virtumem.cpp

本实验是在win2000＋VC6.0上实现的

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <process.h>
#include <time.h>

unsigned _stdcall simulator(void *);
unsigned _stdcall inspector(void *);
LPVOID BASE_PTR;
int Actnum=0;


//主函数，主要是用于启动用于模拟虚存活动和进行监控的两个线程；
int main(int argc, char* argv[])
{
	unsigned  ThreadID[2];
	_beginthreadex(NULL,0,simulator,NULL,0,&ThreadID[0]);
	_beginthreadex(NULL,0,inspector,NULL,0,&ThreadID[1]);
	getchar();//输入回车即可终止程序；
	return 0;
}


//模拟一系列的虚存活动，作为一个独立的线程运行；
unsigned _stdcall simulator(void *)
{
 DWORD OldProtect;
 int randnum;

 printf("Now the simulator procedure has been started.\n");
 //产生一个随机数种子；
 srand( (unsigned)time( NULL ) );

 //在一个死循环中，用随机数控制，不断进行虚存操作活动；
 while(1)
 {
   Sleep(500);//控制整个模拟和监控的速度；
   while (Actnum!=0)
   {
    Sleep(500);//等待，直到监控线程捕捉到上一个模拟动作后再继续下一个动作；
   }
   randnum=7&rand();
   switch(randnum)//注意各个动作中的虚存指针均使用BASE_PTR;它在过程中由虚存分配
				 //函数动态调整,如果某动作不成功，则将不会被监控线程监控到；
   {
     case 0:
      if (BASE_PTR=VirtualAlloc(NULL,1024*32,MEM_RESERVE|MEM_COMMIT,
							  PAGE_READWRITE))
	   {
		Actnum=1;//虚存的保留与提交;
	   }
	  break;
     case 1:
      if (VirtualFree(BASE_PTR,1024*32,MEM_DECOMMIT))
       {
	    Actnum=2;//虚存的注销;
	   }
	  break;
     case 2:
      if (VirtualFree(BASE_PTR,0,MEM_RELEASE))
	   {
	    Actnum=3;//虚存的注销并释放虚存空间;
	   }
	  break;
     case 3:
      if (VirtualProtect(BASE_PTR,1024*32,PAGE_READONLY,&OldProtect))
       {
	    Actnum=4;//改变虚拟内存页的保护;
	   }
	  break;
     case 4:
      if (VirtualLock(BASE_PTR,1024*12))
       {
	    Actnum=5;//锁定虚拟内存页;
	   }
	  break;
     case 5:
      if (BASE_PTR=VirtualAlloc(NULL,1024*32,MEM_RESERVE,PAGE_READWRITE))
	   {
	    Actnum=6;//虚存的保留;
	   }
	  break;
     default:
	  break;
   }//end of 'switch'
 }//end of 'while'
   return 0;
}


//通过一个全局的变量来监视另一模拟线程的模拟活动，并通过适当的信息
//查询函数，将存储的使用和活动情况打出报告；
unsigned _stdcall inspector(void *)
{
int  QuOut=0;	
char para1[3000];
MEMORYSTATUS Vmeminfo;
char tempstr[100];
MEMORY_BASIC_INFORMATION inspectorinfo1;
int structsize = sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMATION);

printf("Hi , now inspector begin to work\n");
//在一个死循环中不断通过一个全局变量（监视器），来监控模拟线程是否
//有新的动作，如果有，通过的API函数将相应虚存处(通过共用BASE_PTR
//实现)的信息进行检查，从而验证该动作对存储使用的影响；
while(1)
{
 Sleep(1000);
 if(Actnum!=0)
 {
  //通过全局变量（监视器）Actnum,来获取上一个虚存动作的类型
  //并相应构造监控信息的头部；
  switch(Actnum)
  {
   case 1:
    memset (&inspectorinfo1, 0, structsize);
    VirtualQuery((LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize);
    strcpy(para1,"目前执行动作：虚存的保留与提交\n");
    break;
   case 2:
    memset (&inspectorinfo1, 0, structsize);
    VirtualQuery((LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize);
    strcpy(para1,"目前执行动作：虚存的除配\n");
    break;
   case 3:
    memset (&inspectorinfo1, 0, structsize);
    VirtualQuery((LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize);
    strcpy(para1,"目前执行动作：虚存的除配并释放虚存空间\n");
    break;
   case 4:
    memset (&inspectorinfo1, 0, structsize);
    VirtualQuery((LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize);
    strcpy(para1,"目前执行动作：改变虚拟内存页的保护\n");
    break;
   case 5:
    memset (&inspectorinfo1, 0, structsize);
    VirtualQuery((LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize);
    strcpy(para1,"目前执行动作：锁定虚拟内存页\n");
    break;
   case 6:
    memset (&inspectorinfo1, 0, structsize);
    VirtualQuery((LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize);
    strcpy(para1,"目前执行动作：虚存的保留\n");
    break;
   default: 
    break;
  }

  //实时显示固定格式的相关材料；通过目前监控到的动作所发生
  //的虚存地址，监控该活动对相应存储空间的影响；
  sprintf(tempstr,"开始地址：0X%x\n",inspectorinfo1.BaseAddress);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"区块大小(目前指针处向前同一属性的块)：0X%x\n",
		inspectorinfo1.RegionSize);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"目前状态：0X%x\n",inspectorinfo1.State);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"分配时访问保护:0X%x\n",inspectorinfo1.AllocationProtect);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"当前访问保护:0X%x\n",inspectorinfo1.Protect);
  strcat(para1,tempstr);
  strcat(para1,"(状态:10000代表未分配 ;1000代表提交 ;2000代表保留; )\n");
  strcat(para1,"(保护方式:0代表其它;1代表禁止访问;2代表只读;4代表读写;\n10代表可执");
  strcat(para1," 行;20代表可读和执行; 40代表可读写和执行;)\n*******************\n");

  //全局信息，报告目前系统和当前进程的存储使用总体情况；
  GlobalMemoryStatus(&Vmeminfo);
  strcat(para1,"当前整体存储统计如下\n");
  sprintf(tempstr,"物理内存总数：%d(BYTES)\n",Vmeminfo.dwTotalPhys);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"可用物理内存数：%d(BYTES)\n",Vmeminfo.dwAvailPhys);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"页面文件总数：%d(BYTES)\n",Vmeminfo.dwTotalPageFile);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"可用页面文件数：%d(BYTES)\n",Vmeminfo.dwAvailPageFile);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"虚存空间总数：%d(BYTES)\n",Vmeminfo.dwTotalVirtual);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"可用虚存空间数：%d(BYTES)\n",Vmeminfo.dwAvailVirtual);
  strcat(para1,tempstr);
  sprintf(tempstr,"物理存储使用负荷:%%%d\n\n\n\n",Vmeminfo.dwMemoryLoad);
  strcat(para1,tempstr);
  printf("%s",para1);//显示报告内容
  //(这里可以同时将报告内容记录进日志文件)；
  Actnum=0;//通知模拟线程可以进行下一个模拟动作；
  Sleep(500);//调节模拟和监控的总体速度；
 }//for if 
}//for while

return 0;
}