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一、环境变量

1.什么是环境变量：环境变量是为每个进程所提供的、具有该进程环境信息的键值对

2.用处：在cmd中通过环境变量中的path来进行查找；命令行严重依赖于环境变量

3.好处：环境变量存储在进程内存中，读取快；进程之间各自拥有自己的环境变量，有助于进程隔离；环境变量可以使一个二进制文件变成一个指令，从而不需要写完整路径来调用二进制程序

4.特点：环境变量间可以继承；环境变量可以动态修改

5.环境变量是通过内核将环境变量放置相应进程的内存空间中，在高地址处，然后os调用crt0将环境变量传给main()函数，无论main(）函数是否提供参数接收，crt0都会将环境变量传给main()

二、程序地址空间

1.什么是程序地址空间：即虚拟地址空间，每个进程拥有自己的程序地址空间，不是物理地址空间

2.程序地址空间的优点：有利于进程间独立性

3.用户态：cpu仅可运行在进程虚拟空间中的用户空间，不可运行在内核空间，不可操作硬件，只能通过系统调用陷入内核态来操作硬件

4.内核态：cpu可在整个虚拟空间中运行，也可操作硬件

5.系统调用：用户态代码调用系统调用函数，cpu权级发生改变，由用户态陷入内核态，执行相应操作，然后再切回用户态，返回结果给应用程序

6.由用户态切到内核态三种方式：

（1）硬件中断：CPU处于用户态执行程序代码，此时用户进行点键盘鼠标等操作，由于仅有内核态时才有操作硬件的能力，此时CPU由用户态转为内核态，此时发生硬件中断

（2）同步中断：CPU处于用户态执行程序代码，此时程序代码中含有系统调用函数，此时CPU陷入内核态进行操作，再切回到用户态

（3）现代快速特权跳转指令

7.地址空间管理:

(1) 程序地址空间的建立：程序地址空间是随进程的存在而存在的，建立一个程序地址空间需要先fork()出一个子进程，内核会为该子进程创建程序地址空间，fork()完后此时的程序地址空间与父进程的程序地址空间一样。

注：为增强fork()的运行速度，增添写时复制机制COW，刚开始为子进程创建页表，并将页表标记为只读，此时子进程的页表指向的是父进程的真实物理内存空间，此时子进程并没有真正意义上自己的物理内存空间；当程序需要修改时MMU触发缺页异常，内核此时为子进程这一页分配物理内存空间。

(2)程序地址空间的修改: 调用execve()这个系统调用，会将fork()后的程序地址空间和页表进行销毁，通过ELF重新为子进程建立自己的程序地址空间和页表

(3)虚拟与物理内存空间相互转换：通过CPU中MMU硬件以及mm_struct以及进程的页表进行虚拟地址与物理地址之间的相互转换，CR3寄存器中存放着当前正在运行的进程的页表的根