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"));

}