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

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();//获取当前工作目录
SetCurrentDirectory();//修改当前工作目录
CreateFile/ReadFile/WriteFile/GetFileSize/SetFilePointer
//返回文件大小的低32位
DWORD GetFileSize(  HANDLE hFile,// handle to file
  LPDWORD lpFileSizeHigh  //输出参数:返回文件大小的高32位
  );
//创建文件并写入文本代码示例
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);
//读取代码示例
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!
创建目录：CreateDirectory
移动目录（不能跨分区移动）、移动文件（可以跨分区）：
BOOL MoveFile(  LPCTSTR lpExistingFileName,// file name
  LPCTSTR lpNewFileName// new file name
  );
删除空目录：RemoveDirectory
复制文件：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  //输出参数 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
 );
 //使用示例
  char *path="c:/*.*";
WIN32_FIND_DATA wfd={0};
HANDLE hf=FindFirstFile(path,&wfd);
while(1)
{
if(wfd.dwFileAttributes&FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY)
{
printf("目录：[%s]\n",wfd.cFileName);
}
else
{
printf("文件：%s\n",wfd.cFileName);
}
if(FindNextFile(hf,&wfd)==0) break;
}

if(hf) FindClose(hf);

示例代码：

// 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("目录：[%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("按任意键结束！\n");scanf("%c",&c);return 0;}

windows内存：

1、区域（针对内存的概念）：
一般是64K的倍数。
空闲：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
系统可以使用的实际内存，CPU可以直接访问的内存
3、虚拟内存
将硬盘文件虚拟成内在使用（pagafile.sys）,CPU如果要访问虚拟内存数据，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、如果在虚拟内存中找到，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，一般是1M之上的内存。
7.2 堆内存分配-适合小内存分配，一般是1M以下的内存。
7.3 栈内存分配-适合小内存分配，一般是1M以下的内存。
//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//内存访问方式
);
flAllocationType：
MEM_COMMIT 分配之后返回地址和内存空间
MEM_RESERVE 保留地址，分配之后只返回地址，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-只释放内存
MEM_RELEASE -释放内存和地址
代码示例：
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-获取程序所有默认堆
示例：
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
示例：
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);
如果要使用，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就行
  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，可以为NULL
);
3、获取映射文件中某部分的地址
LPVOID MapViewOfFile(
  HANDLE hFileMappingObject,   // 映射文件句柄
  DWORD dwDesiredAccess,       // 访问权限
  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);
示例：
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，如果其他进程要使用，则不能关。
CloseHandle(file);//关闭了还在硬盘上




其他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,    // 返回值能否被子进程使用
  LPCTSTR lpName          // 映射名称
);
示例：
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);

示例代码：

// 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，如果其他进程要使用，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;}