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前言

世上有兩種耀眼的光芒，一種是正在升起的太陽(yáng)，一種是正在努力學(xué)習(xí)編程的你!一個(gè)愛學(xué)編程的人。各位看官，我衷心的希望這篇博客能對(duì)你們有所幫助，同時(shí)也希望各位看官能對(duì)我的文章給與點(diǎn)評(píng)，希望我們能夠攜手共同促進(jìn)進(jìn)步，在編程的道路上越走越遠(yuǎn)！

提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，下面案例可供參考

一、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)

1.1、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的基本概念

• 指定進(jìn)程獲取某種資源(如：CPU等)的先后順序。
• 優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程有優(yōu)先執(zhí)行權(quán)利。配置進(jìn)程優(yōu)先權(quán)對(duì)多任務(wù)環(huán)境的linux很有用，可以改善系統(tǒng)性能。
• 還可以把進(jìn)程運(yùn)行到指定的CPU上，這樣一來(lái)，把不重要的進(jìn)程安排到某個(gè)CPU，可以大大改善系統(tǒng)整體性能。
• Linux中優(yōu)先級(jí)數(shù)字越小，優(yōu)先級(jí)越高。

要維護(hù)一個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)：task_struct 進(jìn)程控制塊(是描述進(jìn)程,里面包含了進(jìn)程的所有屬性) --->? ? ?struct ----> 內(nèi)部字段 ----> (default_proi = 80) + (nice = ??) = proi(新的優(yōu)先級(jí))。

進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)也是進(jìn)程控制塊中所有屬性的一種(是內(nèi)部字段中的一部分)。

1.2、優(yōu)先級(jí) VS 權(quán)限

權(quán)限：是能不能的問(wèn)題。

優(yōu)先級(jí)：已經(jīng)能了，我們獲取資源的順序。

1.3、為什么要有優(yōu)先級(jí)？

進(jìn)程訪問(wèn)的資源(CPU)始終都是有限的，系統(tǒng)中進(jìn)程大部分情況都是較多的。

操作系統(tǒng)關(guān)于調(diào)度和優(yōu)先級(jí)的原則：分時(shí)操作系統(tǒng)，基本的公平，如果進(jìn)程因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間不被調(diào)度，就造成了饑餓問(wèn)題。

1.4、Linux的優(yōu)先級(jí)的特點(diǎn) && 查看方式

• ps -l:只能查看當(dāng)前終端(當(dāng)前所在分頻頁(yè)面)下啟動(dòng)的進(jìn)程。
• ps -al:查看所有終端下啟動(dòng)的進(jìn)程。

我們很容易注意到其中的幾個(gè)重要信息，有下：

• UID : 代表執(zhí)行者的身份
• PID : 代表這個(gè)進(jìn)程的代號(hào)
• PPID ：代表這個(gè)進(jìn)程是由哪個(gè)進(jìn)程發(fā)展衍生而來(lái)的，亦即父進(jìn)程的代號(hào)
• PRI ：代表這個(gè)進(jìn)程可被執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)，其值越小越早被執(zhí)行
• NI ：代表這個(gè)進(jìn)程的nice值
• 每次調(diào)整優(yōu)先級(jí)，都是從80開始的
• nice/renice：可以對(duì)一個(gè)指定的進(jìn)程，在啟動(dòng)前或運(yùn)行時(shí)，對(duì)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)做動(dòng)態(tài)調(diào)整
• nice并不能讓你任意調(diào)整，而是有范圍的！若任意調(diào)整的話，會(huì)打破原則中基本的公平
• ?一個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)是不能頻繁更改的

NI：進(jìn)程優(yōu)先級(jí)的修正數(shù)據(jù)，nice值，新的優(yōu)先級(jí) = 優(yōu)先級(jí) + nice，達(dá)到對(duì)于進(jìn)程優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)修改的過(guò)程。

nice并不能讓你隨意調(diào)整，而是有范圍的。[-20~19]

1.5、PRI and NI

• PRI也還是比較好理解的，即進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，或者通俗點(diǎn)說(shuō)就是程序被CPU執(zhí)行的先后順序，此值越小 進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別越高
• 那NI呢?就是我們所要說(shuō)的nice值了，其表示進(jìn)程可被執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)的修正數(shù)值
• PRI值越小越快被執(zhí)行，那么加入nice值后，將會(huì)使得PRI變?yōu)椋篜RI(new)=PRI(old)+nice
• 這樣，當(dāng)nice值為負(fù)值的時(shí)候，那么該程序?qū)?huì)優(yōu)先級(jí)值將變小，即其優(yōu)先級(jí)會(huì)變高，則其越快被執(zhí)行
• 所以，調(diào)整進(jìn)程優(yōu)先級(jí)，在Linux下，就是調(diào)整進(jìn)程nice值
• nice其取值范圍是-20至19，一共40個(gè)級(jí)別。

1.6、用top命令更改已存在進(jìn)程的nice

• top
• 進(jìn)入top后按“r”–>輸入進(jìn)程PID–>輸入nice值

1.7、其他概念

• 競(jìng)爭(zhēng)性: 系統(tǒng)進(jìn)程數(shù)目眾多，而CPU資源只有少量，甚至1個(gè)，所以進(jìn)程之間是具有競(jìng)爭(zhēng)屬性的。為了高效完成任務(wù)，更合理競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)資源，便具有了優(yōu)先級(jí)。
• 獨(dú)立性: 多進(jìn)程運(yùn)行，需要獨(dú)享各種資源，多進(jìn)程運(yùn)行期間互不干擾。
• 并行: 多個(gè)進(jìn)程在多個(gè)CPU下分別，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行，這稱之為并行。
• 并發(fā): 多個(gè)進(jìn)程在一個(gè)CPU下采用進(jìn)程切換的方式，在一段時(shí)間之內(nèi)，讓多個(gè)進(jìn)程都得以推進(jìn)，稱之為并發(fā)。

多個(gè)進(jìn)程在一個(gè)CPU下采用進(jìn)程切換的方式，在一段時(shí)間之內(nèi)，讓多個(gè)進(jìn)程都得以推進(jìn)的方式：
如果這種方式下，進(jìn)程過(guò)多，CPU切換負(fù)擔(dān)過(guò)重，那么這些進(jìn)程會(huì)出現(xiàn)卡頓的情況，本質(zhì)是每一個(gè)進(jìn)程被CPU調(diào)度的周期變長(zhǎng)了。

二、命令行參數(shù)

vim Makefile

myprocess : myprocess.c
     gcc - o $@ $ ^ -g
.PHONY:clean
clean :
     rm - f myprocess
		 

:%s/testStatus/myprocess/   //:將testStatus改成myprocess

vim myprocess.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

//第一個(gè)參數(shù)argc代表指針數(shù)組中參數(shù)的個(gè)數(shù)有多少  
//第二個(gè)參數(shù)類型：指針數(shù)組,char *指向的是字符串首字符的地址
int main(int argc, char* argv[])
{
	if (argc != 2)
	{
		 printf("Usage: %s -[a,b,c,d]\n", argv[0]);//下標(biāo)為0的位置,始終會(huì)有元素(./程序名)
		 return 1;
	}
	if(strcmp(argv[1], "-a") == 0)
	{
		 printf("this is function1\n");
	}
	else if(strcmp(argv[1], "-b") == 0)
	{
		 printf("this is function2\n");
	}
	else if(strcmp(argv[1], "-c") == 0)
	{
		 printf("this is function3\n");
	}
	else if(strcmp(argv[1], "-d") == 0)
	{
		 printf("this is function4\n");
	}
	else
	{
		 printf("no this function!!\n");
	 }

	for(int i = 0; i < argc; i++)
    {
        printf("argv[%d]->%s\n", i, argv[i]);
    }
}

為什么要有命令行參數(shù)：

本質(zhì)：命令行參數(shù)本質(zhì)是交給我們程序不同的選型，用來(lái)定制不同的程序功能。命令行中會(huì)攜帶很多的選項(xiàng)。就像 switch 和 case一樣。

命令行解釋器(bash)在啟動(dòng)時(shí)，會(huì)為我們維護(hù)一張指針數(shù)組表，bash將 ./myprocess -a -b -c -d這條命令，遇到這條命令的空格就分成了 n 個(gè)子字符串，將子字符串轉(zhuǎn)換成指針數(shù)組表里的元素。

我們?cè)賮?lái)看接下來(lái)的代碼：

vim myprocess.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int g_val = 100000;
int main()
{
    printf("I am father process, pid: %d, ppid: %d, g_val: %d\n", getpid(), getppid(), g_val);
    sleep(5);

    pid_t id = fork();
    if(id == 0)
    {
        //child
        while(1)
        {
            printf("I am child process, pid: %d, ppid: %d, g_val: %d\n", getpid(), getppid(), g_val);
            sleep(1);
        }
    }
    else 
    {
        // father
        while(1)
        {
            printf("I am father process, pid: %d, ppid: %d, g_val: %d\n", getpid(), getppid(), g_val);
            sleep(1);
        }
    }
}

父進(jìn)程的數(shù)據(jù)，默認(rèn)能被子進(jìn)程看到并訪問(wèn)。

命令行中啟動(dòng)的程序，都會(huì)變成進(jìn)程，其實(shí)都是bash的子進(jìn)程。

三、環(huán)境變量

3.1、基本概念

• 環(huán)境變量(environment variables)一般是指在操作系統(tǒng)中用來(lái)指定操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的一些參數(shù)，如：我們?cè)诰帉慍/C++代碼的時(shí)候，在鏈接的時(shí)候，從來(lái)不知道我們的所鏈接的動(dòng)態(tài)靜態(tài)庫(kù)在哪里，但是照樣可以鏈接成功，生成可執(zhí)行程序，原因就是有相關(guān)環(huán)境變量幫助編譯器進(jìn)行查找。
• 環(huán)境變量通常具有某些特殊用途，還有在系統(tǒng)當(dāng)中通常具有全局特性。

3.2、常見環(huán)境變量

• PATH : 指定命令的搜索路徑
• HOME : 指定用戶的主工作目錄(即用戶登陸到Linux系統(tǒng)中時(shí),默認(rèn)的目錄)
• SHELL : 當(dāng)前Shell,它的值通常是/bin/bash
• HISTSIZE:默認(rèn)記錄用戶輸入的最新的1000條的歷史命令

3.3、查看環(huán)境變量方法

echo $PATH
//顯示 PATH 環(huán)境變量的內(nèi)容

3.4、有什么方法可以不用帶路徑，直接就可以運(yùn)行呢？

我們自己生成的可執(zhí)行程序，必須加程序的路徑(./)才可以執(zhí)行；但是Linux中的ls、pwd等這些可執(zhí)行程序不需要加程序的路徑，都可以執(zhí)行，為什么呢？

Linux中，存在一些全局的設(shè)置，表明，告訴命令行解釋器，應(yīng)該去那些路徑下，去尋找可執(zhí)行程序。ls命令的路徑是在PATH環(huán)境變量當(dāng)中的，所以執(zhí)行l(wèi)s命令，就不用帶./

echo $PATH

我們一般執(zhí)行那個(gè)命令的時(shí)候，我們的命令行解釋器(bash)會(huì)先去 PATH 這個(gè)環(huán)境變量下的所有路徑里去找有沒有我們對(duì)應(yīng)的可執(zhí)行程序，如果有，就不用加程序的路徑(./)了；如果沒有，就得加程序的路徑(./)。

強(qiáng)硬的方法：

sudo cp myprocess usr/bin/

我們把我們寫的myprocess可執(zhí)行程序拷貝(安裝)到Linux系統(tǒng)里指定的PATH環(huán)境變量下的 usr/bin 路徑下。

溫柔的方法：

把我們寫的可執(zhí)行程序myprocess的路徑添加到PATH環(huán)境變量里呢？

PATH=/home/song/111/code/lesson

因?yàn)镻ATH是變量，我們可以直接讓路徑賦值給環(huán)境變量，但是我們會(huì)把PATH環(huán)境變量下的所有路徑都給覆蓋了，不能這么干。

但是不用擔(dān)心，因?yàn)槟壳?span style="color:#fe2c24;">PATH環(huán)境變量是我們登錄Linux系統(tǒng)的時(shí)候，就已經(jīng)被加載到bash進(jìn)程當(dāng)中(內(nèi)存)，現(xiàn)在的環(huán)境變量是內(nèi)存級(jí)的(默認(rèn)我們查到的環(huán)境變量是內(nèi)存級(jí)的)；實(shí)際上環(huán)境變量的設(shè)置，不僅僅是在內(nèi)存里，在系統(tǒng)的配置文件里也是有的，我們?cè)僦匦碌卿浺幌翷inux系統(tǒng)就可以了。

但是我們依然想要將可執(zhí)行程序myprocess的路徑添加到PATH環(huán)境變量里？

PATH=$PATH:/home/song/111/code/lesson

保留原來(lái)PATH里的路徑，再添加一個(gè)路徑。

但是這個(gè)只是在內(nèi)存級(jí)里設(shè)置的，Linux系統(tǒng)重新登錄一下，我們添加的路徑又會(huì)消失。

我們想要我們添加的路徑，永久的保存在PATH環(huán)境變量里，怎么做呢？

最開始的環(huán)境變量不是在內(nèi)存中，而是默認(rèn)在系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的配置文件中。在登錄Linux系統(tǒng)的時(shí)候，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)bash進(jìn)程，系統(tǒng)里的配置文件會(huì)被bash進(jìn)程拷貝一份，所以，我們每次重新登錄的時(shí)候，PATH下的路徑都會(huì)回復(fù)原樣。

系統(tǒng)的配置文件在哪里？

這些配置文件都在屬于自己的家目錄下。

PATH=$PATH:/home/song/111/code/lesson

我們可以把我們添加的路徑，可以通過(guò) PATH=$PATH:/home/song/111/code/lesson它，添加到系統(tǒng)的配置文件中，這樣我們每次重新打開Linux系統(tǒng)，我們都可以不帶路徑(./)來(lái)執(zhí)行可執(zhí)行程序(myprocess)。

3.5、和環(huán)境變量相關(guān)的命令

• echo + $xxx: 顯示某個(gè)環(huán)境變量值
• export + name=val: 導(dǎo)入一個(gè)新的環(huán)境變量name
• env: 顯示所有環(huán)境變量
• unset + name: 清除環(huán)境變量
• set: 顯示本地定義的shell變量和環(huán)境變量

我們導(dǎo)入一個(gè)變量 hello=123456 ，但是我們沒有寫export，我們?cè)谒械沫h(huán)境變量中搜索，并沒有找到，但是我們卻能夠單獨(dú)把這個(gè)變量的內(nèi)容打印到屏幕上。雖然?hello 變量在環(huán)境變量中，但是叫本地變量(身在曹營(yíng)，心在漢)。

3.6、環(huán)境變量的組織方式

每個(gè)程序都會(huì)收到一張環(huán)境變量表，環(huán)境變量表是一個(gè)字符指針數(shù)組，每個(gè)指針指向一個(gè)以’\0’結(jié)尾的環(huán)境字符串。

3.7、通過(guò)代碼如何獲取環(huán)境變量

通過(guò)第三方變量environ獲取

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
	// 獲取一下環(huán)境變量
	extern char** environ;//聲明一下 environ
	for(int i = 0; environ[i]; i++)
	{
	    printf("env[%d]->%s\n", i, environ[i]);
	}
}

//字符串可以理解為數(shù)組，數(shù)組名就是數(shù)組首元素的地址
//environ[i]:是指針數(shù)組里面的元素，元素是環(huán)境變量(字符串)的地址，所以元素就是字符串

libc中定義的全局變量environ指向環(huán)境變量表,environ沒有包含在任何頭文件中,所以在使用時(shí) 要用extern聲明。

命令行第三個(gè)參數(shù)

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

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

磁盤中有系統(tǒng)的配置文件，而配置文件里面包含了環(huán)境變量；Linux系統(tǒng)登錄，會(huì)在內(nèi)存中加載bash進(jìn)程。bash進(jìn)程將配置文件(里面包含，環(huán)境變量)里的數(shù)據(jù)拷貝了一份。

環(huán)境變量可是很多的，bash內(nèi)部是如何組織的呢？

bash在啟動(dòng)時(shí)，也會(huì)為我們維護(hù)一張表，這張表是一個(gè)指針數(shù)組表(char *env[])，這張表指向的內(nèi)容都是char*的,所以，每當(dāng)我們有一個(gè)環(huán)境變量(就是字符串，如:PATH=/usr/bin:/a/b/c/...)，環(huán)境變量把對(duì)應(yīng)的字符串，從配置文件加載進(jìn)來(lái)，字符串信息就有了，把字符串的地址填到我們的環(huán)境變量表里，環(huán)境變量表的最后一位以 NULL 結(jié)尾。

bash進(jìn)程啟動(dòng)的時(shí)候，默認(rèn)會(huì)給我們子進(jìn)程形成兩張表：argv[]命令行參數(shù)表，env[]環(huán)境變量表(從OS的配置文件夾來(lái))。bash通過(guò)各種方式交給子進(jìn)程。

3.8、通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用獲取或設(shè)置環(huán)境變量

putenv , 后面講解

getenv , 根據(jù)環(huán)境變量名拿到環(huán)境變量的內(nèi)容，本次講解

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[], char* env[])
{
	char* path = getenv("PATH");
	if (path == NULL) 
		return 1;
	printf("path: %s\n", path);
	for (int i = 0; env[i]; i++)
	{
		printf("env[%d]->%s\n", i, env[i]);
	}

	fork(); // 能！子進(jìn)程能獲得命令行參數(shù)和全局變量   bash(父進(jìn)程) ---> main(子進(jìn)程) ---> fork()(創(chuàng)建子進(jìn)程的子進(jìn)程)
}

常用getenv和putenv函數(shù)來(lái)訪問(wèn)特定的環(huán)境變量。

3.9、環(huán)境變量通常是具有全局屬性的

• 環(huán)境變量通常具有全局屬性，可以被子進(jìn)程繼承下去

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
 {
    char * env = getenv("MYENV");
    if(env){
        printf("%s\n", env);
    }
    return 0;
 }

直接查看，發(fā)現(xiàn)沒有結(jié)果，說(shuō)明該環(huán)境變量根本不存在

• 導(dǎo)出環(huán)境變量? ?export MYENV="hello world"
• 再次運(yùn)行程序，發(fā)現(xiàn)結(jié)果有了！說(shuō)明：環(huán)境變量是可以被子進(jìn)程繼承下去的！想想為什么？

3.10、內(nèi)建命令

export myval=111111 
//將導(dǎo)入myval成環(huán)境變量

echo $myval  
//也能將環(huán)境變量myval的內(nèi)容打印出來(lái)(111111)

那么export命令被命令行解釋器(bash)運(yùn)行的時(shí)候，不會(huì)創(chuàng)建子進(jìn)程嗎？
如果創(chuàng)建子進(jìn)程，那么export導(dǎo)出來(lái)的環(huán)境變量就不應(yīng)該被bash看到。
因?yàn)楦高M(jìn)程的數(shù)據(jù)，默認(rèn)能被子進(jìn)程看到并訪問(wèn)，是因?yàn)閯?chuàng)建子進(jìn)程的時(shí)候，子進(jìn)程是通過(guò)fork()繼承的方式，看到父進(jìn)程的。如果子進(jìn)程導(dǎo)入了一些環(huán)境變量做修改了，父進(jìn)程是看不到的。

但是，我們這里的父進(jìn)程是能夠看到導(dǎo)入環(huán)境變量的內(nèi)容的，這是怎么回事？

那是因?yàn)?export 、echo是內(nèi)建命令，由父進(jìn)程(bash)親自執(zhí)行，并不會(huì)創(chuàng)建子進(jìn)程。

總結(jié)

好了，本篇博客到這里就結(jié)束了，如果有更好的觀點(diǎn)，請(qǐng)及時(shí)留言，我會(huì)認(rèn)真觀看并學(xué)習(xí)。
不積硅步，無(wú)以至千里；不積小流，無(wú)以成江海。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-843276.html

到了這里，關(guān)于【Linux】進(jìn)程優(yōu)先級(jí) && 命令行參數(shù) && 環(huán)境變量的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！