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c++windows内核编程笔记day12 硬盘逻辑分区管理、文件管理、内存管理[通俗易懂]

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c++windows内核编程笔记day12 硬盘逻辑分区管理、文件管理、内存管理

大家好，又见面了，我是全栈君。

windows系统磁盘文件存储：

分区格式：NTFS / FAT32

GetSystemDirectory();//获取系统路径

GetWindowsDirectory();//获取windows路径

GetCurrentDirectory();//获取当前工作文件夹

SetCurrentDirectory();//改动当前工作文件夹

CreateFile/ReadFile/WriteFile/GetFileSize/SetFilePointer

//返回文件大小的低32位

DWORD GetFileSize(  HANDLE hFile,// handle to file

  LPDWORD lpFileSizeHigh  //输出參数:返回文件大小的高32位

  );

//创建文件并写入文本代码演示样例

HANDLE hf=CreateFile(“file.txt”,GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ,NULL,


OPEN_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);

char txt[]=”hello file to write”;

DWORD len=0;//返回实际写入的长度

WriteFile(hf,txt,strlen(txt),&len,NULL);

CloseHandle(hf);

//读代替码演示样例

HANDLE hf=CreateFile(“file.txt”,GENERIC_READ,FILE_SHARE_READ,


NULL,OPEN_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);

CHAR txt[1000]={0};

DWORD len=0;//实际读到的长度

ReadFile(hf,txt,sizeof(txt),&len,NULL);

printf(“读取到的字符串：%s\n”,txt);

CloseHandle(hf);

day75 am over!

创建文件夹：CreateDirectory

移动文件夹（不能跨分区移动）、移动文件（能够跨分区）：

BOOL MoveFile(  LPCTSTR lpExistingFileName,// file name

  LPCTSTR lpNewFileName// new file name

  );

删除空文件夹：RemoveDirectory

拷贝文件：CopyFile

删除文件：DeleteFile

//查找文件。返回查找句柄

HANDLE FindFirstFile(  LPCTSTR lpFileName,               // file name

  LPWIN32_FIND_DATA lpFindFileData  //输出參数 data buffer

  );

//查找下一个

BOOL FindNextFile(  HANDLE hFindFile,                // search handle

  LPWIN32_FIND_DATA lpFindFileData // data buffer

  );

//关闭查找句柄

 BOOL FindClose(  HANDLE hFindFile   // file search handle

 );

 //使用演示样例

 
char *path=”c:/*.*”;


WIN32_FIND_DATA wfd={0};


HANDLE hf=FindFirstFile(path,&wfd);


while(1)


{


if(wfd.dwFileAttributes&FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY)


{


printf(“文件夹：[%s]\n”,wfd.cFileName);


}


else


{


printf(“文件：%s\n”,wfd.cFileName);


}


if(FindNextFile(hf,&wfd)==0) break;


}

if(hf) FindClose(hf);

演示样例代码：

// winlogic.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include<STDIO.H>
#include<WINDOWS.H>
void GetLogical()
{
	UINT logic=GetLogicalDrives();
	printf("%d\n",logic);
}
void GetPath()
{
	char txt[200]={0};
	GetSystemDirectory(txt,sizeof(txt));
	printf("系统路径%s\n",txt);
	memset(txt,0,sizeof(txt));
	GetWindowsDirectory(txt,sizeof(txt));
	printf("windows路径%s\n",txt);
	memset(txt,0,sizeof(txt));
	GetCurrentDirectory(sizeof(txt),txt);
	printf("程序工作路径%s\n",txt);
	SetCurrentDirectory("c:/");
	memset(txt,0,sizeof(txt));
	GetCurrentDirectory(sizeof(txt),txt);
	printf("更改后程序工作路径%s\n",txt);

}
void CreateWrite()
{
	HANDLE hf=CreateFile("file.txt",GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ,NULL,
		OPEN_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
	char txt[]="hello file to write";
	DWORD len=0;//返回实际写入的长度
	WriteFile(hf,txt,strlen(txt),&len,NULL);
	CloseHandle(hf);
}
void Read()
{
	HANDLE hf=CreateFile("file.txt",GENERIC_READ,FILE_SHARE_READ,
		NULL,OPEN_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
	CHAR txt[1000]={0};
	DWORD len=0;//实际读到的长度
	ReadFile(hf,txt,sizeof(txt),&len,NULL);
	printf("读取到的字符串：%s\n",txt);
	CloseHandle(hf);
}
void CreateDir()
{
	CreateDirectory("abc/",NULL);
}
void Find()
{
	char *path="c:/*.*";
	WIN32_FIND_DATA wfd={0};
	HANDLE hf=FindFirstFile(path,&wfd);
	while(1)
	{
		if(wfd.dwFileAttributes&FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY)
		{
			printf("文件夹：[%s]\n",wfd.cFileName);
		}
		else
		{
			printf("文件：%s\n",wfd.cFileName);
		}
		if(FindNextFile(hf,&wfd)==0) break;
	}
	if(hf) FindClose(hf);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
//	GetLogical();
//	GetPath();
	//CreateWrite();
	//Read();
	//CreateDir();
	Find();
	char c=0;

	printf("按随意键结束！
\n");	scanf("%c",&c);	return 0;}

windows内存：

1、区域（针对内存的概念）：


通常是64K的倍数。


空暇：没被使用


私有：被预定


映像：存放代码


映射：存放数据

2、物理内存


系统能够使用的实际内存，CPU能够直接訪问的内存

3、虚拟内存


将硬盘文件虚拟成内在使用（pagafile.sys）,CPU假设要訪问虚拟内存数据，必须将虚拟内存数据放到物理内存。

4、内存页（针对地址的概念）
系统管理内存的最小单位。内存页大小为4K，每内存页有自己的权限。
5、页目表。

指针地址（32位）：
          31~22        21~12       11~0
页目(1K)     页表(1K)   页内偏移地址(4K)
6、从内存获取数据的过程
1、先在物理内存中找。
2、找不到时在虚拟内在中找。
3、假设在虚拟内存中找到，把物理内存与虚拟内存页数据交换。
4、使用物理内存数据；
5、最后可能物理内存数据与虚拟内存数据交换还原。
7、内存分配
7.1 虚拟内存分配-适合大内存分配，通常是1M之上的内存。
7.2 堆内存分配-适合小内存分配，通常是1M下面的内存。

7.3 栈内存分配-适合小内存分配，通常是1M下面的内存。
//虚拟内存分配函数，分配成功后返回地址
LPVOID VirtualAlloc(  LPVOID lpAddress,//NULL或提交地址
  SIZE_T dwSize, //分配大小
  DWORD flAllocationType,  //分配方式
  DWORD flProtect//内存訪问方式
);
flAllocationType：
MEM_COMMIT 分配之后返回地址和内存空间
MEM_RESERVE 保留地址。分配之后仅仅返回地址，内存空间不生成
flProtect：一般 PAGE_READWRITE

//查看内存的使用情况
VOID GlobalMemoryStatus(  LPMEMORYSTATUS lpBuffer
);
typedef struct _MEMORYSTATUS {
    DWORD dwLength;
    DWORD dwMemoryLoad;
    DWORD dwTotalPhys;//物理内存总大小
    DWORD dwAvailPhys;//物理内存可用大小
    DWORD dwTotalPageFile;//虚拟内存总大小
    DWORD dwAvailPageFile;//虚拟内存可用大小
    DWORD dwTotalVirtual;//地址总数
    DWORD dwAvailVirtual;//可用地址数
} MEMORYSTATUS, *LPMEMORYSTATUS;
BOOL VirtualFree(  LPVOID lpAddress,//释放地址
  SIZE_T dwSize,      // 释放大小
  DWORD dwFreeType    // 释放方式
);
dwFreeType：
MEM_DECOMMIT-仅仅释放内存
MEM_RELEASE -释放内存和地址
代码演示样例：
void ShowMemStatus()
{
MEMORYSTATUS mm;
mm.dwLength=sizeof(mm);
GlobalMemoryStatus(&mm);
printf(“内存使用率:%d/100\n”,mm.dwMemoryLoad);
printf(“TotalPhys:%u MB\n”,mm.dwTotalPhys/1024/1024);
printf(“AvaliPhys:%u MB\n”,mm.dwAvailPhys/1024/1024);
printf(“TotalVirtual:%u MB\n”,mm.dwTotalPageFile/1024/1024);
printf(“AvaliVirtual:%u MB\n”,mm.dwAvailPageFile/1024/1024);
printf(“TotalAddr:%u MB\n”,mm.dwTotalVirtual/1024/1024);
printf(“AvaliAddr:%u MB\n”,mm.dwAvailVirtual/1024/1024);
}
void Virtual_info()
{
ShowMemStatus();
char* p=(char*)VirtualAlloc(NULL,1024*1024*1024,MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);//1G内存和地址
ShowMemStatus();
VirtualFree(p,0,MEM_RELEASE);
ShowMemStatus();
}
void Virtual_commit()
{
char* p=(char*) VirtualAlloc(NULL,4096,MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);
strcpy(p,”HELLO MEMORY”);
printf(“%s\n”,p);
VirtualFree(p,0,MEM_RELEASE);
}
void Virtual_reserve()
{
//申请地址。不分配内存
char* p =(char*) VirtualAlloc(NULL,1024*1024,MEM_RESERVE,PAGE_READWRITE);
char* p1=(char*)VirtualAlloc(p,4096,MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);//提交内存，以一个内存页4k为最小单位
strcpy(p,”HELLO MEMORY”);
printf(“%s\n”,p);
VirtualFree(p,0,MEM_RELEASE);

}

堆内存Heap
GetProcessHeap-获取程序默认第一个堆
GetProcessHeaps-获取程序全部默认堆
演示样例：
HANDLE h1=GetProcessHeap();
HANDLE hs[256]={0};
DWORD count=GetProcessHeaps(256,hs);
HeapCreate -创建堆
HeapAlloc -从堆分配内存
  -把内存还给堆
HeapDestroy -销毁堆
演示样例：
HANDLE h= HeapCreate(HEAP_NO_SERIALIZE,1024*1024,0);
char* p= (char*) HeapAlloc(h,HEAP_ZERO_MEMORY,2*1024*1024);
strcpy(p,”123456″);
printf(“%s\n”,p);
HeapFree(h,0,p);
HeapDestroy(h);
假设要使用，建议用：malloc/new 和 free/delete

内存映射文件的操作。速度快：
1、先创建一个硬盘文件 CreateFile()
2、创建内存映射文件
HANDLE CreateFileMapping(  HANDLE hFile,    // 硬盘文件的句柄
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes, // 传0即可
  DWORD flProtect,                    // protection
  DWORD dwMaximumSizeHigh,            // 高32位大小。小于4G传0
  DWORD dwMaximumSizeLow,             // 低32位大小
  LPCTSTR lpName                      // 命名，能够为NULL
);
3、获取映射文件里某部分的地址
LPVOID MapViewOfFile(
  HANDLE hFileMappingObject,   // 映射文件句柄
  DWORD dwDesiredAccess,       // 訪问权限
  DWORD dwFileOffsetHigh,      // 高32位大小。小于4G传0
  DWORD dwFileOffsetLow,       // 低32位大小
  SIZE_T dwNumberOfBytesToMap  // 映射的字节数量
);
dwFileOffsetHigh和dwFileOffsetLow 的合成必须是64K的整数倍。
4、断开地址和映射文件某部分
BOOL UnmapViewOfFile(  LPCVOID lpBaseAddress//
);
5、关闭映射文件
CloseHandle(HANDLE)
6、关闭硬盘文件
CloseHandle(HANDLE);
演示样例：
HANDLE file=CreateFile(“file.txt”,GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ,
0,CREATE_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
HANDLE map=CreateFileMapping(file,0,PAGE_READWRITE,0,1024*1024,”pkm”);
//
char* p=(char*)MapViewOfFile(map,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,64*1024,0);
strcpy(p,”adsadsad asd as d\n as d a\n s d as d a s aaaaa bbbbb ccccc\n”);
printf(“%s\n”,p);
UnmapViewOfFile(p);
getchar();
CloseHandle(map);//关闭就没了，假设其它进程要使用，则不能关。

CloseHandle(file);//关闭了还在硬盘上

其它进程获取本进程已经创建好的映射文件，不能提前关闭映射文件
HANDLE OpenFileMapping(  DWORD dwDesiredAccess,  // access mode
  BOOL bInheritHandle,    // 返回值是否能被子进程使用
  LPCTSTR lpName          // 映射名称
);
演示样例：
HANDLE map=OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS,FALSE,”pkm”);
char* p=(char*)MapViewOfFile(map,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,64*1024,0);
printf(“%s\n”,p);
UnmapViewOfFile(p);

演示样例代码：

// winVirtual.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include<STDIO.H>
#include <WINDOWS.H>
void ShowMemStatus()
{
	MEMORYSTATUS mm;
	mm.dwLength=sizeof(mm);
	GlobalMemoryStatus(&mm);
	printf("内存使用率:%d/100\n",mm.dwMemoryLoad);
	printf("TotalPhys:%u MB\n",mm.dwTotalPhys/1024/1024);
	printf("AvaliPhys:%u MB\n",mm.dwAvailPhys/1024/1024);
	printf("TotalVirtual:%u MB\n",mm.dwTotalPageFile/1024/1024);
	printf("AvaliVirtual:%u MB\n",mm.dwAvailPageFile/1024/1024);
	printf("TotalAddr:%u MB\n",mm.dwTotalVirtual/1024/1024);
	printf("AvaliAddr:%u MB\n",mm.dwAvailVirtual/1024/1024);
}
void Virtual_info()
{
	ShowMemStatus();
	char* p=(char*)VirtualAlloc(NULL,1024*1024*1024,MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);
	ShowMemStatus();
	VirtualFree(p,0,MEM_RELEASE);
	ShowMemStatus();
}
void Virtual_commit()
{
	char* p=(char*) VirtualAlloc(NULL,4096,MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);
	strcpy(p,"HELLO MEMORY");
	printf("%s\n",p);
	VirtualFree(p,0,MEM_RELEASE);
}
void Virtual_reserve()
{
	//申请地址，不分配内存
	char* p =(char*) VirtualAlloc(NULL,1024*1024,MEM_RESERVE,PAGE_READWRITE);
	char* p1=(char*)VirtualAlloc(p,4096,MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);//提交内存，以一个内存页4k为最小单位
	strcpy(p,"HELLO MEMORY");
	printf("%s\n",p);
	VirtualFree(p,0,MEM_RELEASE);
}
void HeapInfo()
{
	HANDLE h1=GetProcessHeap();
	printf("h1-%d\n",h1);
	HANDLE hs[256]={0};
	DWORD count=GetProcessHeaps(256,hs);
	for(int i=0;i<count;i++)
	{
		printf("%d-%d\n",i,hs[i]);
	}
}
void MyHead()
{
	HANDLE h= HeapCreate(HEAP_NO_SERIALIZE,1024*1024,0);
	char* p= (char*) HeapAlloc(h,HEAP_ZERO_MEMORY,2*1024*1024);
	strcpy(p,"123456");
	printf("%s\n",p);
	HeapFree(h,0,p);
	HeapDestroy(h);
}

void FileMap()
{
	HANDLE file=CreateFile("file.txt",GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ,
		0,CREATE_ALWAYS,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
	HANDLE map=CreateFileMapping(file,0,PAGE_READWRITE,0,1024*1024,"pkm");
	//
	char* p=(char*)MapViewOfFile(map,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,64*1024,0);
	strcpy(p,"adsadsad asd as d\n as d a\n s d as d a s aaaaa bbbbb ccccc\n");
	printf("%s\n",p);
	UnmapViewOfFile(p);
	getchar();
	CloseHandle(map);//关闭就没了。假设其它进程要使用。则不能关。
	CloseHandle(file);//关闭了还在硬盘上}void ReadFileMap(){HANDLE map=OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS,FALSE,"pkm");char* p=(char*)MapViewOfFile(map,FILE_MAP_ALL_ACCESS,0,64*1024,0);printf("%s\n",p);UnmapViewOfFile(p);CloseHandle(map);//关闭就没了}int main(int argc, char* argv[]){	//Virtual_info();	//Virtual_commit();	//Virtual_reserve();	//HeapInfo();	//MyHead();	FileMap();        //ReadFileMap();	return 0;}

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