上节我们讲完了环境变量，本章我们来给环境变量收个尾，讲解一下进程优先级🙋🙋🙋……

本文实验系统：CentOS 7.6~

在我们之前将进程状态的时候讲过，当一个进程将其杀死再重启时，进程的id是在变化的，但是它们的父进程的id是一直不变的。

进程状态前情复习~

一旦通过指令kill -9将bash进程给干掉之后，整个命令行就挂掉了。

命令行中启动的进程，父进程全部都是BASH。

正常使用命令行是因为这些命令本身是先被bash进程先获得了，bash也是进程也有自己的代码在/usr/bin路径底下。

本地变量和全局变量，在上一节我们已经讲过了，复习传送~

我们来看一下本地变量和环境变量的区别：

将本地变量导成环境变量： 环境变量是会被子进程继承下去的！！

环境变量被其后的所有子进程都能看得到。

命令行中启动的所有程序，基本上都是要创建子进程，echo也是一条命令也是子进程。

那么问题来了：

Linux下大部分命令都是通过子进程的方式执行的！但是，还有一部分命令，不通过子进程的方式执行，而是由bash自己执行（调用自己的对应的函数来完成特定的功能），我们把这种命令叫做【内建命令】！！

信任度非常高的命令，bash不会让子进程去帮它执行，而是自己去执行。

例如cd指令也是如此，如果这里不理解我们在以后的手写bash中再来理解感受一遍（其实我也不太理解😅😅😅）

运行结果：

我们发现堆和栈之间有非常大的地址镂空，我们来看看chatgpt是怎么回答这个问题的吧：

静态变量：

函数内定义的变量用static修饰，本质是编译器会把该变量编译进全局数据区！

我们一般在C函数中定义的变量，通常在栈上保存，那么先定义的一定是地址比较高的！

当父子进程没有人修改全局数据的时候，父子是共享该数据的！

在运行上述代码时，我们会遇到一个非常奇怪的现象：

三个概念完全不一样，但是在Liunx下是一样的。

操作系统在程序和内存之前加了一层软件层，它来帮我做控制。

每一个进程在启动的时候，都会让操作系统给他创建一个地址空间，该地址空间就是进程地址空间。

进程和内存中间构建一层软件层，叫做地址空间。

我们之前讲过进程的独立性：

进程地址空间不是物理上存在的概念而是，逻辑上抽象的概念。

进程地址空间，就是操作系统给进程画的大饼，为了更好的维护进程彼此之间的独立性（每个进程都认为内存是从全0到全F的）。

每次要都是要一点，不是要完的，所以一直都这么认为，操作系统骗了进程。

所谓的地址空间：其实就是OS通过软件的方式，给进程提供一个软件视角，认为自己会独占系统的所有资源（内存）。

每个进程都会创建一个task struct，每个进程都会维护一个mm_struct。

页表：将程序加载到内存，由程序变成进程之后，由操作系统会给每一个进程构建一个页表结构（程序加载到内存时自动构建的，构建虚拟地址到物理地址的映射关系）。

我们看到的各种地址，是在虚拟地址空间当中给我们分配好的地址，这样的地址经过虚拟地址，然后转化成物理地址到达物理内存。

区域：既然我们之前学习了内存中各种区域，区域是如何划分的呢？

虚拟地址：

相对地址（相对于程序的起始地址），又叫做：逻辑地址。

详解第一阶段：

详解第二阶段：

详解第三阶段：

详解第四阶段（总结）：

举个例子：

有了上述知识，我们这里来解决之前的问题：为什么相同的地址在没修改子进程之前是一样的值，在修改过子进程之后却能相同的地址打印出两个不同的值？？

为什么在子进程写入值之后，相同的地址打印出两个不同的值：

这是为什么没写入值之前是一样的值的原因。

重点：因为进程具有独立性！！要做到互不影响！

因为进程具有独立性，如果子进程把变量改了，就可能导致父进程识别这个变量有问题，子进程影响了父进程。

总结：

通过页表，将父子进程的数据就可以通过写时拷贝的方式，进行了分离！！！

每个进程的地址空间页表是互相独立的，每个进程的数据也是独立的，代码因为不可被修改，即便是共享也不影响，这样就做到了父子进程具有独立性！！！

补充：

代码也是共享的，父好进程一般不会对代码进行写入。万一有一天代码发生变化，也要写时拷贝的。

所以之前说 “ 程序的地址空间 ” 是不准确的，准确的应该说成 “进程地址空间 ” ，那该如何理解呢？看图：

补充：

如果不存在虚拟地址空间的话（非常不安全）：

虚拟地址保护内存：

坊问内存添加了一层软硬件层，可以对转化过程进行审核，非法的访问，就可以直接拦截了。

Linux只要有虚拟地址空间的存在，它可以把对进程的调度，执行代码和Linux内存管理通过页表就彻进行了解耦！！

补充：

什么是没有解耦？

如果一个进程想malloc一段空间，不解耦就必须立马调用由进程调度模块，必须调度malloc底层代码，在物理内存上真正的把物理内存malloc出来。可以正在调度调度进程，突然跑过去就要执行内存管理的代码，这就叫做这两者没有解耦。

什么是解耦？

现在是有了地址空间，需要malloc内存，直接在地址空间上在堆区将end指针扩大一点，这个区域就相当于允许访问了，当不访问时不分配内存，当访问时再触发内存管理模块，来访问（ps：在真正写入的时候操作系统可能直接将进程直接挂起，或者阻塞掉，然后将对应的内存开辟好，映射关系建立好，再将该进程唤醒，然后再通过虚拟地址转成物理地址经过页表，映射到物理内存，然后再访问物理内存）。 内存管理压根就不关心是什么原因要申请空间的，只关心要空间要多大，然后申请好，再建立好映射关系，此时维护好，上层再进行访问就可以了。这叫做将操作系统中的模块通过地址空间进行解耦。

让进程或者程序可以以统一视角看待内存：

进程以统一的视角看待内存，让每一个区域的位置相对确定，让进程上层，包括申请内存，各种进程管理，给上层编写进程的接口等都变得容易了。不用考虑指针是否非法访问，接口在使用的时候也不用确认代码在哪里，可以大大减少编码成本。

方便以统一的方式，来编译和加载所有的可执行程序。

cahtgpt的回答：

虚拟地址空间和进程地址空间不完全相同，但它们之间有密切的关系。

进程地址空间是指进程在运行时所使用的地址空间，包括代码段、数据段、堆栈等。而虚拟地址空间是指操作系统为每个进程分配的一段虚拟地址范围，它是由操作系统管理的，不同的进程拥有不同的虚拟地址空间。

虚拟地址空间和进程地址空间之间的关系是，进程地址空间中的地址是虚拟地址，它需要通过地址映射机制转换成物理地址才能被处理器访问。操作系统负责管理虚拟地址空间和物理地址空间之间的映射关系，以及进程之间的地址隔离，保证每个进程只能访问自己的虚拟地址空间，从而保证系统的安全和稳定性。

本章很不好理解，需要时间的沉淀~

至此进程概念到此全部结束，第一座大山已经翻过去，可以歇口气了，进程控制见~