基于C++的高效内存池的设计与实现

为了高效、安全地利用计算机内存资源,在大型的软件设计中,往往要进行大量的内存分配与回收操作,为此,C++专门提供了malloc等相关函数进行操作,这些函数能够满足一般的使用,但由于它们调用了操作系统API,所以实际使用时会在操作系统中产生大量的内存碎片,让内存分配成为效率瓶颈,从而降低系统性能.基于此,通过对循环首次适应算法进行改进,设计并实现了基于C++的高效内存池,大幅提升了内存分配与回收的效率.同时,还为内存池编写了相关的分配子,使其能与C++标准库无缝对接,提供了若干具有垃圾回收功能的智能指针,提高了内存管理与程序运行的效率.     

X86体系中保护模式下的内存访问机制

保护模式是X86体系结构的一种重要的工作方式，为在X86平台上实现的多任务、多进程操作系统提供了相应的硬件支持，在计算机的庥层开发过程中，了解计算机体系结构中的主要部件－内存的工作方式是及其重要的，文章介绍了当前较流行的微机体系结构－X86系统中的内存的组织、管理、和访问机制，分析了X86在保护模式下分段机制、分页机制中的一些主要的数据结构和相应的确件支持，并详细描述了分段机制中逻辑地址到线性地址的转换，分页机制中虚拟地址的转换过程。通过分页和分段机制，可以实现多进程操作系统中的进程独立的地址空间，以及对操作系统中内存的保护措施，从而及时而有效地防止了因内存的非法访问而导致的系统崩溃。     

VB中API函数应用剖析

VB中常用到Win32 API函数,在应用程序中使用API函数不仅能充分挖掘Windows的操作系统的潜力,而且还可以解决一些编码中很难解决的问题.文章简述了API函数在VB中的应用,以及.NET与API函数关系.     

基于Windows Native API序列的异常检测模型

针对Windows操作系统受到的越来越多的严重攻击，提出一种基于Native API序列的多步一致模型和指数迭代检测算法，实现了从内核空间检测Windows操作系统中的异常入侵．通过设计内核虚拟设备来截获系统服务分配表，从而可实时地获取Native API信息．用被截获的正常Native API数据建立一步和二步一致模型，并以此描述进程的正常行为．在检测过程中，通过指数迭代检测算法，可对不断出现的Native API的正常指数进行度量．采用报警提取算法对正常指数进行分析可惟一地确定对应的攻击，为管理员及时掌握系统的安全状况提供了保证．在不同的Windows操作系统环境下的实验结果表明，该方法有较好的检测精度．     

基于PE结构的系统API定位技术

提出了一种新的系统API入口地址定位技术．通过当前线程的TEB结构获取宿主进程空间的PEB结构,通过PEB结构中的InInitializationOrderModuleList成员变量对宿主进程加载的所有模块进行遍历,获取系统API所在动态链接库的基地址．在此基础上,进一步获取动态链接库PE文件头的真实地址,以获取其输出表,通过输出表中的AddressOfNames,AddessOfNameOrdinal和AddressOfFunction三个成员变量最终定位所需系统API的入口地址．该技术完全基于PE结构所提供的信息,不使用特定的函数,可有效避免防火墙的拦截,同时具有更高的效率．     

一种方便在全屏幕时使用的计时器的设计

对一个可以在全屏幕时方便查看时间的计时器的设计方法和原理进行了探讨，采用API函数监视鼠标运动、创建椭圆形窗口、保持窗口在屏幕最上方以便观察，设计自定义函数控制计时器窗口自动出现和隐藏，采用随机文件存储参数。本软件实现了对任意时段计算时间差值、到达规定时段系统提前预告、到达预定时间提示、全屏幕时隐藏，鼠标滑入出现。本软件为绿色软件，可以在不同Windows操作系统下运行，无需安装，直接在任何Windows操作系统上运行，适合在在不同教室使用的设计目标，是多媒体教学过程中一个方便的辅助工具。     

IPv6地址生成系统基于web portal的无客户端迁移方案

为了解决在IPv6地址中嵌入自定义信息时存在的DHCP客户端权限与开发复杂性问题,提出一种基于web portal的无客户端迁移方案,以支持各种嵌入自定义信息的IPv6地址生成方法.该方案使用通用的网页认证方式代替需定制的DHCP客户端提交登录信息,并提出短租约地址的二次分配方法解决目前DHCPv6服务器欠缺主动更新客户机地址能力的问题,可以避免不同地址生成方案下特定客户端的开发,解决应用级DHCP客户端带来的权限问题.实验结果显示,在客户机使用操作系统内核原生DHCP服务的情况下,所提迁移方案能够正常完成嵌入自定义信息的IPv6地址的分配,无需为各客户机操作系统开发定制DHCP客户端,避免了开发的复杂性并解决了定制DHCP客户端的权限问题.     

面向结构体数据布局优化的高效内存管理

面向结构体数据布局优化的内存池由于自身的使用特点,在传统的内存管理方式下,扩展内存需要移动数据,代价很高。为了避免移动数据,提高内存池性能,该文设计实现了基于共享内存地址映射技术的零数据移动内存管理系统DM3,辅助内存池管理内存。DM3利用POSIX标准编程接口提供的共享内存机制,在用户层操控物理内存到程序虚地址空间的映射,实现高效内存管理。首先,DM3针对结构体数据布局优化的内存使用特点,选择特定地址空间分配,既照顾到内存池扩展需求,又避免影响程序中其他内存请求。其次,在已分配的地址空间不能满足进一步扩展需求时,DM3通过内存地址重映射,实现地址空间转移而避免实际移动数据。通过在多个操作系统上的实验比较了DM3和传统的realloc方式,结果表明:DM3系统性能优越,最高可获得9.76倍加速比。DM3使用POSIX标准实现,具有跨平台移植性和易用性。应用DM3管理内存有效地增加了内存池性能。     

移动AODV路由协议的设计与性能评估

无线Ad Hoc网络,又称移动自组织网络,它无需基础设施支持,部署灵活,具有良好的移动性,因而得到了广泛的应用。实现移动多跳Ad Hoc网络关键在于建立可靠的无线通信信道以及实现其所需的路由协议。基于无线视频传输的应用需求,本文选用了WM-G-MR-09芯片设计并实现了WiFi通信模块,用Win-dows CE操作系统平台和IEEE802.11b/g无线网络接口搭建了移动网络环境,通过调用NDIS的API,增加NDIS功能模块的方式,实现了AODV路由算法。然后,对该模块的多跳路由功能进行初步的验证。在此基础上,实现了视频传输,并进行了视频传输实际性能测试,为进一步的研究和改进奠定了基础。     

应用WIN32 API实现串行口的数据通信

介绍了在Windows95操作系统下调用WIN32 API函数实现计算机串口与外部设备的数据通信的方法,并且给出在Delphi开发工具下的开发实例.     

Visual C+ +在注册表中的应用

注册表是Windows操作系统中最重要的部分.注册表包含了5个方面的信息,即计算机的全部硬件设置、软件设置、当前配置、动态状态以及用户特定设置等内容.详细介绍了用Visual C+ +语言中API有关注册表的函数对注册表进行建立、修改和删除的方法.从而加深了对注册表的了解,能够更好地利用注册表这个功能强大的数据库来统一管理系统的软、硬件配置资源.     

Design and Implementation of a Storage Virtualization System Based on SCSI Target Simulator in SAN

The ideal storage virtualization system is compatible with all operating systems in storage are anetworks (SANs). However, current storage systems on clustered hosts and multiple operating systems are not practical. This paper presents a storage virtualization system based on a SCSI target simulator in a SAN to solve these problems. This storage virtualization system runs in the target hosts of the SAN, dynamically stores the physical information, and uses the mapping table method to modify the SCSI command addresses. The system uses the bitmap technique to manage the free space. The storage virtualization system provides various functions, such as logical volume resizing, data mirroring, and snapshots, and is compatible with clustered hosts and multiple operating systems, such as Windows NT and RedHat.     

基于EWF保护的XPE操作系统的开发与应用

介绍了XPE（Windows XP embedded）嵌入式OS（operating system）的开发以及实现OS写保护的EWF（enhanced write filter）的三种配置方法：基于磁盘保护、基于内存保护和基于注册表保护．当实际情况需要改变OS参数时，可以通过EWFAPI（application programming interface）函数实现OS写保护状态的灵活切换．结合一个便携式动态信号分析仪的开发说明了它的应用前景．     

鼠标自动演示的软件设计

利用VB6．0计算机语言,通过调用Windows API函数来实现鼠标的自动演示,为该类软件的设计提供了一种新思路,具有现实意义。     

基于flash的嵌入式文件系统

目前嵌入式手持设备与多媒体应用中大量数据存储在Flash中。本文针对Flash存储器的特点,设计了一种适合在嵌入式系统中使用的文件系统。该文件系统采用三层结构设计,为应用程序开发提供统一的标准API函数,具有良好的可维护性和移植性;另外,采用分布式文件分配表的存储结构．提高了文件系统的可靠性。     

基于操作系统内核的包过滤防火墙系统的设计与实现

分析了包过滤防火墙的工作原理,然后在对W indows NT和Linux内核网络接口的分析基础上,通过修改操作系统的内核,实现了透明的包过滤防火墙.并对包过滤防火墙提出了自己的见解.     

The MMU Implementation of Unity-1 Microprocessor

Virtual memory management is always a very essential issue of the modem microprocessor design. A memory management unit (MMU) is designed to implement a virtual machine for user programs, and provides a management mechanism between the operating system and user programs. This paper analyzes the tradeoffs considered in the MMU design of Unity-ll CPU of Peking University, and introduces in detail the solution of pure hardware table walking with twolevel page table organization. The implementation takes care of required operations and high performances needed by modern operating systems and low costs needed by embedded systems. This solution has been silicon proven, and successfully porting the Linux 2.4.17 kernel, the XWindow system, GNOME and most application software onto the Unity platform.     

基于LoRa的物联网数据传输系统研究与设计

提出了一种基于LoRa技术的物联网数据传输系统.以物联网中广泛使用的无线传感器网络的数据传输实际需求为研究对象,综合考虑传输系统实际工作环境及经济成本,传输距离,可靠性等问题,设计出一种以LoRa无线传输技术构成的星型网络,能为用户提供一种简单的能实现远距离、易扩展的数据传输系统.介绍了系统网络拓扑结构、系统软硬件设计和自定义通信协议的设计过程.其中,LoRa终端节点内嵌Contiki嵌入式专用操作系统,有效减少用户定义多线程多任务对内存的消耗,节点采用循环队列缓冲的数据通信,具有封装成帧、确认回复、周期性休眠等功能.异构网关负责存储转发并且支持NB-IoT,WiFi等多种通信技术上传至远端云平台,在远端云平台可以配置并显示终端节点信息.对系统进行了功能和性能测试,达到了预期目标,具有一定的应用价值.     

基于VC++和数据库的实时温度监控系统软件的开发

针对温度监控系统的实际情况,在VC 环境下,分别采用windows API函数,MSComm控件开发串行数据库通信软件,实现前方数据的实时采集与存储,分析比较以上两种方法的优缺点。系统采用目前实时系统中广泛使用的Access 2000关系型数据库作为管理数据的工具,其具有强大的动态数据交换、对象链接和嵌入特性以及网络共享和ODBC特性,可快捷高效地进行数据的管理。数据库模块的设计采用标准的SQL结构化查询语言,选用ODBC数据库访问技术,存储速度快、内存消耗少、操作简单。     

基于NDIS的网络监视实现技术剖析

从构造一个高性能网络监视系统的角度,介绍了NDIS（Network Device Interface Specification)及其在Windows网络协议栈实现中的地位和作用,剖析了采用核心态NDIS协议驱动程序实现与底层网络接口设备具体细节无关的网络监视技术,给出了在内核和核外使用这项技术的基本方法;建立了基于NDIS的网络监视系统的基本构造模型和性能分析模型,给出了系统典型的构造过程和操作过程,展示了系统所具备的良好的结构性、扩展性、并行性、效率性和可编程性,评估了其性能参数,给出了实验方法和实验数据。