Linux寄存器+Linux2.6内核进程调度队列+命令行参数+环境变量

目录

一、寄存器

二、Linux2.6内核进程调度队列

（一）优先级

（二）活动队列

（三）过期队列

（四）active指针和expired指针

三、命令行参数

（一）举例一

（二）举例二

四、环境变量

（一）基本概念

（二）常见环境变量

（三）查看环境变量方法

（四）测试PATH

（五）和环境变量相关的命令

1. env: 显示所有环境变量

 2. export: 设置一个新的环境变量

3. echo: 显示某个环境变量值

（六）获取环境变量的三种方式

1. 通过系统调用获取或设置环境变量

2. 通过命令行第三个参数获取环境变量（env）

3. 通过第三方变量environ获取

（七）本地变量和环境变量

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一、寄存器

• eax寄存器：主要作用是用于存放函数的返回值，同时也用于存放一些临时数据和进行算术运算

int Function() {
    int result = 42;
    return result;
}

eax 寄存器将会存放返回值 42

• eip 寄存器，它存储了当前正在执行的指令的内存地址，也就是程序计数器。
• 各个进程在CPU寄存器中形成的临时数据称为进程的上下文

二、Linux2.6内核进程调度队列

• 如果有多个CPU就要考虑进程个数的负载均衡问题

（一）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） 

（二）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

（三）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

（四）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

 

三、命令行参数

（一）举例一

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

• argc（argument count）表示传递给程序的命令行参数的数量（包括程序名称本身）
• argv（argument vector）是一个指向指针数组的指针，其中每个指针指向一个包含命令行参数的字符串 

（二）举例二

#include
#include
int main(int argc, char* argv[])
{
    if (argc != 4)
    {
        printf("Use error\nUsage: %s op[-add|sub|mul|div] d1 d2\n", argv[0]); //argv[0], 会不会不存在呢？？
        return 1;
    }
    int x = atoi(argv[2]);
    int y = atoi(argv[3]);
    int result = 0;
    // 你的程序一定有4个命令行参数，第一个是程序名
    if (strcmp(argv[1], "-add") == 0)
    {
        result = x + y;
        printf("%d+%d=%d\n", x, y, result);
    }
    else if (strcmp(argv[1], "-sub") == 0)
    {
        result = x - y;
        printf("%d-%d=%d\n", x, y, result);
    }
    else if (strcmp(argv[1], "-mul") == 0)
    {
        result = x * y;
        printf("%d*%d=%d\n", x, y, result);
    }
    else if (strcmp(argv[1], "-div") == 0)
    {
        if (0 == y) printf("%d/%d=error! div zero\n", x, y);
        else printf("%d/%d=%d\n", x, y, x / y);
    }
    else
    {
        printf("Use error, you should use right command line\nUsage: %s op[-add|sub|mul|div] d1 d2\n", argv[0]); //argv[0], 会不会不存在呢？？
    }
    return 0;
 
}

四、环境变量

（一）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

（二）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

（三）查看环境变量方法

echo $NAME //NAME:你的环境变量名称

（四）测试PATH

echo $PATH

（五）和环境变量相关的命令

• echo: 显示某个环境变量值
• export: 设置一个新的环境变量
• env: 显示所有环境变量
• unset: 清除环境变量
• set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

1. env: 显示所有环境变量

 

 2. export: 设置一个新的环境变量

export MYENV=hello_world//创建了一个名为 MYENV 的环境变量，并将其值设为 hello_world

 

3. echo: 显示某个环境变量值

（六）获取环境变量的三种方式

1. 通过系统调用获取或设置环境变量

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

2. 通过命令行第三个参数获取环境变量（env）

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

3. 通过第三方变量environ获取

• 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 

 

#include     
#include                                                            
#include //environ的头文件                                                                                                             
int main()                                
{                                         
    extern char **environ;                
    int i=0;                              
    for(;environ[i];i++)                                                      
    {                                                                         
        printf("%d: %s: \n", i, environ[i]);    
    }                                     
    return 0;                             
} 

 

（七）本地变量和环境变量

• 在Linux系统中，环境变量是在整个系统中可见的，并可以被子进程继承。这意味着子进程可以访问到父进程中的环境变量。
• 相比之下，本地变量只在当前进程（或作用域）中有效，子进程无法直接访问或继承这些本地变量。这是因为本地变量的作用域限定在特定的进程或脚本中。

 

 

#include     
#include //getenv的头文件    
int main()    
{    
    printf("NEW_env: %s\n", getenv("NEW_env"));                                                                                                  
    return 0;    
}