Windows系统编程 chap5

Windows系统编程  chap5

内存管理，内存映射文件和DLL

内存映射文件把进程地址空间跟文件直接关联，允许操作系统管理在文件和内存之间的所有的数据移动，从而程序员不需要处理ReadFile,WriteFile,SetFilePointer或其它I/O函数。有了内存映射文件，可以方便程序维护永久文件中的动态数据结构，且基于内存的算法可以处理文件数据。而且，内存映射将大大加快顺序文件和处理速度，并能提供在进程之间内存共享的机制。

DLL是文件映射和共享内存的特例，此时文件(主要是只读代码文件)被映射到进程地址空间以执行。

5.1 Win32和Win64内存管理架构

“32位”在内存地址本身就可以体现，指针(LPCTSTR, LPDWORD等等)是4字节(32位)对象。

每个Win32进程具有自己4GB长的私有虚拟地址空间。Win32中至少有一半(2-3GB，3GB在启动时必须打开)地址用于进程。虚拟地址空间的剩余部分分配给共享数据和代码，系统代码，驱动器等等。

操作系统管理虚拟内存到物理内存映射，页面交换，页面调度等。 《Inside Windows 2000》

。系统具有相对较少的物理内存

。每个进程具有自己的虚拟地址空间

。操作系统映射虚拟地址到物理地址

。许多虚拟页面将不在物理内存中，因此操作系统响应页面错误(引用的页面不在内存中)，并从硬盘上的系统交换文件或普通文件中加载数据。

VOID GetSystemInfo(LPSYSTEM_INFO  lpSystemInfo)

5.2       堆

Windows以堆的方式来维护内存池。一个进程可以包含多个堆，可以从这些堆中分配内存。

如果单个堆足够了，就使用C库内存管理函数(malloc, free, calloc, realloc)

堆是Windows对象。因此，它们具有句柄。当分配内存时堆句柄是必需的。每个进程具有自己的缺省堆，它被malloc使用，而下一个函数获得其句柄。

HANDLE  GetProcessHeap(VOID)

不同堆的优点如下：

。公开

。多线程性能

。分配效率

。解除分配效率

。引用局部化的效率

5.3       管理堆内存

通过指定堆句柄，块大小和几个标记来从堆中获得内存块。

LPVOID HeapAlloc(HANDLE hHeap, DWORD dwFlags, SIZE_T dwBytes)

通过堆句柄和块指针来调用HeapSize(该函数应该命名为BlockSize因为它不包含堆的大小)以决定分配块的大小。

DWORD HeapSize(HANDLE hHeap, DWORD dwFlags, LPCVOID lpMem)

5.3.1        HEAP_NO_SERIALIZE标记

使用该标记会有较小的性能提升，因为该函数跟访问堆的线程没有相互排斥。

5.3.2        HEAP_GENERATE_EXCEPTIONS标记

5.3.3        其它堆函数

HeapCompact试图整理堆中邻近空闲块的碎片。

HeapValidate检测堆的出错。

HeapWalk列举堆里的块

5.3.4        小结：堆管理

1）.使用CreateHeap或者GetProcessHeap来获取一个堆句柄

2）. 使用HeapAlloc在堆内分配块

3）.

5.4       范例：使用

5.5       内存映射文件

5.5.1        文件映射对象

5.5.2        映射进程地址空间到映射对象

分配虚拟内存空间并通过映射对象映射到文件。分配的块映射到用户指定的文件中，而不是页面调度文件中。

LPVOID MapViewOfFile()

5.5.3        文件映射的限制

5.5.4        小结：文件映射

1. 打开文件，确保它具有GENERIC_READ访问权限
2. 文件是新建的，需要通过CreateFileMapping或者使用SetFilePointer和SetEndOfFile来设置文件长度
3. 使用CreateFileMapping或OpenFileMapping来映射文件
4. 使用MapViewOfFile创建一个或多个视图
5. 通过内存引用来访问文件
6. 在结束时，依次对映射句柄执行UnmapViewOfFile，CloseHandle，对文件句柄执行CloseHandle

5.6       范例：对映射文件进行顺序文件处理

5.7       排序内存映射文件

5.8       范例：使用基准指针

5.9       动态链接库

DLL是文件映射最明显和重要的应用。DLL对于高级技术比如COM来说是必需的

5.9.1        静态和动态库

单映像模式缺点：

5.9.2        隐式链接

5.9.3        导出和导入接口

5.9.4        显式链接

5.10    

5.11   DLL入口点

BOOL DllMain(HINSTANCE hDll, DWORD Reason, LPVOID Reserved)

5.12   DLL版本管理

HRESULT CALLBACK DllGetVersion(DLLVERSIONINFO *pdvi)

5.13   总结