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Gestion mémoire

Gestion mémoire. Présentation. Objectif du chapitre. Organisation de la mémoire Découpage en slots Rôle du slot 0 Passage d’adresses entre le slot 0 et le slot de l’application. Architecture mémoire (1). Espace virtuel de 4 GB Séparation de la mémoire en deux espaces

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Presentation Transcript

  1. Gestion mémoire Présentation Gestion mémoire : présentation

  2. Objectif du chapitre • Organisation de la mémoire • Découpage en slots • Rôle du slot 0 • Passage d’adresses entre le slot 0 et le slot de l’application Gestion mémoire : présentation

  3. Architecture mémoire (1) • Espace virtuel de 4 GB • Séparation de la mémoire en deux espaces • De 0 à 2GB user mode (process) • De 2GB à 4GB kernel mode (system) • Mémoire user mode • 33 slots de 32MB • 32 slots pour les process (numéros 1 à 32) • 1 slot pour le process en cours (numéro 0) • le reste (1GB moins 32MB) est partagé entre tous les processus Gestion mémoire : présentation

  4. Quand un process est créé le système lui attribue un slot disponible (« ouvert ») parmi les slots 1 à 32 Maximum de 32 processus ouverts Quand un process s’exécute, il est cloné dans le slot 0 Architecture mémoire (2) Gestion mémoire : présentation

  5. Adressage d’un process en mémoire Gestion mémoire : présentation

  6. Gestion mémoire • Mémoire gérée par pages de 4KB ou 1KB suivant les microprocesseurs • Gestion par le mécanisme de page à la demande, mais on a aussi la possibilité de charger une application complète en mémoire • Possibilité de réserver des régions • Possibilité d’accéder à de vastes espaces mémoires dans une partie gérée comme des fichiers en RAM Gestion mémoire : présentation

  7. 0 à 32 MB 64 KB réservés Code Données ROM Données RAM Tas Pile Espace allouable Dll « dynamiques » Mémoire locale du process (1) Gestion mémoire : présentation

  8. Mémoire locale du process (2) • Code et données RAM ou ROM suivant le programme • Heap (tas) jusqu’à 192KB avec une granularité de 4 ou 8 bytes suivant les processeurs (LocalAlloc(), LocalFree(), etc. • Possibilité de créer de nouveaux Heap si nécessaire (HeapCreate(), HeapAlloc(),…) • Stack (pile), paramètre de l’édition de liens (link), 64KB par défaut Gestion mémoire : présentation

  9. Mémoire locale du process (3) 32 à 64 MB • Extension CE 4.x par rapport à CE 3.0 • Dll systèmes • Dll « statiques » en ROM avec les problèmes posés par l’interdiction du recouvrement des dll Gestion mémoire : présentation

  10. Mémoire locale du process (4) • Extension d’allocation à la demande avec les fonctions VirtualAlloc, VirtualFree • Sur des frontières de 64KB • Allocation suivant la taille • Dans l’espace virtuel du process ou dans l’espace partagé si la taille atteint ou dépasse deux MB • Problèmes de protection d’accès à prendre en considération Gestion mémoire : présentation

  11. Mémoire externe au process • 1 Go moins l’espace du slot 32 (32 Mo) • Dans l’espace entre 1GB (+32MB) et 2GB • Allocation à la demande de zones privées ou partageables • VirtualAlloc(), VirtualFree(),… • Fonctions fichiers Gestion mémoire : présentation

  12. Passage de pointeurs • Il peut être intéressant pour une application de passer à un driver des pointeurs créés dynamiquement • Les adresses de ces pointeurs sont créées en slot 0, pendant l’exécution et par conséquent l’application ne connaît que l’adresse locale • Le driver doit donc établir la correspondance entre cette adresse en slot 0 et son image dans l’espace virtuel de l’application pour pouvoir les réutiliser Gestion mémoire : présentation

  13. Correspondance des pointeurs • Le système propose deux fonctions pour résoudre le problème technique • Le driver récupère le handle du process appelant par : GetCallerProcess(void) • Puis le driver demande au système d’établir, grâce à ce handle, la correspondance pour le même pointeur vu dans l’autre slot par : MapPtrToProcess( LPVOID lpv, HANDLE hProc) Gestion mémoire : présentation

  14. GetCallerProcess(void) HANDLE GetCallerProcess(void); Parameters None. Return Values A handle to the caller process indicates success. Gestion mémoire : présentation

  15. MapPtrToProcess LPVOID MapPtrToProcess( LPVOID lpv, HANDLE hProc ); Parameters lpv [in] Long pointer to be mapped. hProc [in] Handle to the process into which the lpv pointer is to be mapped. Return Values If successful, returns a mapped version of the lpv pointer; otherwise, the return value is NULL. Gestion mémoire : présentation

  16. Driver à réaliser • Écrire un driver qui recevra dans un IOCTL, non pas un buffer avec des données, mais un buffer contenant deux adresses, l’une d’un buffer de texte unicode pour les entrées, l’autre d’un buffer de texte unicode pour les sorties (WCHAR) In et Out. • L’IOCTL devra établir la correspondance pour ces pointeurs chez l’appelant • L’IOCTL lira le buffer In, le modifiera (passage majuscule vers minuscule), et le réécrira dans la zone Out Gestion mémoire : présentation

  17. Driver (1) Gestion mémoire : présentation

  18. Driver (2) Gestion mémoire : présentation

  19. Driver (3) Gestion mémoire : présentation

  20. Driver (3) Gestion mémoire : présentation

  21. Driver : fichier .cpp fourni Gestion mémoire : présentation

  22. Insertion • Créer et insérer dans le projet le fichier des entêtes PTR.h • Créer et insérer dans le projet le fichier PTR_DRV.def Gestion mémoire : présentation

  23. PTR.h #include <Windev.h> typedef struct { WCHAR *lpInBuffer; WCHAR *lpOutBuffer; }MYPTRS,*PMYPTRS; #define IOCTL_POINTEURS CTL_CODE( FILE_DEVICE_UNKNOWN, 2048, METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS) Gestion mémoire : présentation

  24. PTR_DRV.def LIBRARY PTR_DRV EXPORTS PTR_Init PTR_Deinit PTR_Open PTR_Close PTR_IOControl Gestion mémoire : présentation

  25. Structure du driver Gestion mémoire : présentation

  26. Entête du driver //includes // TODO //définitions et réservations globales // TODO //entrée du driver BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ) { return TRUE; } Gestion mémoire : présentation

  27. PTR_Init DWORD PTR_Init(DWORD dwContext) { DWORD dwRet =1; RETAILMSG(1,(TEXT("PTR_DRV: PTR_Init\n"))); //Initialisation du buffer de travail à zéro // TODO return dwRet; } Gestion mémoire : présentation

  28. PTR_Deinit BOOL PTR_Deinit(DWORD hDeviceContext) { BOOL bRet = TRUE; RETAILMSG(1,(TEXT("PTR_DRV: PTR_Deinit\n"))); return bRet; } Gestion mémoire : présentation

  29. PTR_Open DWORD PTR_Open(DWORD hDeviceContext, DWORD AccessCode, DWORD ShareMode) { DWORD dwRet = 1; RETAILMSG(1,(TEXT("PTR_DRV: PTR_Open\n"))); return dwRet; } Gestion mémoire : présentation

  30. PTR_Close BOOL PTR_Close(DWORD hOpenContext) { BOOL bRet = TRUE; RETAILMSG(1,(TEXT("PTR_DRV: PTR_Close\n"))); return bRet; } Gestion mémoire : présentation

  31. IOCTL (1) BOOL PTR_IOControl(DWORD hOpenContext, DWORD dwCode, PBYTE pBufIn, DWORD dwLenIn, PBYTE pBufOut, DWORD dwLenOut, PDWORD pdwActualOut) { Gestion mémoire : présentation

  32. IOCTL (2) //Réservations // TODO switch(dwCode) { Gestion mémoire : présentation

  33. IOCTL (3) case IOCTL_POINTEURS: // TODO //Récupération du handle de l'appelant //Mappage des adresses des pointeurs //Impression des valeurs des pointeurs remappés //(RETAILMSG)… // TODO //Lecture du buffer In //Modification dans le buffer //Écriture dans le buffer Out bRet = TRUE; break; Gestion mémoire : présentation

  34. IOCTL (4) default:RETAILMSG(1,(TEXT("PTR_DRV: erreur IOCTL \n"))); bRet=FALSE; break; }//Fin du switch return bRet; } //Fin Ioctl Gestion mémoire : présentation

  35. Génération du driver Gestion mémoire : présentation

  36. Création de l’image noyau & driver Gestion mémoire : présentation

  37. Application PTR_APP Préparation Gestion mémoire : présentation

  38. Application à réaliser • L’application créera 2 buffers prévus pour des textes codés en unicode : In et Out • In contiendra un texte en majuscule • Out contiendra XXXXXXXXX • L’application passera au driver une structure contenant l’adresse de ces 2 buffers • Un IOCTL modifiera le buffer OUT • L’application imprimera le buffer modifié Gestion mémoire : présentation

  39. Application (1) Gestion mémoire : présentation

  40. Application (2) Gestion mémoire : présentation

  41. Application (3) Gestion mémoire : présentation

  42. Application (4) Gestion mémoire : présentation

  43. Application (5) Gestion mémoire : présentation

  44. Application PTR_APP Code Gestion mémoire : présentation

  45. Entête de l’application // TODO : Include et définitions int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { Gestion mémoire : présentation

  46. Création et initialisation des buffers // TODO: définition du nom de la structure à passer // TODO: allocation des buffers In et Out // TODO: initialisation des 2 buffers (wcscpy) // TODO: affichage du buffer Out (MessageBox) // TODO: impression des adresses des buffers (RETAILMSG) Gestion mémoire : présentation

  47. Chargement du driver // TODO: inscription du driver (RegisterDevice) if(hDriver == 0) { MessageBox(NULL, _T("Pb au chargement de PTR_DRV.dll"),_T("PTR_APP"),MB_OK); return 0; } Gestion mémoire : présentation

  48. Ouverture du driver // TODO: ouverture du driver en Read/Write if (INVALID_HANDLE_VALUE == hPtr) { MessageBox(NULL, _T("Pb Open driver"), _T("PTR_APP"), MB_OK); //TODO: déchargement du driver return 0; } Gestion mémoire : présentation

  49. IOCTL // TODO: appel de l'IOCTL pour modifier le contenu du buffer // TODO: affichage du buffer de sortie modifié Gestion mémoire : présentation

  50. Libération des ressources // TODO: libération des buffers // TODO: déchargement du driver et fermeture de tous les handles driver return 0; } Gestion mémoire : présentation

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