张三每天都有跑步的习惯，这一天他和往常一样跑步，跑了两三圈，突然跑在它前面的一个人倒在地上不动了，作为热心市民张三赶紧报警并且拨打120。很快120就来了，但是没过几分钟就走了，这个人已经噶了（去世了），并交给了警察。警察这个时候会怎样做呢？警察立刻封锁了现场，并且叫来法医，法医确认了这个人的死亡原因，并且收集了所有信息。然后告诉家属信息。这个时候再把这个人抬走。

请问从这个人倒下到他被抬走，他是死亡状态吗？

不是，他是死亡了，但是他不是死亡状态，这个时候他是僵死状态，直到他被抬走他才是死亡状态。

僵死状态（Zombies）是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程（使用wait()系统调用） 没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死(尸)进程。
僵死进程会以终止状态保持在进程表中，并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。
所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入Z状态

2.僵死状态（进程处理）

解决方法

重启操作系统（建议不推荐）。
利用信号SIGCHLD,子进程状态改变后会向其父进程发送SIGCHLD信号。父进程在接受到该信号后，在信号处理函数中调用wait或者waitpid。
将僵尸进程的父进程杀掉，将最终使用的子进程变为孤儿进程，从而交由init进程处理其退出信息。

3.僵尸进程的危害

进程的退出状态必须被维持下去，因为他要告诉关心它的进程（父进程），你交给我的任务，我办的怎么样了。可父进程如果一直不读取，那子进程就一直处于Z状态。
维护退出状态本身就是要用数据维护，也属于进程基本信息，所以保存task_struct(PCB)中，换句话说， Z状态一直不退出， PCB一直都要维护。
那一个父进程创建了很多子进程，就是不回收，是不是就会造成内存资源的浪费？是的！因为数据结构对象本身就要占用内存，想想C中定义一个结构体变量（对象），是要在内存的某个位置进行开辟空间！
僵尸进程会导致内存泄漏。

4.僵尸进程的模拟实现

代码如下：


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
 
 
 
int main()
{
    pid_t id = fork();
    if(id < 0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }   
    else if (id > 0)
    {
        printf("parent[%d] is sleeping...\n",getpid());
        sleep(10);
    }       
    else
    {
        // child进程
        printf("child[%d] is begin Z...\n",getpid());
        sleep(2);
 
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    return 0;
}

二、孤儿进程

1.孤儿进程的概念

父进程结束或者异常终止，但是子进程继续运行。此时子进程的PPID被设置为1，即init进程。init进程接管了该子进程，并等待它结束，在父进程退出之后，子进程退出之前，该子进程属于孤儿进程

2.模拟实现孤儿进程


#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    pid_t id = fork();
    if (id < 0)
    {
        // 创建失败
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if (id == 0)
    {
        // child
        while (1)
        {
            printf("I am child, pid : %d\n", getpid());
            sleep(1);
        }
        
    }
    else
    {
        // father
        printf("I am father, pid : %d\n", getpid());
        sleep(10);
        exit(0);
    }
 
    return 0;
}

三、进程优先级

1.进程优先级基本概念

2.查看系统进程

使用 ps -al 命令

3.PRI and NI

为啥Linux进程的优先级要有数值范围？

操作系统要较为均匀的调度进程，每个进程都要得到调度。
如果一个进程的优先级太大（太小），就会导致一直占用cpu（一直得不到调度---->进程饥饿）

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。

4.查看进程优先级的命令（top）

用top命令更改已经存在进程的nice值

进入top后按“r”–>输入进程PID–>输入nice值。

5.为啥要有优先级

四、环境变量

1.环境变量基本概念

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.为什么需要环境变量

环境变量（envirnment 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。

3.常见的环境变量

4.查看环境变量的方法

5.测试PATH

创建hello.cpp文件


#include<iostream>
int main()
{
    std::cout<<"Hello world"<<std::endl;
    return 0;
}

编译后运行

我们分别带路径和不带路径运行，发现带路径就可以运行，而不带路径无法运行。

这个时候就有个问题？

为什么有些指令可以直接执行（例如ls、cd等等），不需要带路径，而我们的二进制程序需要带路径才能执行？

如果我们的程序所在路径加入环境变量PATH当中会发生什么呢？

我们发现确实不用带路径就可以运行了。这个时候我们又有问题了。

为啥这个时候有可以不带路径了，我只是把mybin的路径加入到环境变量中而已？

6.环境变量的组织方式

我们在启动shell的时候就会自动执行的一个可执行程序

在C语言中我们学到了指针数组，就是存放指针的数组，那么存放的就是各种环境变量的首地址，通过找到环境变量的首地址就可以找到对于的环境变量。
在这里插入图片描述
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。

7.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。

8.通过代码如何获取环境变量

1.命令行三个参数


#include<stdio.h>
int main(int argc,char* argv[],char* env[])
{
    //argc : 命令行参数的个数， 本质上就是argv数组的元素个数
    //argv ：具体的命令行参数
    // envp : 环境变量的值
    int i = 0;
    for(i=0;i<argc;i++)
    {
        printf("%s\n",argv[i]);
    }
    for(i=0;env[i]!=NULL;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;
    for(int i=0;environ[i]!=NULL;i++)
    {
        printf("%s\n",environ[i]);
    }
    return 0;
}

3.系统调用getenv和putenv函数


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

9.本地变量和环境变量以及内键命令

本地变量

但是，有个问题我使用 echo $a ,为什么可以查看到本地变量 a 呢？

我们再来实验一下，我们直接将环境变量搞挂掉。

我们发现 ls、cat 等命令无法使用了，但是 echo 和 pwd 还是可以使用的，为啥呢？

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