信號(hào)。 在進(jìn)程內(nèi)或進(jìn)程間實(shí)現(xiàn)線程同步的最方便的方法是使 用事件對(duì)象，這一組內(nèi)核對(duì)象允許一個(gè)線程對(duì)

10、其受信狀態(tài)進(jìn) 行直接控制(見(jiàn)表3-1)。 而互斥體則是另一個(gè)可命名且安全的內(nèi)核對(duì)象，其主要 目的是引導(dǎo)對(duì)共享資源的訪問(wèn)。擁有單一訪問(wèn)資源的線程創(chuàng) 建互斥體，所有想要訪問(wèn)該資源的線程應(yīng)該在實(shí)際執(zhí)行操作 之前獲得互斥體，而在訪問(wèn)結(jié)束時(shí)立即釋放互斥體，以允許 下一個(gè)等待線程獲得互斥體，然后接著進(jìn)行下去。 與事件對(duì)象類似，互斥體容易創(chuàng)建、打開(kāi)、使用并清除。 利用CreateMutex() API可創(chuàng)建互斥體，創(chuàng)建時(shí)還可以指定一 個(gè)初始的擁有權(quán)標(biāo)志，通過(guò)使用這個(gè)標(biāo)志，只有當(dāng)線程完成 了資源的所有的初始化工作時(shí)，才允許創(chuàng)建線程釋放互斥 體。 表3-1用于管理事件對(duì)象的 API API名稱 描述 Creat

11、eEven t() 在內(nèi)核中創(chuàng)建一個(gè)新的事件對(duì)象。此函 數(shù)允許有安全性設(shè)置、手工還是自動(dòng)重 置的標(biāo)志以及初始時(shí)已接受還是未接受 信號(hào)狀態(tài)的標(biāo)志 OpenEvent () 創(chuàng)建對(duì)已經(jīng)存在的事件對(duì)象的引用。此 API函數(shù)需要名稱、繼承標(biāo)志和所需的訪 問(wèn)級(jí)別 SetEvent() 將手工重置事件轉(zhuǎn)化為已接受信號(hào)狀態(tài) ResetEvent () 將手工重置事件轉(zhuǎn)化為非接受信號(hào)狀態(tài) PulseEvent () 將自動(dòng)重置事件對(duì)象轉(zhuǎn)化為已接受信號(hào) 狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)釋放所有的等待它的線程 時(shí)此種轉(zhuǎn)化立即發(fā)生 為了獲得互斥體，首先，想要訪問(wèn)調(diào)用的線程可使用 OpenMutex() API來(lái)獲得指向?qū)ο蟮木浔蝗缓?/p>

12、，線程將這 個(gè)句柄提供給一個(gè)等待函數(shù)。當(dāng)內(nèi)核將互斥體對(duì)象發(fā)送給等 待線程時(shí)，就表明該線程獲得了互斥體的擁有權(quán)。當(dāng)線程獲 得擁有權(quán)時(shí)，線程控制了對(duì)共享資源的訪問(wèn)一一必須設(shè)法盡 快地放棄互斥體。放棄共享資源時(shí)需要在該對(duì)象上調(diào)用 ReleaseMute() API。然后系統(tǒng)負(fù)責(zé)將互斥體擁有權(quán)傳遞給下 一個(gè)等待著的線程(由到達(dá)時(shí)間決定順序)。 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1） 回顧系統(tǒng)進(jìn)程、 線程的有關(guān)概念， 加深對(duì) Windows 2000 線程的理解。 2） 了解互斥體對(duì)象，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)者消費(fèi)者等進(jìn)程間同步 與互斥經(jīng)典算法的實(shí)現(xiàn)，加深對(duì)P、V 原語(yǔ)以及利用 P、V 原語(yǔ)進(jìn)行進(jìn)程間同步與互斥操作的理解。 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)

13、容和步驟 （ 1）. 生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題 步驟 1：創(chuàng)建一個(gè)“ Win32 Consol Application ”工程， 然后拷貝清單 3-1 中的程序，編譯成可執(zhí)行文件。 步驟 2：在“命令提示符”窗口運(yùn)行步驟1 中生成的可 執(zhí)行文件。運(yùn)行結(jié)果： 范例： 課程os課os實(shí)驗(yàn) 程序os11debugos31 （ 假設(shè)編譯生成的可執(zhí)行文件是 os31.exe） 步驟 3：仔細(xì)閱讀源程序， 找出創(chuàng)建線程的 WINDOWASPI 函數(shù)，回答下列問(wèn)題：線程的第一個(gè)執(zhí)行函數(shù)是什么（從哪 里開(kāi)始執(zhí)行)？它位于創(chuàng)建線程的API函數(shù)的第幾個(gè)參數(shù) 中？ 第一個(gè)執(zhí)行函數(shù)是：DWORD WINAPI Produce

14、r(LPVOID IpPara) Produce。； 它位于創(chuàng)建線程的API函數(shù)的第3個(gè)參數(shù)中。 步驟4:修改清單3-1中的程序，調(diào)整生產(chǎn)者線程和消 費(fèi)者線程的個(gè)數(shù)，使得消費(fèi)者數(shù)目大與生產(chǎn)者，看看結(jié)果有 何不同。運(yùn)行結(jié)果： 從中你可以得出什么結(jié)論： 進(jìn)程執(zhí)行中，有一定的次序，如程序運(yùn)行結(jié)果是：首先是consuming, 然后 producing，其次是 appending,最后是 taking aproduct, 步驟5:修改清單3-1中的程序，按程序注釋中的說(shuō)明 修改信號(hào)量EmptySemaphore的初始化方法，看看結(jié)果有何 不同。運(yùn)行結(jié)果： 步驟6:根據(jù)步驟4的結(jié)果，并查看MSDN回答下

15、列問(wèn)題 1) CreateMutex中有幾個(gè)參數(shù)，各代表什么含義。 三個(gè)：IpMutexAttributesSECURITYATTRIBUTES ，指定一個(gè) S ECURITY ATTRIBUTES 結(jié)構(gòu)，或傳遞零值，表示使用不允許繼 承的默認(rèn)描述符 .-予bF ;bInitialOwnerLong，如創(chuàng)建進(jìn)程希望立即擁有 互斥體，則設(shè)為 TRUE。一個(gè)互斥體同時(shí)只能由一個(gè)線程擁有;l pName String，指定互斥體對(duì)象的名字。 2)CreateSemaphore中有幾個(gè)參數(shù)，各代表什么含義， 信號(hào)量的初值在第幾個(gè)參數(shù)中。 四個(gè)：IpSemaphoreAttributes SECURIT

16、Y_ATTRIBUTES .指定 一個(gè)SECURITY ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)，或傳遞零值 一- 表示采用 不允許繼承的默認(rèn)描述符。該參數(shù)定義了信號(hào)機(jī)的安全特性 ;lI ni tialCount Long，設(shè)置信號(hào)機(jī)的初始計(jì)數(shù)?？稍O(shè)置零到 lMaximum Count之間的一個(gè)值 ：IMaximumCount Long .設(shè)置信號(hào) 機(jī)的最大 計(jì)數(shù)：lpName String，指定信號(hào)機(jī)對(duì)象的名稱。 3)程序中P、V原語(yǔ)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際 Windows API函數(shù)是什 么，寫(xiě)出這幾條語(yǔ)句 HANDLE Mutex; HANDLE FullSemaphore; HANDLE EmptySemapho

17、re; DWORD WINAPI Producer(LPVOID); DWORD WINAPI Co nsumer(LPVOID); 4）CreateMutex 能用 CreateSemaphore 替代嗎？嘗試修 改程序3-1，將信號(hào)量 Mutex完全用 CreateSemaphore及相 關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。寫(xiě)出要修改的語(yǔ)句： 1、可以。 2、修改的語(yǔ)句為：Mutex = CreateSemaphore（NULL,0,0,NULL）; （2）.讀者寫(xiě)者問(wèn)題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)（1）中所熟悉的P、V原語(yǔ)對(duì)應(yīng)的實(shí)際 Windows API函數(shù)，并參考教材中讀者、寫(xiě)者問(wèn)題的算法原理，嘗試 利用Windows AP

18、I函數(shù)實(shí)現(xiàn)第一類讀者寫(xiě)者問(wèn)題（讀者優(yōu) 先）。 3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 通過(guò)對(duì)牛產(chǎn)者、消費(fèi)者問(wèn)題的處理，加深理解了講程是可并發(fā)執(zhí)行的 程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次計(jì)算活動(dòng)，也是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配 和保護(hù)的基本單位。 線程是繼進(jìn)程之后引進(jìn)的， 為了減少程序并發(fā)執(zhí) 行的時(shí)空開(kāi)銷，使得并發(fā)粒度更細(xì)，并發(fā)性更好。生產(chǎn)者、消費(fèi)者不 但解決進(jìn)程間同步，還解決了進(jìn)程的互斥，其算法思想很經(jīng)典，對(duì)P, V原語(yǔ)的理解有很大的幫助 實(shí)驗(yàn)四 存儲(chǔ)管理 背景知識(shí) 耗盡內(nèi)存是 Windows 2000/XP 系統(tǒng)中最常見(jiàn)的問(wèn)題之一。 當(dāng)系統(tǒng)耗盡內(nèi)存時(shí)，所有進(jìn)程對(duì)內(nèi)存的總需求超出了系統(tǒng)的 物理內(nèi)存總量。隨后， Windows 2000

19、/XP 必須借助它的虛擬 內(nèi)存來(lái)維持系統(tǒng)和進(jìn)程的運(yùn)行。虛擬內(nèi)存機(jī)制是 Windows 2000/XP 操作系統(tǒng)的重要組成部分，但它的速度比物理內(nèi)存 慢得多，因此，應(yīng)該盡量避免耗盡物理內(nèi)存資源，以免導(dǎo)致 性能下降。 解決內(nèi)存不足問(wèn)題的一個(gè)有效的方法就是添加更多的內(nèi) 存。但是，一旦提供了更多的內(nèi)存， Windows 2000/XP 很可 以會(huì)立即“吞食” 。而事實(shí)上，添加更多的內(nèi)存并非總是可 行的， 也可能只是推遲了實(shí)際問(wèn)題的發(fā)生。 因此， 應(yīng)該相信， 優(yōu)化所擁有的內(nèi)存是非常關(guān)鍵的。 1. 分頁(yè)過(guò)程 當(dāng) Windows 2000/XP 求助于硬盤以獲得虛擬內(nèi)存時(shí)， 這個(gè) 過(guò)程被稱為分頁(yè) (pagi

20、ng) 。分頁(yè)就是將信息從主內(nèi)存移動(dòng)到 磁盤進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)的過(guò)程。應(yīng)用程序?qū)⑽锢韮?nèi)存和虛擬內(nèi)存 視為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體， 甚至不知道 Windows 2000/XP 使用了 兩種內(nèi)存方案，而認(rèn)為系統(tǒng)擁有比實(shí)際內(nèi)存更多的內(nèi)存。例 如，系統(tǒng)的內(nèi)存數(shù)量可能只有 16MB ，但每一個(gè)應(yīng)用程序仍 然認(rèn)為有 4GB 內(nèi)存可供使用。 使用分頁(yè)方案帶來(lái)了很多好處， 不過(guò)這是有代價(jià)的。 當(dāng)進(jìn) 程需要已經(jīng)交換到硬盤上的代碼或數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)要將數(shù)據(jù)送 回物理內(nèi)存，并在必要時(shí)將其他信息傳輸?shù)接脖P上，而硬盤 與物理內(nèi)存在性能上的差異極大。例如，硬盤的訪問(wèn)時(shí)間通 常大約為4-10毫秒，而物理內(nèi)存的訪問(wèn)時(shí)間為60 us,甚至 更快

21、。 2. 內(nèi)存共享 應(yīng)用程序經(jīng)常需要彼此通信和共享信息。 為了提供這種能 力， Windows 2000/XP 必須允許訪問(wèn)某些內(nèi)存空間而不危及 它和其他應(yīng)用程序的安全性和完整性。從性能的角度來(lái)看， 共享內(nèi)存的能力大大減少了應(yīng)用程序使用的內(nèi)存數(shù)量。運(yùn)行 一個(gè)應(yīng)用程序的多個(gè)副本時(shí)，每一個(gè)實(shí)例都可以使用相同的 代碼和數(shù)據(jù)，這意味著不必維護(hù)所加載應(yīng)用程序代碼的單獨(dú) 副本并使用相同的內(nèi)存資源。無(wú)論正在運(yùn)行多少個(gè)應(yīng)用程序 實(shí)例，充分支持應(yīng)用程序代碼所需求的內(nèi)存數(shù)量都相對(duì)保持 不變。 3. 未分頁(yè)合并內(nèi)存與分頁(yè)合并內(nèi)存 Windows 2000/XP 決定了系統(tǒng)內(nèi)存組件哪些可以以及哪 些不可以交換到磁盤上

22、。顯然，不應(yīng)該將某些代碼 (例如內(nèi) 核) 交換出主內(nèi)存。因此， Windows 2000/XP 將系統(tǒng)使用的 內(nèi)存進(jìn)一步劃分為未分頁(yè)合并內(nèi)存和分頁(yè)合并內(nèi)存。 分頁(yè)合并內(nèi)存是存儲(chǔ)遲早需要的可分頁(yè)代碼或數(shù)據(jù)的內(nèi) 存部分。雖然可以將分頁(yè)合并內(nèi)存中的任何系統(tǒng)進(jìn)程交換到 磁盤上，但是它臨時(shí)存儲(chǔ)在主內(nèi)存的這一部分，以防系統(tǒng)立 刻需要它。在將系統(tǒng)進(jìn)程交換到磁盤上之前，Windows 2000/XP 會(huì)交換其他進(jìn)程。 未分頁(yè)合并內(nèi)存包含必須駐留在內(nèi)存中的占用代碼或數(shù) 據(jù)。這種結(jié)構(gòu)類似于早期的 MS-DOS 程序使用的結(jié)構(gòu)，在 MS-DOS 中，相對(duì)較小的終止并駐留程序 (Terminate and Stay

23、Resident， TSR) 在啟動(dòng)時(shí)加載到內(nèi)存中。這些程序在系 統(tǒng)重新啟動(dòng)或關(guān)閉之前一直駐留在內(nèi)存的特定部分中。例 如，防病毒程序?qū)⒓虞d為 TSR 程序，以預(yù)防可能的病毒襲擊。 未分頁(yè)合并內(nèi)存中包含的進(jìn)程保留在主內(nèi)存中， 并且不能 交換到磁盤上。物理內(nèi)存的這個(gè)部分用于內(nèi)核模式操作（例 如，驅(qū)動(dòng)程序）和必須保留在主內(nèi)存中才能有效工作的其他 進(jìn)程。沒(méi)有主內(nèi)存的這個(gè)部分，內(nèi)核組件就將是可分頁(yè)的， 系統(tǒng)本身就有變得不穩(wěn)定的危險(xiǎn)。 分配到未分頁(yè)內(nèi)存池的主內(nèi)存數(shù)量取決于服務(wù)器擁有的 物理內(nèi)存數(shù)量以及進(jìn)程對(duì)系統(tǒng)上的內(nèi)存地空間的需求。不 過(guò)， Windows 2000/XP 將未分頁(yè)合并內(nèi)存限制為 256M

24、B （ 在 Windows NT 4 中的限制為 128MB） 。根據(jù)系統(tǒng)中的物理內(nèi) 存數(shù)量， 復(fù)雜的算法在啟動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)確定 Windows 2000/XP 系 統(tǒng)上的未分頁(yè)合并內(nèi)存的最大數(shù)量。 Windows 2000/XP 內(nèi)部 的這一自我調(diào)節(jié)機(jī)制可以根據(jù)當(dāng)前的內(nèi)存配置自動(dòng)調(diào)整大 小。例如，如果增加或減少系統(tǒng)中的內(nèi)存數(shù)量，那么 Windows2000 將自動(dòng)調(diào)整未分頁(yè)合并內(nèi)存的大小，以反映這 一更改。 4. 提高分頁(yè)性能 只有一個(gè)物理硬盤驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)限制了優(yōu)化分頁(yè)性能的 能力。驅(qū)動(dòng)器必須處理系統(tǒng)和應(yīng)用程序的請(qǐng)求以及對(duì)分頁(yè)文 件的訪問(wèn)。雖然物理驅(qū)動(dòng)器可能有多個(gè)分區(qū)，但是將分頁(yè)文 件分布到多個(gè)分

25、區(qū)的分頁(yè)文件并不能提高硬盤驅(qū)動(dòng)器的能 力。只有當(dāng)一個(gè)分區(qū)沒(méi)有足夠的空間來(lái)包含整個(gè)分頁(yè)文件 時(shí)，才將分頁(yè)文件放在同一個(gè)硬盤的多個(gè)分區(qū)上。 擁有多個(gè)物理驅(qū)動(dòng)器的服務(wù)器可以使用多個(gè)分頁(yè)文件來(lái) 提高分頁(yè)性能。關(guān)鍵是將分頁(yè)請(qǐng)求的負(fù)載分布到多個(gè)物理硬 盤上。實(shí)際上，使用獨(dú)立物理驅(qū)動(dòng)器上的分頁(yè)文件，系統(tǒng)可 以同時(shí)處理多個(gè)分頁(yè)請(qǐng)求。各個(gè)物理驅(qū)動(dòng)器可以同時(shí)訪問(wèn)它 自己的分頁(yè)文件并寫(xiě)入信息，這將增加可以傳輸?shù)男畔⒘俊?多個(gè)分頁(yè)文件的最佳配置是將各個(gè)分頁(yè)文件放在擁有自己 的控制器的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)器上。不過(guò)，由于額外的費(fèi)用并且系統(tǒng) 上的可用中斷很有限，因此對(duì)于大多數(shù)基于服務(wù)器的配置來(lái) 說(shuō)，這可能是不切實(shí)際的解決方案。 分頁(yè)

26、文件最重要的配置參數(shù)是大小。無(wú)論系統(tǒng)中有多少個(gè) 分頁(yè)文件，如果它們的大小不合適，那么系統(tǒng)就可能遇到性 能問(wèn)題。 如果初始值太小，那么系統(tǒng)可能必須擴(kuò)大分頁(yè)文件，以補(bǔ) 償額外的分頁(yè)活動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)臨時(shí)增加分頁(yè)文件時(shí)，它必須在 處理分頁(yè)請(qǐng)求的同時(shí)創(chuàng)建新的空間。這時(shí)，系統(tǒng)將出現(xiàn)大量 的頁(yè)面錯(cuò)誤，甚至可能出現(xiàn)系統(tǒng)失效。當(dāng)系統(tǒng)必須在進(jìn)程的 工作區(qū)外部（在物理內(nèi)存或分頁(yè)文件中的其他位置）查找信 息時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)頁(yè)面錯(cuò)誤。當(dāng)系統(tǒng)缺乏存儲(chǔ)資源（物理內(nèi)存 及虛擬內(nèi)存）來(lái)滿足使用需求，從而遇到過(guò)多的分頁(yè)時(shí)，就 會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)失效。系統(tǒng)將花更多的時(shí)間來(lái)分頁(yè)而不是執(zhí)行應(yīng) 用程序。當(dāng)系統(tǒng)失效時(shí)，Memory : Pages/see

27、計(jì)數(shù)器將持續(xù) 高于每秒100頁(yè)。系統(tǒng)失效嚴(yán)重降低了系統(tǒng)的性能。此外， 動(dòng)態(tài)擴(kuò)展分頁(yè)文件將導(dǎo)致碎片化。分頁(yè)文件將散布在整個(gè)磁 盤上而不是在啟動(dòng)時(shí)的連續(xù)空間中創(chuàng)建，從而增加了系統(tǒng)的 開(kāi)銷，并導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低。因此，應(yīng)該盡量避免系統(tǒng)增加 分頁(yè)文件的大小。 提示： 1）WINDOWS中采用的虛擬存儲(chǔ)管理方案是請(qǐng)求 頁(yè)式存儲(chǔ)管理，分頁(yè)文件就是我們?cè)碚n中所說(shuō)的交 換/對(duì)換文件，存放的內(nèi)容是暫時(shí)被交換到外存中的進(jìn) 程頁(yè)面。UNIX使用的是交換分區(qū)， WINDOWS 使用 的是交換文件。 2）在NTFS驅(qū)動(dòng)器上，總是至少保留25%的空閑 驅(qū)動(dòng)器空間，以確?？梢栽谶B續(xù)的空間中創(chuàng)建分頁(yè)文 件。 3）Window

28、s 2000使用內(nèi)存數(shù)量的 1.5倍作為分頁(yè) 文件的最小容量，這個(gè)最小容量的兩倍作為最大容量。 它減少了系統(tǒng)因?yàn)殄e(cuò)誤配置的分頁(yè)文件而崩潰的可能 性。系統(tǒng)在崩潰之后能夠?qū)?nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)寫(xiě)入磁盤，所以 系統(tǒng)分區(qū)必須有一個(gè)至少等于物理內(nèi)存數(shù)量加上1的 分頁(yè)文件。 5. Windows虛擬內(nèi)存 Windows 2000是32位的操作系統(tǒng)，它使計(jì)算機(jī) CPU可 以用32位地址對(duì)32位內(nèi)存塊進(jìn)行操作。內(nèi)存中的每一個(gè)字 節(jié)都可以用一個(gè) 32位的指針來(lái)尋址。這樣，最大的存儲(chǔ)空 間就是232字節(jié)或4000兆字節(jié)（4GB）。這樣，在 Windows 下運(yùn)行的每一個(gè)應(yīng)用程序都認(rèn)為能獨(dú)占可能的4GB大小的 空間。 而另一方

29、面，實(shí)際上沒(méi)有幾臺(tái)機(jī)器的RAM能達(dá)到4GB， 更不必說(shuō)讓每個(gè)進(jìn)程都獨(dú)享4GB內(nèi)存了。Windows在幕后將 虛擬內(nèi)存（virtual memory， VM）地址映射到了各進(jìn)程的物 理內(nèi)存地址上。而所謂物理內(nèi)存是指計(jì)算機(jī)的RAM 和由 Windows分配到用戶驅(qū)動(dòng)器根目錄上的換頁(yè)文件。物理內(nèi)存 完全由系統(tǒng)管理。 在Windows 2000環(huán)境下，4GB的虛擬地址空間被劃分成 兩個(gè)部分：低端2GB提供給進(jìn)程使用，高端 2GB提供給系 統(tǒng)使用。這意味著用戶的應(yīng)用程序代碼，包括DLL以及進(jìn)程 使用的各種數(shù)據(jù)等，都裝在用戶進(jìn)程地址空間內(nèi)（低端 2GB）。用戶進(jìn)程的虛擬地址空間也被分成三部分： 1）虛擬內(nèi)

30、存的已調(diào)配區(qū)（committed）:具有備用的物理 內(nèi)存，根據(jù)該區(qū)域設(shè)定的訪問(wèn)權(quán)限，用戶可以進(jìn)行寫(xiě)、讀或 在其中執(zhí)行程序等操作。 2）虛擬內(nèi)存的保留區(qū) （reserved）:沒(méi)有備用的物理內(nèi)存， 但有一定的訪問(wèn)權(quán)限。 3）虛擬內(nèi)存的自由區(qū) （free）:不限定其用途，有相應(yīng)的 PAGE_NOACCESS 權(quán)限。 與虛擬內(nèi)存區(qū)相關(guān)的訪問(wèn)權(quán)限告知系統(tǒng)進(jìn)程可在內(nèi)存中 進(jìn)行何種類型的操作。例如，用戶不能在只有 PAGE_READONLY 權(quán)限的區(qū)域上進(jìn)行寫(xiě)操作或執(zhí)行程序； 也不能在只有PAGE_EXECUTE權(quán)限的區(qū)域里進(jìn)行讀、寫(xiě)操 作。而具有PAGE_ NOACCESS權(quán)限的特殊區(qū)域，則意味著 不允

31、許進(jìn)程對(duì)其地址進(jìn)行任何操作。 在進(jìn)程裝入之前，整個(gè)虛擬內(nèi)存的地址空間都被設(shè)置為只 有PAGE_NOACCESS權(quán)限的自由區(qū)域。當(dāng)系統(tǒng)裝入進(jìn)程代 碼和數(shù)據(jù)后，才將內(nèi)存地址的空間標(biāo)記為已調(diào)配區(qū)或保留 區(qū)，并將諸如 EXECUTE、READWRITE 和 READONLY 的 權(quán)限與這些區(qū)域相關(guān)聯(lián)。 程序清單4-1還顯示了如何理解 Virtual QueryEX() API填 充的 MEMORY_BASIC_ INFORMATION 結(jié)構(gòu)，如表 4-1 所 示。此數(shù)據(jù)描述了進(jìn)程虛擬內(nèi)存空間中一組虛擬內(nèi)存頁(yè)面的 當(dāng)前狀態(tài)。其中 State項(xiàng)表明這些區(qū)域是否為自由區(qū)、已調(diào) 配區(qū)或保留區(qū)；Protect項(xiàng)

32、則包含了 Windows系統(tǒng)為這些區(qū)域 添加了何種訪問(wèn)保護(hù)；Type項(xiàng)則表明這些區(qū)域是可執(zhí)行圖 像、內(nèi)存映射文件還是簡(jiǎn)單的私有內(nèi)存。VirtualQueryEX() API能讓用戶在指定的進(jìn)程中，對(duì)虛擬內(nèi)存地址的大小和屬 性進(jìn)行檢測(cè)。 表 4-1 MEMORY BASICNFORMATION構(gòu)的成員 成員名稱 目的 PVOID BaseAddress 虛擬內(nèi)存區(qū)域開(kāi)始處的指針 PVOID AllocationBase 如果這個(gè)特定的區(qū)域?yàn)樽臃峙鋮^(qū)的 話，貝y為虛擬內(nèi)存外面區(qū)域的指針； 否則此值與BaseAddress相同 DWORD 虛擬內(nèi)存最初分配區(qū)域的保護(hù)屬性。 AllocationPro

33、tec t 其可能值包括： PAGE_NOACCESS， PAGE_READONLY， PAGE_READWRITE和PAGE _EXECUTE_READ DWORD RegionSize 虛擬內(nèi)存區(qū)域的字節(jié)數(shù) DWORD State 區(qū)域的當(dāng)前分配狀態(tài)。其可能值為 MEM_COMMIT ， MEM_FREE 和 MEM_RESERVE DWORD Protect 虛擬內(nèi)存當(dāng)前區(qū)域的保護(hù)屬性?？赡?值與 AllocationProtect成員的相同 DWORD Type 虛擬內(nèi)存區(qū)域中出現(xiàn)的頁(yè)面類型?？?能 值 為MEMMAGE， MEM_MAPPED 和 MEM_PRIV ATE Windo

34、ws還提供了一整套能使用戶精確控制應(yīng)用程序的 虛擬地址空間的虛擬內(nèi)存API。一些用于虛擬內(nèi)存操作及檢 測(cè)的API見(jiàn)表4-2所示。 提供虛擬內(nèi)存分配功能的是VirtualAlloc() API。該API支 持用戶向系統(tǒng)要求新的虛擬內(nèi)存或改變已分配內(nèi)存的當(dāng)前 狀態(tài)。用戶若想通過(guò) VirtualAlloc()函數(shù)使用虛擬內(nèi)存，可以 米用兩種方式通知系統(tǒng)： 1) 簡(jiǎn)單地將內(nèi)存內(nèi)容保存在地址空間內(nèi)； 2) 請(qǐng)求系統(tǒng)返回帶有物理存儲(chǔ)區(qū) (RAM的空間或換頁(yè)文 件)的部分地址空間。 用戶可以用 flAllocation Type 參數(shù)(commit 和 reserve)來(lái) 定義這些方式，用戶可以通知Wind

35、ows按只讀、讀寫(xiě)、不可 讀寫(xiě)、執(zhí)行或特殊方式來(lái)處理新的虛擬內(nèi)存。 與VirtualAlloc() 函數(shù)對(duì)應(yīng)的是 VirtualFree()函數(shù)，其作 用是釋放虛擬內(nèi)存中的已調(diào)配頁(yè)或保留頁(yè)。用戶可利用 dwFree Type參數(shù)將已調(diào)配頁(yè)修改成保留頁(yè)屬性。 VirtualProtect()是 VirtualAlloc()的一個(gè)輔助函數(shù)，利用 它可以改變虛擬內(nèi)存區(qū)的保護(hù)規(guī)范。 表4-2 虛擬內(nèi)存的API API名稱 描述 VirtualQuery Ex() 通過(guò)填充 MEMORY_BASICNF ORMATION結(jié) 構(gòu)檢測(cè)進(jìn)程內(nèi)虛擬內(nèi)存的區(qū)域 VirtualAlloc () 保留或調(diào)配進(jìn)程的部分

36、虛擬內(nèi)存，設(shè)置 分配和保護(hù)標(biāo)志 VirtualFree() 釋放或收回應(yīng)用程序使用的部分虛擬地 址 VirtualProte ct() 改變虛擬內(nèi)存區(qū)域保護(hù)規(guī)范 VirtualLock( ) 防止系統(tǒng)將虛擬內(nèi)存區(qū)域通過(guò)系統(tǒng)交換 到頁(yè)面文件中 VirtualUnloc k() 釋放虛擬內(nèi)存的鎖定區(qū)域，必要時(shí)，允 許系統(tǒng)將其父換到頁(yè)面文件中 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）通過(guò)對(duì) Windows 2000 “任務(wù)管理器”、“計(jì)算機(jī)管理”、 “我的電腦”屬性、“系統(tǒng)信息”、“系統(tǒng)監(jiān)視器”等程 序的應(yīng)用，學(xué)習(xí)如何察看和調(diào)整Windows的內(nèi)存性能， 加深對(duì)操作系統(tǒng)存儲(chǔ)管理、虛擬存儲(chǔ)管理等理論知識(shí)的 理解。 （2）

37、 了解 Windows 2000的內(nèi)存結(jié)構(gòu)和虛擬內(nèi)存的管理，理 解進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間和物理內(nèi)存的映射關(guān)系。 2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 （1）觀察和調(diào)整 Windows 2000/XP的內(nèi)存性能。 步驟1:閱讀“背景知識(shí)”，請(qǐng)回答： 1）什么是“分頁(yè)過(guò)程”？ 當(dāng) Windows 2000/XP求助于硬盤以獲得虛擬內(nèi)存時(shí)，這個(gè) 過(guò)程被稱為分頁(yè) （paging）。分頁(yè)就是將信息從主內(nèi)存移動(dòng)到 磁盤進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)的過(guò)程。 2）什么是“內(nèi)存共享”？ Windows 2000/XP 必須允許訪問(wèn)某些內(nèi)存空間而不危及 它和其他應(yīng)用程序的安全性和完整性。 3）什么是“未分頁(yè)合并內(nèi)存”和“分頁(yè)合并內(nèi)存”？ 未分頁(yè)合并內(nèi)

38、存 包含必須駐留在內(nèi)存中的占用代碼或數(shù) 據(jù)。 分頁(yè)合并內(nèi)存 是存儲(chǔ)遲早需要的可分頁(yè)代碼或數(shù)據(jù)的內(nèi) 存部分。雖然可以將分頁(yè)合并內(nèi)存中的任何系統(tǒng)進(jìn)程交換到 磁盤上，但是它臨時(shí)存儲(chǔ)在主內(nèi)存的這一部分，以防系統(tǒng)立 刻需要它。在將系統(tǒng)進(jìn)程交換到磁盤上之前，Windows 2000/XP會(huì)交換其他進(jìn)程。 Windows 2000中，未分頁(yè)合并內(nèi)存的最大限制是多少？ Windows 2000/XP 將未分頁(yè)合并內(nèi)存限制為 256MB （在 Windows NT 4 中的限制為 128MB）。 4）Windows 2000分頁(yè)文件默認(rèn)設(shè)置的最小容量和最大容 量是多少？ Windows 2000使用內(nèi)存數(shù)量的

39、1.5倍作為分頁(yè)文件的最 小容量，這個(gè)最小容量的兩倍作為最大容量。 步驟 2:登錄進(jìn)入 Windows 2000 Professional。 步驟3:查看包含多個(gè)實(shí)例的應(yīng)用程序的內(nèi)存需求。 1）啟動(dòng)想要監(jiān)視的應(yīng)用程序，例如 Word。 2）右鍵單擊任務(wù)欄以啟動(dòng)“任務(wù)管理器” 。 3）在“ Windows任務(wù)管理器”對(duì)話框中選定“進(jìn)程”選 項(xiàng)卡。 4）向下滾動(dòng)在系統(tǒng)上運(yùn)行的進(jìn)程列表，查找想要監(jiān)視的 應(yīng)用程序。 請(qǐng)?jiān)诒?-3中記錄： 表4-3 實(shí)驗(yàn)記錄 映像名稱 PID CPU CPU時(shí)間 內(nèi)存使用 Winword.ex e 4036 02 0 : 02 : 51 28448k “內(nèi)存使用”列顯示

40、了該應(yīng)用程序的一個(gè)實(shí)例正在使用的 內(nèi)存數(shù)量。 5）啟動(dòng)應(yīng)用程序的另一個(gè)實(shí)例并觀察它的內(nèi)存需求。 請(qǐng)描述使用第二個(gè)實(shí)例占用的內(nèi)存與使用第一個(gè)實(shí)例時(shí) 的內(nèi)存對(duì)比情況： 沒(méi)什么太大的變化 步驟4:未分頁(yè)合并內(nèi)存。 估算未分頁(yè)合并內(nèi)存大小的最簡(jiǎn)單方法是使用 “任務(wù)管理 器”。未分頁(yè)合并內(nèi)存的估計(jì)值顯示在 “任務(wù)管理器”的“性 能”選項(xiàng)卡的“核心內(nèi)存”部分。 總數(shù)（K） :64736 分頁(yè)數(shù)：48932 未分頁(yè)（K） : 15804 還可以使用“任務(wù)管理器”查看一個(gè)獨(dú)立進(jìn)程正在使用的 未分頁(yè)合并內(nèi)存數(shù)量和分頁(yè)合并內(nèi)存數(shù)量。操作步驟如下： 1）單擊“ Windows任務(wù)管理器”的“進(jìn)程”選項(xiàng)卡，然 后從“

41、查看”菜單中選擇“選擇列”命令，顯示“進(jìn)程”選 項(xiàng)卡的可查看選項(xiàng)。 2）在“選擇列”對(duì)話框中，選定“頁(yè)面緩沖池”選項(xiàng)和 “非頁(yè)面緩沖池”選項(xiàng)旁邊的復(fù)選框，然后單擊“確定”按 鈕。 返回Windows 2000 “任務(wù)管理器”的“進(jìn)程”選項(xiàng)卡時(shí)， 將看到其中增加顯示了各個(gè)進(jìn)程占用的分頁(yè)合并內(nèi)存數(shù)量 和未分頁(yè)合并內(nèi)存數(shù)量。 仍以剛才打開(kāi)觀察的應(yīng)用程序（例如Word）為例，請(qǐng)?jiān)诒?4-4中記錄： 表4-4實(shí)驗(yàn)記錄 映像名稱 PID 內(nèi)存使用 頁(yè)面緩沖 池 非頁(yè)面緩 沖池 winword 4036 37460k 1188k 20k 從性能的角度來(lái)看，未分頁(yè)合并內(nèi)存越多， 可以加載到這 個(gè)空間的數(shù)據(jù)就越

42、多。擁有的物理內(nèi)存越多，未分頁(yè)合并內(nèi) 存就越多。但未分頁(yè)合并內(nèi)存被限制為256MB，因此添加超 出這個(gè)限制的內(nèi)存對(duì)未分頁(yè)合并內(nèi)存沒(méi)有影響。 步驟5:提高分頁(yè)性能。 在Windows 2000的安裝過(guò)程中，將使用連續(xù)的磁盤空間 自動(dòng)創(chuàng)建分頁(yè)文件（pagefile.sys）。用戶可以事先監(jiān)視變化的 內(nèi)存需求并正確配置分頁(yè)文件，使得當(dāng)系統(tǒng)必須借助于分頁(yè) 時(shí)的性能達(dá)到最高。 雖然分頁(yè)文件一般都放在系統(tǒng)分區(qū)的根目錄下面，但這并 不總是該文件的最佳位置。要想從分頁(yè)獲得最佳性能，應(yīng)該 首先檢查系統(tǒng)的磁盤子系統(tǒng)的配置，以了解它是否有多個(gè)物 理硬盤驅(qū)動(dòng)器。 1）在“開(kāi)始”菜單中單擊“設(shè)置”-“控制面板”命令，

43、雙擊“管理工具”圖標(biāo)，再雙擊“計(jì)算機(jī)管理”圖標(biāo)。 2）在“計(jì)算機(jī)管理”窗口的左格選擇“磁盤管理”管理 單元來(lái)查看系統(tǒng)的磁盤配置。 如果系統(tǒng)只有一個(gè)硬盤，那么建議應(yīng)該盡可能為系統(tǒng)配置 額外的驅(qū)動(dòng)器。這是因?yàn)椋篧indows 2000最多可以支持在多 個(gè)驅(qū)動(dòng)器上分布的 16個(gè)獨(dú)立的分頁(yè)文件。為系統(tǒng)配置多個(gè) 分頁(yè)文件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同磁盤I/O請(qǐng)求的并行處理，這將大 大提高I/O請(qǐng)求的分頁(yè)文件性能。 請(qǐng)?jiān)诒?-5中記錄: 表4-5 實(shí)驗(yàn)記錄 卷 布局 類型 文件系 統(tǒng) 容量 狀態(tài) （C：） 磁盤分 區(qū) 基本 FAT32 48.82G 狀態(tài)良好 （系統(tǒng)） （d：） 磁盤 分區(qū) 基本 FAT32 7.60G

44、 狀態(tài)良好 （良好） Lenov o_part 磁盤 分區(qū) 基本 FAT32 305M 狀態(tài)良好 （EISA 配 置） 步驟6:計(jì)算分頁(yè)文件的大小。 要想更改分頁(yè)文件的位置或大小配置參數(shù)，可按以下步驟 進(jìn)行： 1）右鍵單擊桌面上的“我的電腦”圖標(biāo)并選定“屬性”。 2）在“高級(jí)”選項(xiàng)卡上單擊“性能選項(xiàng)”按鈕。 3）單擊對(duì)話框中的“虛擬內(nèi)存”區(qū)域中的“更改”按鈕。 請(qǐng)記錄： 所選驅(qū)動(dòng)器（C:）的頁(yè)面文件大?。?驅(qū)動(dòng)器：C: 可用空間：17656 MB 初始大?。∕B） : 1000 最大值（MB） : 4000 所選驅(qū)動(dòng)器（D:）的頁(yè)面文件大?。海ㄈ绻械脑挘?驅(qū)動(dòng)器：D: 可用空間：1830 M

45、B 初始大小（MB）: 最大值（MB）: 所有驅(qū)動(dòng)器頁(yè)面文件大小的總數(shù)： 允許的最小值：2MB 推薦：754MB 當(dāng)前已分配：1000MB 4）要想將另一個(gè)分頁(yè)文件添加到現(xiàn)有配置，在“虛擬內(nèi) 存”對(duì)話框中選定一個(gè)還沒(méi)有分頁(yè)文件的驅(qū)動(dòng)器，然后指定 分頁(yè)文件的初始值和最大值（以兆字節(jié)表示），單擊“設(shè)置”， 然后單擊“確定” 。 5) 要想更改現(xiàn)有分頁(yè)文件的最大值和最小值，可選定分 頁(yè)文件所在的驅(qū)動(dòng)器。然后指定分頁(yè)文件的初始值和最大 值，單擊“設(shè)置”按鈕，然后單擊“確定”按鈕。 6) 在“性能選項(xiàng)”對(duì)話框中單擊“確定”按鈕。 7) 單擊“確定”按鈕以關(guān)閉“系統(tǒng)特性”對(duì)話框。 步驟 7： 使用任務(wù)管理

46、器。 可以使用 “任務(wù)管理器” 來(lái)簡(jiǎn)單地檢查分頁(yè)文件是否配置 了正確容量。這樣可以實(shí)時(shí)提供系統(tǒng)正在使用分頁(yè)文件的方 式以及其他重要系統(tǒng)信息的準(zhǔn)確描述。 通過(guò)右鍵單擊任務(wù)欄運(yùn)行“任務(wù)管理器” ，選定“性能” 選項(xiàng)卡查看實(shí)時(shí)的系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。與分頁(yè)文件大小最有關(guān)的 信息位于“認(rèn)可用量”區(qū)域。這一區(qū)域顯示了認(rèn)可“峰值” 是否達(dá)到或超過(guò)了認(rèn)可“限制” ，以及它是否超過(guò)了系統(tǒng)上 的物理內(nèi)存數(shù)量。認(rèn)可“峰值”是指系統(tǒng)迄今為止向進(jìn)程分 配的最大物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存數(shù)量。 請(qǐng)記錄： 物理內(nèi)存 (K) 總數(shù)： 515372 可用數(shù) ： 209440 系統(tǒng)緩存： 268112 認(rèn)可用量 (K) 總數(shù)： 760860

47、限制： 1508300 峰值： 825976 當(dāng)系統(tǒng)遇到分頁(yè)活動(dòng)增加的情況時(shí)，提交的內(nèi)存數(shù)量 (“認(rèn)可總數(shù)” ) 就會(huì)增加。一旦它達(dá)到了“認(rèn)可限制”值， 系統(tǒng)就需要擴(kuò)展分頁(yè)文件。 “認(rèn)可限制”值指出在不必?cái)U(kuò)展 分頁(yè)文件的情況下可以向內(nèi)存提交的虛擬內(nèi)存數(shù)量。因?yàn)槟繕?biāo)是避免擴(kuò)展分頁(yè)文件，所以必須保持“認(rèn)可總數(shù)”和“認(rèn) 可限制”值相差較大。如果這兩個(gè)值接近了，那么系統(tǒng)必須 動(dòng)態(tài)增加分頁(yè)文件的大小。 “任務(wù)管理器”的“認(rèn)可用量”區(qū)域顯示的信息還說(shuō)明了 系統(tǒng)的主內(nèi)存是否足以滿足系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)。如果認(rèn)可“總 數(shù)”值經(jīng)常超過(guò)系統(tǒng)中的內(nèi)存數(shù)量，那么系統(tǒng)的物理內(nèi)存可 能不足。 （2） 了解和檢測(cè)進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空

48、間。 步驟 1:創(chuàng)建一個(gè)“ Win32 Consol Application ” 工程， 然后拷貝清單4-1中的程序，編譯成可執(zhí)行文件。 步驟2：在VC的工具欄單擊“ Execute Program”（執(zhí)行 程序）按鈕，或者按Ctrl + F5鍵，或者在“命令提示符”窗 口運(yùn)行步驟1中生成的可執(zhí)行文件 范例： 課程 os 課os 實(shí)驗(yàn) 程序 os11debugos41 （假設(shè)編譯生成的可執(zhí)行文件是os41.exe） 步驟3：根據(jù)運(yùn)行結(jié)果，回答下列問(wèn)題 Uii*tnailpaye nine - 4 = 10 KE MjLnxnuini applicaLt ion |Ma.xj.mjini apy

49、hlxuat lurn addreifs - 0k7ef f f f To Lal d*也丄 Ldliltf virtual nmiiurii 3 .U KH； 0B02S8B-B3G218O0 4- 00 MB： 000210SB-B3B3G0Q0 G0.0 KB) 0B03SS8B-B312C0B0 0_ 98 HB) mi2cnnn-imis(innFi &010080-03012800KB QB12dRflB-Cl 2 國(guó) KH) 0B13SBOB-B31230O0 12.0 Committed, KEflWElTE. Private Free, NOACCECii Cammltted

50、, REfiiWRiTE,. Prinjate Free. NOACCESS Reserued, READONLV, Pviuate Comniitted, GIJftRD, REfiDUBITE, Priuate Cominiitteiid, REDIMJR1IPviuate 00133BOB-O3146000 Comm:!七七歸d* READONLV, Mapped Free, NOACCESS 0314BOB B314G0O0 Cnmnixtied# REflDWRITE, 闔丄 46C0-97 Ci!4.0 KBJ 00246 6QB-B325 0000 0

51、B25 080-0325 3080 OB25 3 0QB-0326. B0O0 0026 S8Q 0-03276000 40. C12.0 52.0 CB8.Q 40 .a KB) KB) KB) EB) Fin Res erue d , REH DONIiY # Piiuat e Cgnmltred# KERDWKITE, Prlyate Reserued, READOHLY# Private ComriiREADWRITEp Mapped Reerued READONLY, Happed Connitted. FtEADONLV w Mavped NOflCCFSS (028 80QQ-0

52、02bd0OB p02hd0G0-032c 6003 Comitted READONLV, Mapped N00CCE6S BB2c60Q0 033010B0 00301000-09)31 000 Confittvd霞 RER&OHIiy, Kep嚴(yán)d Free, HOACCESS 虛擬內(nèi)存每頁(yè)容量為：4.00kb 最小應(yīng)用地址：0 x0001 0000 最大應(yīng)用地址：0 x7ffeffff 當(dāng)前可供應(yīng)用程序使用的內(nèi)存空間為：1.99gb 當(dāng)前計(jì)算機(jī)的實(shí)際內(nèi)存大小為：504mb 理論上每個(gè)Windows應(yīng)用程序可以獨(dú)占的最大存儲(chǔ)空間 是： 提示：可供應(yīng)用程序使用的內(nèi)存空間實(shí)際上已經(jīng) 減去了開(kāi)頭

53、與結(jié)尾兩個(gè) 64KB的保護(hù)區(qū)。虛擬內(nèi)存空 間中的64KB保護(hù)區(qū)是防止編程錯(cuò)誤的一種Windows 方式。任何對(duì)內(nèi)存中這一區(qū)域的訪問(wèn)（讀、寫(xiě)、執(zhí)行）都 將引發(fā)一個(gè)錯(cuò)誤陷阱，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤并終止程序的執(zhí) 行。 按committed、reserved、free等三種虛擬地址空間分別記 錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中“描述”是指對(duì)該組數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單描述，例 如，對(duì)下列一組數(shù)據(jù)： 00010000 -00012000Committed, READWRITE, Private 可描述為：具有READWRITE權(quán)限的已調(diào)配私有內(nèi)存區(qū)。 將系統(tǒng)當(dāng)前的自由區(qū)（free）虛擬地址空間填入表4-6中 地址 大小 虛擬 地址 空間 類型

54、 訪問(wèn)權(quán) 限 描述 00012000-00 020000 (56.0 KB) free NOAC CESS 00021000-00 030000 (60.0 KB) free 00133000-00 140000 (52.0 KB) free 00276000-00 280000 40.0 free 002bd000-00 2c0000 12.0 free 00301000-00 310000 60.0 free 00316000-00 320000 40 free 00361000-00 370000 60 free 00391000-00 3a0000 60 free 003a1000-0

55、0 3b0000 60 free 003b3000-00 3c0000 52 free 003d0000-00 400000 192 free 00485000-00 490000 44 free 00558000-00 560000 32 free 00663000-00 670000 52 free 00a70000-62 c20000 1.53g free 62c29000-73 fa0000 275 mb free 7400b000-76 300000 3409 mb free 7631d000-77 be0000 2407 mb free 77c38000-77 d10000 864

56、 free 77e49000-77 e50000 28 free 77ee1000-77 ef0000 60 free 77f38000-77 f40000 32 free 77fb6000-7c 800000 72.2 mb free 7c91d000-7c 920000 12.0 free 提示：詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中是必要的， 但想想是否可以簡(jiǎn)化記錄的辦法？ 將系統(tǒng)當(dāng)前的已調(diào)配區(qū)(committed)虛擬地址空間填入 表4-7中。 表4-7 實(shí)驗(yàn)記錄 地址 大小 虛擬 地址 空間 類型 訪問(wèn)權(quán)限 描述 00010000-00 012000 8.00 KB com mitte d R

57、EADWRITE, Private 00020000-00 021000 4.00 KB com mitte READWRITE, Private d 0012c000-00 4.00 com GUARD, Private 12d000 mitte KB d READWRITE com 0012d000-00 12.0 mitte READWRITE, Private 130000 KB d com 00130000-00 12.0 mitte READONLY , 133000 KB d Mapped 00140000-00 24.0 com 146000 mitte READWRITE P

58、rivate KB d 00240000-00 24.0 com 246000 mitte READWRITE Private KB d 00250000-00 12.0 com READWRITE, 253000 mitte KB d Mapped 00260000-00 88.0 com READONLY , 276000 mitte KB d Mapped 00280000-00 2bd000 244K B com mitte d READONLY , Mapped 002c0000-00 301000 260K B com mitte d READONLY, Mapped 003100

59、00-00 316000 24.0 KB com mitte d READONLY , Mapped 00320000-00 361000 260K B com mitte d READONLY , Mapped 00370000-00 378000 320K B com mitte d READWRITE Private 00380000-00 388000 320K B com mitte d READWRITE Private 00390000-00 391000 4.00 KB com mitte d READWRITE Private 003a0000-00 4.00 com REA

60、DWRITE Private 3a1000 KB mitte d 003b0000-00 3b3000 12.0 KB com mitte d READONLY , Mapped 003c0000-00 3c4000 16.0 KB com mitte d READWRITE Private 00400000-00 401000 4.00 KB com mitte d READONLY , Image, Module: ex4_1.exe 00401000-00 470000 444K B com mitte d EXECUTE. READ, Image 00470000-00 478000