Linux——进程优先级&&环境变量

 

目录

1、进程优先级

1.1 基本概念

1.2 查看系统进程

1.3 PRI and NI

1.4 PRI vs NI

1.5 查看进程优先级的命令

1.6 其他概念

2、环境变量

2.1 基本概念

2.2 常见环境变量

2.3 查看环境变量方法

2.4 测试PATH

2.5 测试HOME

2.6 和环境变量相关的命令

2.7 环境变量的组织方式

2.8 通过代码获取环境变量（main函数的第三个参数）

2.9 通过系统调用获取或设置环境变量getenv和putenv

2.10 环境变量通常具有全局属性

2.11 main函数的另外两个参数

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1、进程优先级

1.1 基本概念

1. cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。
2. 优先权高的进程有优先执行权利。
3. 配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。 还可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，把不重要的进程安排到某个CPU，可以大大改善系统整体性能。

1.2 查看系统进程

在linux或者unix系统中，用ps –l命令则会类似输出以下几个内容：

我们很容易注意到其中的几个重要信息，有下：

UID : 代表执行者的身份

PID : 代表这个进程的代号

PPID ：代表这个进程是由哪个进程发展衍生而来的，亦即父进程的代号

PRI ：代表这个进程可被执行的优先级，其值越小越早被执行

NI ：代表这个进程的nice值

1.3 PRI and NI

• PRI也还是比较好理解的，即进程的优先级，或者通俗点说就是程序被CPU执行的先后顺序，此值越小进程的优先级别越高
• 那NI呢?就是我们所要说的nice值了，其表示进程可被执行的优先级的修正数值
• PRI值越小越快被执行，那么加入nice值后，将会使得PRI变为：PRI(new)=PRI(old)+nice
• 这样，当nice值为负值的时候，那么该程序将会优先级值将变小，即其优先级会变高，则其越快被执行
• 所以，调整进程优先级，在Linux下，就是调整进程nice值
• nice其取值范围是-20至19，一共40个级别。

1.4 PRI vs NI

• 需要强调一点的是，进程的nice值不是进程的优先级，他们不是一个概念，但是进程nice值会影响到进程的优先级变化。
• 可以理解nice值是进程优先级的修正修正数据

1.5 查看进程优先级的命令

用top命令更改已存在进程的nice：

top 进入top后

按“r”–>输入进程PID–>输入nice值（设置值不能太大也不能太小）

每次设置优先级，都是基于进程最开始的默认优先级进行设置的

1.6 其他概念

• 竞争性: 系统进程数目众多，而CPU资源只有少量，甚至1个，所以进程之间是具有竞争属性的。为了高效完成任务，更合理竞争相关资源，便具有了优先级
• 独立性: 多进程运行，需要独享各种资源，多进程运行期间互不干扰
• 并行: 多个进程在多个CPU下分别，同时进行运行，这称之为并行
• 并发: 多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发

 cpu内的寄存器只有一份，但是上下文可以有多份，分别对应不同的进程！（上下文保护）

2、环境变量

2.1 基本概念

• 环境变量(environment variables)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
• 如：我们在编写C/C++代码的时候，在链接的时候，从来不知道我们的所链接的动态静态库在哪里，但是照样可以链接成功，生成可执行程序，原因就是有相关环境变量帮助编译器进行查找。
• 环境变量通常具有某些特殊用途，还有在系统当中通常具有全局特性

2.2 常见环境变量

PATH : 指定命令的搜索路径

HOME : 指定用户的主工作目录(即用户登陆到Linux系统中时,默认的目录)

SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash。

2.3 查看环境变量方法

echo $NAME //NAME:你的环境变量名称

 运行系统程序会在上图每个环境变量路径下，寻找是否有此程序，有便可直接运行

2.4 测试PATH

1. 创建hello.c文件

#include 
int main()
{
 printf("hello world!\n");
 return 0;
}

2. 对比./hello执行和之间hello执行

3. 为什么有些指令可以直接执行，不需要带路径，而我们的二进制程序需要带路径才能执行？

4. 将我们的程序所在路径加入环境变量PATH当中, export PATH=$PATH:hello程序所在路径 5. 对比测试

6. 还有什么方法可以不用带路径，直接就可以运行呢？

 将其路径设置至环境变量中，便可直接在认何地方运行，不用带./

PATH就是指定其搜索指定路径

2.5 测试HOME

1. 用root和普通用户，分别执行 echo $HOME ,对比差异 . 执行 cd ~; pwd ,对应 ~ 和 HOME 的关系

其中，普通用户 cd ~会进入当前用户的家目录

root，会进入root家目录

2.6 和环境变量相关的命令

1. echo: 显示某个环境变量值

2. export: 设置一个新的环境变量

3. env: 显示所有环境变量

4. unset: 清除环境变量

5. set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

2.7 环境变量的组织方式

 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

 char *env【】其每一个参数都是char* 的参数，就是环境表

2.8 通过代码获取环境变量（main函数的第三个参数）

命令行第三个参数

#include 
int main(int argc, char *argv[], char *env[])
{
 int i = 0;
 for(; env[i]; i++){
 printf("%s\n", env[i]);
 }
 return 0;
}

通过第三方变量environ获取

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

libc中定义的全局变量environ指向环境变量表,environ没有包含在任何头文件中,所以在使用时要用extern声明。

2.9 通过系统调用获取或设置环境变量getenv和putenv

getenv

getenv()函数在环境列表中搜索环境变量名，并返回一个指向相应值字符串的指针。

#include 
#include 
int main()
{
 printf("%s\n", getenv("PATH"));
 return 0;
}

putenv

1、putenv()函数的作用是添加或修改环境变量的值。

2、参数字符串的形式是name=value。如果环境中不存在name，则将string添加到环境中，如果name确实存在，则环境中name的值将更改为value。

3、字符串所指向的字符串成为环境的一部分，因此改变字符串也改变了环境。

4、返回值putenv()函数在成功时返回零，如果发生错误则返回非零。

5、如果发生错误，则设置errno来指示原因。错误没有足够的空间分配新环境。

2.10 环境变量通常具有全局属性

环境变量通常具有全局属性，可以被子进程继承下去

#include 
#include 
int main()
{
 printf("%s\n", getenv("testFor_11"));
 return 0;
}

1、子进程继承了父进程的环境变量

2、默认所有的环境变量都会被子进程继承

通过  export testFor_11=你好,  设置环境变量，在通过系统调用getenv获取可得出设置其信息值，因此可得出以上结论。

2.11 main函数的另外两个参数

int argc: 记录其运行进程及后续输入字符串个数，同时包含进程./本身

char *argv[]：记录每个字符串内容

 

如图其中 argc 为 3，对应的argv分别是 "./argctest","-a","-b"

因此，如下代码：

#include      
#include      
int main(int argc,char *argv[]){      
    if(argc < 2){      
        printf("usage:%s! Lack of options\n",argv[0]);      
    }      
    if(argc == 3 && strcmp("-a",argv[1]) == 0 && strcmp("-b",argv[2]) == 0){  
        printf("这是选项-a-b\n"); 
        return 0;                                                  
    }                            
    if(strcmp("-a", argv[1]) == 0){       
        printf("这是选项-a\n");      
    }else if(strcmp("-b",argv[1]) == 0){      
        printf("这是选项-b\n");      
    }else{      
        printf("无此选项\n");      
    }      
    return 0;  
} 

 因此，可知Linux命令行程序，及其选项，正是通过设置其全局属性的环境变量，并传递相关int argc与char *argv[]两个命令行参数进行判断执行