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;
}

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);
}

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

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;
}

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;
}

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;
}

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

虚拟地址到物理地址的一个映射

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

以后我们可以直接说出进程和程序的区别。

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