Linux进程学习【三】

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• Perseverance is not a long race; it is many short races one after another.- 毅力不是一场漫长的比赛;是许多短跑一个接一个。

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文章目录

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📘前言

**

环境变量

是一个即陌生又熟悉的词，说陌生是因为大多数普通用户都接触不到

环境变量

配置，说熟悉是因为很多程序又都离不开

环境变量

，比如编写

Java

时需要提前安装

jdk

，配置好

Java

的环境，才能正常编写代码，

python

也是需要配置编码环境；而在我们的

Linux

中也有

环境变量

，由

环境变量

构成的集合称做

环境变量表

；我们还可以调整

进程

的优先级，使得

进程

运行更加灵活**

---

📘正文

📖环境变量

**首先需要先来看看什么是

环境变量

**

• 一般是指在操作系统中用来指定操作系统运行环境的一些参数
• 例如在编译程序时，我们是不关心动态库位于什么地方，编译器链接时也只需要通过对应的 环境变量 就能找到动态库进行链接
• 环境变量 有着自己的特殊用途，还有有些具有全局属性，可以供所有 进程 共享

环境变量

有很多个，**把它们聚在一起管理，就构成了

环境变量列表

**

环境变量列表

中的常见

环境变量

：

• PATH 系统命令搜索路径
• USER 当前用户名
• PWD 当前所处路径

我们可用通过指令

echo $NAME

查看当前环境变量信息（

NAME

指环境变量名）

//比如查看用户信息
$ echo $USER    

🖋️环境变量列表

**下面来看看

环境变量列表

长什么样**
通过指令查看

$ env

环境变量表是以指针数组的形式存储的

**也可以通过

set

指令查看

环境变量表

，不过

set

指令显示的内容比

env

多得多，因为

set

还会显示

本地环境变量

信息**

$ set    //显示更加丰富的环境变量表

这里简单说一下

PATH

的作用

• Linux 中的各种指令都是用 C语言 编写的程序，所以：运行指令 == 运行程序
• PATH 环境变量中有存储各种指令(程序)的路径，当我们直接输入指令时，OS会根据 PATH 提供的路径搜索程序，找到了就会直接运行对应指令(程序)
• 而我们自己编写的程序则是需要通过 ./可执行程序 的方式运行，因为此时路径不被包含在 PATH 变量中
• 总之：PATH 存储路径中若包含程序，可以直接通过程序名运行程序
• 这就是各种指令，如 ls、pwd、touch 的运行原理

**我们可以通过这一特性，将自己的可执行程序路径添加到

PATH

变量中**

//注意：路径为绝对路径//不能写成 export PATH=路径    这样会把所有指令都覆盖
$ export PATH=$PATH:/home/Yohifo/linux/Explore/code/Test_2_21

现在可以像指令一样直接运行程序

注意：普通用户添加的环境变量只有本次登录有效，下次再登录时，环境变量列表会被重置

**普通用户修改

环境变量列表

没什么大问题，但

root

需要谨慎了，避免造成严重后果**

除此之外，我们还可以把程序写在

/usr/bin

目录下，此时也是可以直接通过程序名运行程序的

如上就是安装、卸载应用原理

🖋️添加环境变量

**

shell

可以读取到命令和命令行，我们可以直接通过命令的方式添加

环境变量

**

**先来看看比较简单的

本地变量

添加**
**

环境变量表

具有全局属性，可以供所有子进程共享，倘若我们不想让

环境变量

被共享，可以设置

本地变量

**

$ TEST=private//可以直接在命令行中添加本地变量

**现在的

TEST

环境变量是不被子进程共享的**

**如果想删除已经设置的

本地环境变量

，可以通过

unset NAME

移除设置**

$ unset TEST    //移除已设置的本地环境变量

想让

TEST

进入

环境变量表

也很简单，只需要加上关键字

export

$ export TEST=public//此时环境变量已进入环境变量表

🖋️获取环境变量

**

环境变量

针对的是特定的人在特定场合干特定的事，这句话读起来有点绕，实际上：**

• 有许多 环境变量 存储的是用户的个人信息，不同用户的 环境变量表 各不相同
• 我们可以利用 环境变量 做信息验证，根据不同变量(选项)执行不同操作

比如

ls

指令是显示当前目录下的文件信息，而

ls -a

则是显示详细信息，原理很简单，调用

ls

程序时传递了

-a

这个选项，使得程序一对比，就知道要执行显示详细信息这个操作

环境变量表具有全局属性，程序运行时，环境变量表会传递给程序使用

**因此我们可以在程序中获取

环境变量

**

• 通过全局变量 environ (char** 类型)获取
• 通过函数 getenv(NAME) 获取，这个比较常用
• 通过 main 函数中的第三个参数 char* envp[] 获取

前两种方式比较简单，可以通过一个小程序观察到，而最后一种方式 需要结合主函数参数 的知识观察，将放在下一个部分详细讲解

**先来看看前两种方式获取

环境变量

**

#include<iostream>#include<stdlib.h>//getenv 需要使用这个头文件usingnamespace std;externchar** environ;//声明使用intmain(){//cout << "Hello environment variable!" << endl;  //你好环境变量！int pos =0;while(pos <5){
    cout << environ[pos]<< endl;//获取部分环境变量信息
    pos++;}

  cout << endl <<"========================"<< endl << endl;//通过函数获取
  cout <<"PWD="<<getenv("PWD")<< endl;return0;}

**可以自己尝试通过

getenv

函数验证本地变量不进入环境变量表这个现象**

**指令

pwd

实现非常简单，通过

getenv("PWD")

获取信息，再输出即可，我们可以自己实现

mypwd

**

#include<iostream>#include<stdlib.h>usingnamespace std;intmain(){//调用程序，获取环境变量信息
  cout <<getenv("PWD")<< endl;return0;}

一些不带选项，且比较简单的指令，我们是 **可以直接利用函数获取

环境变量

模拟实现**

---

📖主函数参数

**

main

函数有两种写法：带参与不带参，平常我们都是使用不带参数的

main

函数作为程序入口，对于函数参数很少关注，今天就来看看

main

函数中的参数吧**

🖋️三个参数

**

main

函数中有三个参数，分别是：**

• int argc 传入程序中的元素数，./程序名 算一个
• char* argv[] 传入程序中的元素表，由 bash 制作，传给 main 函数
• char* envp[] 环境变量表，所谓全局性就是指 main 函数可以通过此参数获取到环境变量表的信息

如何证明它们存在呢？
程序就是最好的证明

#include<iostream>usingnamespace std;intmain(int argc,char* argv[],char* envp[]){
  cout <<"现在传入的有效元素数为："<< argc << endl;
  cout <<"=========================="<< endl;
  cout <<"通过元素表打元素信息"<< endl;int pos =0;while(pos < argc){
    cout << argv[pos]<< endl;
    pos++;}
  cout <<"=========================="<< endl;
  cout <<"使用环境变量表获取前五个环境变量信息"<< endl;
  pos =0;while(pos <5){
    cout << envp[pos]<< endl;
    pos++;}return0;}

main 函数中的三个参数各有各的作用

**

enpv

也可以获取环境变量，效果等价于

environ

**

**

环境变量表

能被共享的本质：**环境变量表会通过传参数的形式传给程序使用

🖋️选项调用

**

argv

可以实现指定指令完成指定功能的任务**

首先我们需要在程序中提前设置好不同选项的运行结果

#include<iostream>#include<string.h>#include<stdlib.h>usingnamespace std;//打印提示信息voidUsage(constchar* str){
  cout << str <<" -[a | b | c]"<< endl;}intmain(int argc,char* argv[],char* envp[]){//首先进行身份检验if(strcmp(getenv("USER"),"Yohifo")!=0){
    cout <<"当前用户为："<<getenv("USER")<< endl;
    cout <<"非法使用他人程序，操作被拒绝！"<< endl;return0;}//确保选项只有一个if(argc !=2){
    cout <<"指令错误，尝试重新输入"<< endl;Usage(argv[0]);return0;}//验证成功后，进行选项分流if(strcmp(argv[1],"-a")==0){
    cout <<"执行 a 任务"<< endl;
    cout <<"…………………………"<< endl;
    cout <<"任务执行完成"<< endl;}elseif(strcmp(argv[1],"-b")==0){
    cout <<"执行 b 任务"<< endl;
    cout <<"…………………………"<< endl;
    cout <<"任务执行完成"<< endl;}elseif(strcmp(argv[1],"-c")==0){
    cout <<"执行 c 任务"<< endl;
    cout <<"…………………………"<< endl;
    cout <<"任务执行完成"<< endl;}else{
    cout <<"指令错误，尝试重新输入"<< endl;Usage(argv[1]);return0;}return0;}

**通过不同的选项，调用不同的功能，这就是

main

函数参数存在的意义**

选项会同程序名一起，构成一张表，传给

char* argv[]

参数

**这种玩法叫做

命令行参数

，后续学习中将会经常用到**

---

📖进程优先级

**

进程

还有优先级之分，优先级高的

进程

会被优先调用**

CPU 资源是有限的，需要合理分配

• Linux 给我们提供了修改 进程 优先级的权限，目的就是让我们对多任务运行进行合理处理，提高系统运行效率

🖋️优先级查看

**在

进程

的

PCB

信息中，还包含了这些信息：**

• UID 身份标识
• PRI 进程优先级，默认为 80
• NI 进程修正值，这个只有 Linux 中有，配合修改优先级，范围为 [-20, 19]

**我们可以通过

ps

指令查看进程优先级情况**

//注：其中的 myfile 是可执行程序名
$ ps -al | head -1&& ps -al | grep myfile    //查看进程优先级信息

🖋️优先级修改

**

进程优先级

可以被修改，但很少有人会主动修改**

修改步骤

• 输入 top 指令进入任务管理器
• 输入 r 进入修改模式
• 再根据想要修改的进程，输入 PID
• 最后输入 NI 值，完成修改

注意：

• NI值区间为 [-20, 19]，设置时超出部分无效
• 修改优先级时，最终优先级 = 初始优先级 + NI值，优先级的修改行为并不是连续的，每次都是在最开始的基础上进行修改(默认为 80)
• 调度器不允许存在 优先级失衡 的情况，因此优先级修改不能太激进

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📖进程特点

下面来简单小结一下进程的特点

• 竞争性：CPU 资源有限，进程 间存在竞争
• 独立性：进程 是相互独立运行的，互不干扰 (重要)
• 并行：多个 进程 可以在多个 CPU 上同时运行
• 并发：在一个 CPU 下采用 进程 切换的方式运行多个 进程

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📘总结

**以上就是有关进程学习【三】的全部内容了，本文主要研究对象是

环境变量

，知道了

环境变量表

的存在，以及主函数是如何得到

环境变量表

表并实际运用的；最后还谈到了

进程优先级

问题，学习了优先级修改的相关指令；

进程

最大的特性之一就是

独立性

，

父子进程

间会发生

写时拷贝

机制，这种神奇的现象是如何产生的呢？敬请期待下篇中关于

进程地址空间

的相关文章**

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