Windows内存管理（2）--Lookaside结构 和 运行时函数

1.      Lookaside结构

频繁的申请和回收内存，会导致在内存上产生大量的内存“空洞”，从而导致最终无法申请内存。DDK为程序员提供了Lookaside结构来解决这个问题。

我们可以将Lookaside对象看成是一个内存容器。在初始化的时候，它先向Windows申请了一块比较大的内存。以后程序员每次申请内存的时候，不是直接向Windows申请内存，而是想Lookaside对象申请内存。Looaside会智能的避免产生内存“空洞”。如果Lookaside对象内部内存不够用时，它会向操作系统申请更多的内存。

Lookaside一般会在以下情况下使用：

1.       程序员每次申请固定大小的内存。

2.       申请和回收的操作十分频繁。

 

要使用Looaside对象，首先要初始化Lookaside对象，有以下两个函数可以使用：

（1）VOID 
  ExInitializeNPagedLookasideList(
    IN PNPAGED_LOOKASIDE_LIST  Lookaside,
    IN PALLOCATE_FUNCTION  Allocate  OPTIONAL,
    IN PFREE_FUNCTION  Free  OPTIONAL,
    IN ULONG  Flags,
    IN SIZE_T  Size,
    IN ULONG  Tag,
    IN USHORT  Depth
    );

 

（2）VOID 
  ExInitializePagedLookasideList(
    IN PPAGED_LOOKASIDE_LIST  Lookaside,
    IN PALLOCATE_FUNCTION  Allocate  OPTIONAL,
    IN PFREE_FUNCTION  Free  OPTIONAL,
    IN ULONG  Flags,
    IN SIZE_T  Size,
    IN ULONG  Tag,
    IN USHORT  Depth
    );

 

对Lookaside对象回收内存：

（1）VOID 
  ExFreeToNPagedLookasideList(
    IN PNPAGED_LOOKASIDE_LIST  Lookaside,
    IN PVOID  Entry
    )；

 

（2）VOID 
  ExFreeToPagedLookasideList(
    IN PPAGED_LOOKASIDE_LIST  Lookaside,
    IN PVOID  Entry
    );

 

测试代码：

#pragma INITCODE

VOID LookasideTets()

{

     KdPrint(("进入LookasideTest函数！\n"));

     PAGED_LOOKASIDE_LIST  Lookaside;

     ExInitializePagedLookasideList(&Lookaside, NULL, NULL, 0, sizeof(MYDATASTRUCT), 'abcd', 0);

     PMYDATASTRUCT pMyData[50];

     for (int i=0; i<50; i++)

     {

         pMyData[i] = (PMYDATASTRUCT)ExAllocateFromPagedLookasideList(&Lookaside);

         if ((i+1)%10 == 0)

         {

 

              KdPrint(("申请了 %d 个数据了!\n", ++i));

         }

     }

     for (int i=0; i<50; i++)

     {

         ExFreeToPagedLookasideList(&Lookaside, pMyData[i]);

         pMyData[i] = NULL;

         if ((i+1)%10 == 0)

         {

              KdPrint(("释放了 %d 个数据的内存了!\n", ++i));

         }

     }

     ExDeletePagedLookasideList(&Lookaside);

}

 

 

2.运行时函数

（1）内存间复制（非重叠）

VOID 
  RtlCopyMemory(
    IN VOID UNALIGNED  *Destination,
    IN CONST VOID UNALIGNED  *Source,
    IN SIZE_T  Length
    );

 

（2）内存间复制（可重叠）

VOID 
  RtlMoveMemory(
    IN VOID UNALIGNED  *Destination,
    IN CONST VOID UNALIGNED  *Source,
    IN SIZE_T  Length
    );

 

（4）内存比较

SIZE_T 
  RtlCompareMemory(
    IN CONST VOID  *Source1,
    IN CONST VOID  *Source2,
    IN SIZE_T  Length
    );

 

ULONG
  RtlEqualMemory( 
    CONST VOID  *Source1, 
    CONST VOID  *Source2, 
    SIZE_T  Length 
    );

 

测试代码：

#define BUFFER_SIZE 1024

#pragma INITCODE

VOID RtlTest()

{

     KdPrint(("进入RtlTest函数！\n"));

     PUCHAR pBuffer1 = (PUCHAR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);

     RtlZeroMemory(pBuffer1, BUFFER_SIZE);

     PUCHAR pBuffer2 = (PUCHAR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);

     RtlFillMemory(pBuffer2, BUFFER_SIZE, 0xAA);

     RtlCopyMemory(pBuffer1, pBuffer2, BUFFER_SIZE);

    

     if (RtlEqualMemory(pBuffer1, pBuffer2, BUFFER_SIZE))

     {

         KdPrint(("两块内存块数据一样！\n"));

         for(int i=0; i<BUFFER_SIZE; i++)

         {

              KdPrint(("%02X", pBuffer1[i]));

         }

        

     }

     else

     {

         KdPrint(("两块内存块数据不一样！\n"));

     }

     KdPrint(("离开RtlTest函数！\n"));

}