了解操作系统中的虚拟内存：概念和实现
运行内存分配程序的多个实例时出现意外行为。
我正在学习操作系统并遵循 OSTEP（操作系统：三个简单部分）教科书。我试图通过同时运行程序的多个实例来理解内存虚拟化。这是我正在使用的代码：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "common.h"
int main(int argc, char *argv[]) {
int *p = malloc(sizeof(int)); // a1
assert(p != NULL);
printf("(%d) address pointed to by p: %p\n", getpid(), p); // a2
*p = 0; // a3
while (1) {
Spin(1);
*p = *p + 1;
printf("(%d) p: %d\n", getpid(), *p); // a4
}
return 0;
}
根据教科书，当使用命令运行时./mem &; ./mem &，该程序应该通过同时运行两个实例来演示内存虚拟化。文本指出：
我们从示例中看到，每个正在运行的程序都在同一地址 (0x200000) 分配了内存，但每个程序似乎都在独立更新 0x200000 处的值！就好像每个正在运行的程序都有自己的私有内存，而不是与其他正在运行的程序共享相同的物理内存。事实上，这正是操作系统虚拟化内存时发生的情况。
但是，当我在本地运行该程序时，我得到以下输出：
PS C:\Users\malan\Desktop\os\Virtualizing_the_Cpu> ./mem &; ./mem
Id Name PSJobTypeName State
-- ---- ------------- -----
13 Job13 BackgroundJob Running
(8776) address pointed to by p: 007B1990
(8776) p:1
(8776) p:2
(8776) p:3
(8776) p:4
(8776) p:5
(8776) p:6
(8776) p:7
(8776) p:8
(8776) p:9
(8776) p:10
(8776) p:11
(8776) p:12
(8776) p:13
两个实例没有按预期同时运行。是什么原因导致了这种现象？我的设置中是否遗漏了某些内容，或者我对其工作原理的理解是否不正确？
附加信息：
- 操作系统：Microsoft Windows 11 家庭单语言版
- 操作系统版本：10.0.22631 N/A 内部版本 22631
- 编译器：gcc（MinGW.org GCC-6.3.0-1）6.3.0
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最佳答案
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将其输入到 bash 中它就会起作用。
& 在 bash 中表示在后台运行，但在 powershell 中则表示其他意思；我很惊讶你没有收到错误消息。
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– 与内置的Windows PowerShell版本不同 –支持在 Windows 上启动后台作业的后。虽然这些作业的工作方式和管理方式与 Bash 不同，但可以轻松调整命令行以获得所需的行为。
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命令末尾&的 是 bash 指令（即 Linux / Unix 命令行），用于在后台运行程序。Windows 下没有此功能。
最简单的做法是打开两个单独的命令提示符，并大致同时在每个命令提示符中运行该程序。
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– 与内置的Windows PowerShell版本不同 –支持在 Windows 上启动后台作业的后置操作
&，如问题中显示的输出所示。但是，其输出行为与 Bash 版本不同。
– -
也就是说，很容易调整命令行以获得所需的行为，甚至可以通过使用后台运算符（）使其在Windows PowerShell中工作。
Start-Job&
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总结
在（您正在运行）中，使用以下命令：
(./mem &), (./mem &) | Receive-Job -Wait -AutoRemoveJob
在Windows PowerShell（旧版，随 Windows 一起提供，其最新版本为5.1）中：
(Start-Job { ./mem }), (Start-Job { ./mem }) | Receive-Job -Wait -AutoRemoveJob
Bash 和 PowerShell 作业之间的区别：
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实际上，命令
./mem &; ./mem &行用于bash（或另一个与 POSIX 兼容的 shell，例如zsh）：- 它创建两个在后台运行的，并且（除了作业控制消息）将进程的输出直接异步发送到终端。
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相同的命令行在PowerShell (Core) 7中在语法上也可以工作（尽管在仅支持的Windows PowerShell中不行，见下文），但在那里功能不同：
Start-Job-
&，后置，是调用（./mem &的缩写Start-Job { ./mem }）[1]的语法糖，会创建一个 PowerShell 后台，这些调用返回的是一个作业对象，可以使用诸如的 cmdlet 进行查询和管理。 -
虽然这些作业与 Bash 作业大致类似，但仍存在重要区别：
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PowerShell 作业不会自动将其输出打印到调用者的终端；相反，输出会在后台悄悄收集，并可根据需要使用
Receive-Object -
已经完成的作业必须手动清理（删除），可以通过或者如上所示，通过传递
-AutoRemoveJob给Receive-Job（这也需要-Wait同步等待作业完成，以便可以收集其所有输出）。
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[1] 但是有一个重要的区别：使用 时Start-Job，必须使用脚本块内的{ ... }( ) 才能从调用者的作用域中引用变量值，而使用 &所有变量引用都隐式引用调用者的变量。例如，给定一个调用者变量，$foo = 'bar'相当于Start-Job { "Caller's `$foo value: $using:foo" }。"Caller's `$foo value: $foo" &但是，是 – 明智地 – 特殊情况，并引用作业的进程 ID（您可以使用$using:PID来引用调用者的进程 ID）。虽然在使用后台运算符时不必使用$using:来引用调用者的变量无疑是方便的，但它也造成了歧义，可能使特定于作业的变量无法访问；有关讨论，请参阅
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"Virtualizing the CPU"– 仅使用虚拟内存，这是完全不同的东西–
&中的第二个./mem &; ./mem，因此第二个进程在前台mem运行 并直接将其输出打印到终端。第一个进程的输出是描述后台操作员创建的 PowerShell 后台作业的对象。&–
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