Linux系统 2022-07-22

基础知识讲解：Linux环境变量和进程地址空间介绍

Linux环境变量和进程地址空间

//查看进程pid和父进程
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ ps ajx | head -1 && ps axj | grep 3669470
   PPID     PID    PGID     SID TTY        TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
3669469 3669470 3669470 3669439 pts/0    3681645 S     1001   0:00 -bash
3669470 3681645 3681645 3669439 pts/0    3681645 R+    1001   0:00 ps axj
3669470 3681646 3681645 3669439 pts/0    3681645 R+    1001   0:00 grep --color=auto 3669470


//第1种           不需要加路径就能运行程序的方法
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ ll
total 28
-rw-rw-r-- 1 dy dy    73 Dec  5 16:46 Makefile
-rwxrwxr-x 1 dy dy 17432 Dec  5 16:47 proc
-rw-rw-r-- 1 dy dy    75 Dec  5 16:47 proc.c
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ sudo cp proc /usr/bin/                  
//将自己的可执行程序添加到系统路径下
[sudo] password for dy: 
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ proc //将自己的可执行程序添加到系统路径下，就可以不要加./路径了
hello world!
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ ./proc
hello world!
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ sudo rm /usr/bin/proc //从系统路径下删除
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ proc
-bash: /usr/bin/proc: No such file or directory

//第二种
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ $PATH
-bash: /home/dy/.local/bin:/home/dy/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin: No such file or directory
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ pwd
/home/dy/jincheng_12_5
//将当前路径添加到环境变量PATH当中
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ PATH=$PATH:/home/dy/jincheng_12_5
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ proc
hello world!

//只保存3000条命令
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ echo $HISTSIZE
3000
//显示之前有多少条命令
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ history |wc -l
636
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ history
//将之前的命令全部输出到显示器上
   
//显示所有环境变量
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ env
LS_COLORS=rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:bd=40;33;01:cd=40;33;01:or=40;31;01:mi=01;05;37;41:su=37;41:sg=30;43:ca=30;41:tw=30;42:ow=34;42:st=37;44:ex=01;32:*.tar=01;31:*.tgz=01;31:*.arc=01;31:*.arj=01;31:*.taz=01;31:*.lha=01;31:*.lz4=01;31:*.lzh=01;31:*.lzma=01;31:*.tlz=01;31:*.txz=01;31:*.tzo=01;31:*.t7z=01;31:*.zip=01;31:*.z=01;31:*.dz=01;31:*.gz=01;31:*.lrz=01;31:*.lz=01;31:*.lzo=01;31:*.xz=01;31:*.zst=01;31:*.tzst=01;31:*.bz2=01;31:*.bz=01;31:*.tbz=01;31:*.tbz2=01;31:*.tz=01;31:*.deb=01;31:*.rpm=01;31:*.jar=01;31:*.war=01;31:*.ear=01;31:*.sar=01;31:*.rar=01;31:*.alz=01;31:*.ace=01;31:*.zoo=01;31:*.cpio=01;31:*.7z=01;31:*.rz=01;31:*.cab=01;31:*.wim=01;31:*.swm=01;31:*.dwm=01;31:*.esd=01;31:*.jpg=01;35:*.jpeg=01;35:*.mjpg=01;35:*.mjpeg=01;35:*.gif=01;35:*.bmp=01;35:*.pbm=01;35:*.pgm=01;35:*.ppm=01;35:*.tga=01;35:*.xbm=01;35:*.xpm=01;35:*.tif=01;35:*.tiff=01;35:*.png=01;35:*.svg=01;35:*.svgz=01;35:*.mng=01;35:*.pcx=01;35:*.mov=01;35:*.mpg=01;35:*.mpeg=01;35:*.m2v=01;35:*.mkv=01;35:*.webm=01;35:*.ogm=01;35:*.mp4=01;35:*.m4v=01;35:*.mp4v=01;35:*.vob=01;35:*.qt=01;35:*.nuv=01;35:*.wmv=01;35:*.asf=01;35:*.rm=01;35:*.rmvb=01;35:*.flc=01;35:*.avi=01;35:*.fli=01;35:*.flv=01;35:*.gl=01;35:*.dl=01;35:*.xcf=01;35:*.xwd=01;35:*.yuv=01;35:*.cgm=01;35:*.emf=01;35:*.ogv=01;35:*.ogx=01;35:*.aac=01;36:*.au=01;36:*.flac=01;36:*.m4a=01;36:*.mid=01;36:*.midi=01;36:*.mka=01;36:*.mp3=01;36:*.mpc=01;36:*.ogg=01;36:*.ra=01;36:*.wav=01;36:*.oga=01;36:*.opus=01;36:*.spx=01;36:*.xspf=01;36:
LANG=en_US.utf8
HISTTIMEFORMAT=%F %T 
HOSTNAME=VM-12-10-centos
OLDPWD=/home/dy
USER=dy
PWD=/home/dy/jincheng_12_5
HOME=/home/dy
MAIL=/var/spool/mail/dy
SHELL=/bin/bash
TERM=xterm
SHLVL=1
PROMPT_COMMAND=history -a; history -a; printf "\033]0;%s@%s:%s\007" "${USER}" "${HOSTNAME%%.*}" "${PWD/#$HOME/\~}"
LOGNAME=dy
PATH=/home/dy/.local/bin:/home/dy/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/dy/jincheng_12_5
HISTSIZE=3000
LESSOPEN=||/usr/bin/lesspipe.sh %s
_=/usr/bin/env

echo: 显示某个环境变量值

export: 设置一个新的环境变量

[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ ./proc  //本地变量没有
I am a proc : pid:3700079 ppid:3669470
Segmentation fault (core dumped)
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ export MY_VAL
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ ./proc
I am a proc : pid:3700163 ppid:3669470
hello dy
/home/dy/.local/bin:/home/dy/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/dy/jincheng_12_5
/home/dy
/bin/bash

env: 显示所有环境变量

unset: 清除环境变量

env 环境变量

set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

//设置环境变量
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ hello=1234
//输出环境变量 记得要加$符
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ echo $hello
1234
[dy@VM-12-10-centos jincheng_12_5]$ set | grep hello
hello=1234

在命令行上运行的大部分的指令，它的父进程都是bash，bash创建子进程，子进程执行你的命令。

通过代码获取环境变量

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main(int argc, char *argv[], char *env[])
{
        for(int i = 0; argv[i]; ++i)//为命令行参数做解释
        //for(int i = 0; i < argc; ++i)
        {
            printf("argv[%d]：%s\n",i,argv[i]);
        }
        for(int i = 0; env[i]; ++i)//可以通过代码获取环境变量
        {
           printf("env[%d]：%s\n",i,env[i]);
        }
   return 0;
}

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7v2pxCt8-1639035758639)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20211208141656121.png)]$

int x = atoi(argv[2]);
int y = atoi(argv[3]);
if(strcmp(argv[1],"-a") == 0)
{
    printf("%d + %d = %d\n",x,y,x+y);
}
else
{
    printf("%d - %d = %d\n",x,y,x-y);
}

在这里插入图片描述

每个程序都会收到一张环境表，环境表是一个字符指针数组，每个指针指向一个以’\0’结尾的环境字符串

在这里插入图片描述

也可以通过第三方变量environ获取环境

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    extern char **environ;
    int i = 0;
    for(; environ[i]; i++){
    	printf("%s\n", environ[i]);
    }
	return 0;
}

在这里插入图片描述

进程地址空间

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int g_val = 0;
int main()
{
   pid_t id = fork();
   if(id < 0)
   {
       perror("fork() fail\n");
   }
   else if(id == 0)
   {
       printf("I am a child：%d，%d，%p\n",getpid(),g_val,&g_val);
   }else
   {
       printf("I am a fatcher：%d，%d，%p\n",getppid(),g_val,&g_val);
   }
   return 0;
}

在这里插入图片描述

通过运行结果，我们看到两个进程的变量的值和地址是一样的，这里没有对代码做任何更改，子进程按照父进程为模板，所以地址是一样的。

我们稍微将代码更改一下

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int g_val;
int main()
{
   pid_t id = fork();
   if(id < 0)
   {
       perror("fork() fail");
   }
   else if(id == 0)
   {
       g_val = 100;
       printf("I am a child：%d，%d，%p\n",getpid(),g_val,&g_val);
   }else
   {
       sleep(3);
       printf("I am a fatcher：%d，%d，%p\n",getppid(),g_val,&g_val);
   }
   return 0;
}

在这里插入图片描述

此时我们发现，变量的值已经更改了，父进程为0，子进程为100，但是变量的地址仍然是一样的。

通过这个运行结果，我们可以得知以下几点。

两个进程的变量的值不一样，所以父子进程的变量绝对不是同一个变量地址值一样，绝对不是物理地址！！！我们看到的地址，全部都是虚拟地址！！！真实的物理地址，用户是看不到的，由OS统一管理（OS负责将虚拟地址–》物理地址）代码是共享的，而数据各自私有一份（写时拷贝）

关于为什么是虚拟地址，而不是物理地址？

进程地址空间是什么？

进程地址空间：是看待内存的方式，抽象出来的一个概念，内核struct mm struct，这样的每个进程，都认为自己独占系统内存资源(你认为你老爸的家产是你一个人的)区域划分：地址空间为线性，被划分成一个一个的区域，[start,end]虚拟地址：在[start, end]之间的各个地址叫做虚拟地址

在这里插入图片描述

虚拟地址到物理地址的一个映射

在这里插入图片描述

为什么要存在进程地址空间？

保护物理内存，不收到任何进程内的地址的直接访问，方便进行合法性检验将内存管理和进程管理进行解耦让每个进程，以同样的方式，来看待代码和数据

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wu0C4V57-1639035758649)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20211209150456785.png)]$

以后我们可以直接说出进程和程序的区别。

在这里插入图片描述

到此这篇关于Linux环境变量和进程地址空间介绍的文章就介绍到这了,更多相关Linux环境变量和进程空间内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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通过代码获取环境变量

进程地址空间

关于为什么是虚拟地址，而不是物理地址？

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