Linux系统---环境变量+内核进程调度队列(选学)

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一、环境变量

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CI/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.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。

3.如何查看环境变量

       echo  $NAME      //NAME:你的环境变量名称

4.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

5.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O'结尾的环境字符串。

6.通过代码获取环境变量

1.命令行第三个参数

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

2.通过第三方变量environ获取

#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;
}

       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。

7.通过系统调用获取或设置环境变量

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{printf("%s\n", getenv("PATH"));return 0;
}

       常用getenv和putenv函数来访问特定的环境变量。

8.环境变量的全局属性

       环境变量通常具有全局属性，可以被子进程继承下去

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{char * env = getenv("MYENV");if(env){printf("%s\n", env);}return 0;
}

       运行后直接查看，发现没有结果，说明该环境变量根本不存在

导出环境变量

        export MYENV=" hello world"

       再次运行程序，发现结果有了!

       说明:环境变量是可以被了进程继承下去的!

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二、Linux内核进程调度队列

下图是Linux2.6内核中进程队列的数据结构，之间关系已经给大家画出来，方便大家理解

1.一个CPU拥有一个runqueue

        如果有多个CPU就要考虑进程个数的负载均衡问题

2.优先级

       普通优先级:100~139(我们都是普通的优先级，想想nice值的取值范围，可与之对应! )

       实时优先级:0~～99(不关心)

3.活动队列

       时间片还没有结束的所有进程都按照优先级放在该队列

       nr_active:总共有多少个运行状态的进程

       queue[140]:一个元素就是一个进程队列，相同优先级的进程按照FIFO规则进行排队调度.所以，数组下标就是优先级!

       从该结构中，选择一个最合适的进程，过程是怎么的呢?

        1.从0下表开始遍历queue[140]

        2.找到第一个非空队列，该队列必定为优先级最高的队列

        3.拿到选中队列的第一个进程，开始运行，调度完成!

        4.遍历queue[140]时间复杂度是常数!但还是太低效了!

        bitmap[5]:一共140个优先级，一共140个进程队列，为了提高查找非空队列的效率，就可以用5*32个比特位表示队列是否为空，这样，便可以大大提高查找效率!

4.过期队列

       过期队列和活动队列结构一模一样

       过期队列上放置的进程，都是时间片耗尽的进程

       当活动队列上的进程都被处理完毕之后，对过期队列的进程进行时间片重新计算

5.active指针和expired指针

       active指针永远指向活动队列

       expired指针永远指向过期队列

       可是活动队列上的进程会越来越少，过期队列上的进程会越来越多，因为进程时间片到期时一直都存在的。

       没关系，在合适的时候，只要能够交换active指针和expired指针的内容，就相当于有具有了一批新的活动进程!

6.总结

       在系统当中查找一个最合适调度的进程的时间复杂度是一个常数，不随着进程增多而导致时间成本增加，我们称之为进程调度O(1)算法!

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结语：Linux系统关于环境变量和内核进程调度队列的分享到这里就结束了，没有进行展示的操作大家可以自行练习，希望本篇文章的分享会对大家的学习带来些许帮助，如果大家有什么问题，欢迎大家在评论区留言~~~