【一】环境变量介绍
环境变量：
是 Linux 系统中'存储全局信息的变量'，供所有程序 / 命令调用
帮它们快速找到需要的资源，避免重复配置，即记录各种资源路径位置的变量
场景：我们执行各种指令，它需要环境变量去告诉它这个指令在哪里，不用我们写路径
【二】常见的环境变量名
各个环境变量名有自己的功能，可以利用 echo $环境变量名 进行查询各种信息
| 环境变量名 | 作用（记录的内容是哈） | 查看方法（终端敲命令） | 例如（你的系统可能不一样） |
|---|---|---|---|
PATH | 告诉系统'去哪里找命令'（最核心！） | echo $PATH | /usr/bin:/bin:/home/yourname/bin |
HOME | 你的'家目录'路径（cd ~ 就是去这里） | echo $HOME | /home/yourname（普通用户） |
USER | 当前登录的用户名（谁在用这个终端） | echo $USER | zhangsan |
| SHELL | 当前 Shell，它的值通常是/bin/bash | echo $SHELL | bin/bash |
【三】环境变量分类
环境变量也有作用范围，像上面的'常见环境变量名'属于全局变量，而根据分类也可分为局部变量
| 类型 | 作用范围（'能被谁看到'） | 通俗例子 |
|---|---|---|
| 局部变量 | 只在'当前终端窗口'生效，子窗口 / 其他程序看不到 | 你在终端临时定义的 name=zhangsan |
| 全局变量 | 所有终端窗口、子程序都能看到（全局生效） | PATH（命令路径）、HOME（你的家目录） |
【四】环境变量添加
如果我们后面需要自己添加环境变量，那么根据分类添加时需要注意是全局还是局部：
直接定义变量（比如
age=20）：默认是局部变量，只有当前终端能用，打开新终端就没了 用export声明（比如export age=20）：变成全局变量，新打开的子终端也能看到
例如：我们每次在执行编译好的可执行程序时，需要加前缀 ./，现在可以添加路径直接调用
（添加到系统的环境变量：环境变量名=$环境变量名 : 添加路径）
例如：我现在要添加一个全局变量，需要使用 export 声明
【五】环境变量查看
（1）可以使用 echo 查看已经存在的单个环境变量
例如：
（2）使用 env 指令查看所有环境变量
例如：
（3）使用 set 指令查看所有变量（含局部变量和函数）
（4）通过库函数 getenv（）获取环境变量内容
#include <stdlib.h>
char *getenv(const char *name);
例如：
打印单个的环境变量
【六】命令行参数
命令行参数：
命令行参数可以理解成**'给程序的'额外指令''**，让程序知道'要做什么、用什么数据、以什么方式做'。这里我们以 main 函数的命令行参数为例！
（1）argc 与 argv
argc：统计命令行参数的'总数'
argv：存储命令行参数的'字符串数组'，末尾是 nullptr
可以看到包括我们输入的 ./Hello 也是一个字符串，命令行参数从 0 开始，根据空格划分个数！
（2）env
env（或envp）：存储环境变量的'字符串数组'，末尾是 nullptr
因此我们可以利用 env 来打印环境变量：
【七】进程的启动
进程启动时，会被传两张表：命令行参数表和 环境变量表。给这个进程提供各种路径和更多选项
每个进程都有专属的'当前工作目录'。当我们用 fork 函数创建自己的子进程之后，子进程可以在子进程的代码分支中调用 chdir 函数修改工作目录，而子进程的修改不影响父进程，二者是独立的
【八】进程地址空间
什么是进程地址空间？进程的产生到结束中间的过程是如何的？为方便理解，由现象->出概念！
（1）概述
首先我们用 fork 函数来产出一个子进程，然后更改父\子进程的数据，看看是什么现象：
可以看到虽然 n 的修改可以看出各个进程是独立的数据，但是注意 n 的地址每次都是相同的！
可以确认这里的 n 地址绝对不是物理地址，引入新概念：这里 n 地址属于虚拟地址（或线性地址）
（2）原理讲解
当一个进程被创建的时候，之前对它的解释是：进程=PCB 数据结构对象 + 代码数据，即：
但是今天要更加完善一些，需要引入且完善对进程的了解！
在进程的 PCB 被操作系统创建出来同时：
（1）会产生一个进程地址空间，由 PCB 内的指针指向它
**进程地址空间**：进程地址空间理解为一个真正物理内存的**投影**，来**映射**该进程物理内存分布
（既然是映射，那么物理内存的分布也回直接映射在虚拟内存）
作用：**隔离**：进程之间互不干扰，一个进程崩溃不会影响系统和其他进程
（防止该进程出现问题影响真正的物理内存，进而影响其它进程）
**简化编程**：程序员不用关心真实物理内存布局，只用关心虚拟地址
（不用管物理内存如何分布，只需要知道'有'这个地方就行）
（2）进程地址空间和真正的物理内存共同存在一个页表（Linux 使用页表**）** 来管理映射）里面，左边和右边各自放自己的地址，Linux 会通过页表存储的地址来拿到物理/进程地址空间
我们画出整个关系图，如下：
（3）创建子进程
创建子进程时，子进程会拷贝父进程的进程地址空间和物理内存，如果子进程需要更改数据，再在物理内存上单独开一块空间达到互相独立的数据（写时拷贝）：
（4）页表
我们先看下面几个概念，结合图片理解：
（1）进程先访问的是虚拟地址（进程自己的真实物理映射地址）但数据实际存在物理内存（真实的硬件内存空间）里面
（2）CPU 要'翻译'虚拟地址时，得先找到页表在哪里。cr3 寄存器就是 CPU 里的一个特殊'指针'，它存储着当前进程页表的起始地址
（3）页表：用来放进程地址空间和物理内存各个范围分布的地址，同时标注这块区域的权限和资源状态（比如 0 和 1）
（4）进程要访问某个虚拟地址（比如执行一段代码、读取一个变量）时：
进程的代码数据不会全部加载到内存，而是按需加载，每次加载一部分（内存空间有限）
CPU 通过查询 cr3 指针找到页表中对应的这块资源状态，如果为 0（表示缺乏）会告诉操作系统需要去磁盘取这块资源，随后操作系统更新页表
【九】究极逻辑详解
**产生 PCB：**当一个进程被创建时，首先形成的是 PCB（task_struct 结构对象）
**产生进程地址空间和物理内存：**同时在 PCB 里面有一个指针指向了这个进程的进程地址空间（即虚拟内存，本质类似 PCB，也是一个结构对象），这个虚拟内存是这个进程在真实物理内存的映射，包含了物理内存的严格区域、范围划分等信息
**产生页表：**操作系统从进程地址空间中提取该进程的物理地址，同时为该进程生成页表，用来放置对应各个区域的虚、物理地址和权限、状态信息
**cr3 管理：**cr3 是 CPU 的控制寄存器，来指向当前进程的页表，通过 cr3，CPU 才可以访问到页表
当更新进程时，只需要完成 PCB 的描述 + 更换 cr3 指向（更新页表）即可！思维图如下：
**进程的运行：**当进程需要调/修改某个资源时，CPU 会通过 cr3 指针访问页表查看该资源空间对应的状态，如果缺乏会让操作系统去磁盘加载，或者权限不允许，则会结束该次请求
进程 = 内核 PCB + 代码数据 + 进程地址空间 + 页表
