知识点比较杂，需要注意逻辑联系
1、程序与进程的区别
程序是静态的，存放在磁盘上，是指令的集合。
进程是程序运行的实例，一个程序运行产生一次产生一个进程。
关于进程，每个进程都有自己的pid，都有自己的PCB，PCB（进程控制块）记录了进程使用到的资源。
进程是资源分配的基本的单位，但是不是执行的基本单位。
在Linux操作系统下，进程之间的关系是父子关系或者兄弟关系，所有的用户级的进程形成了一棵树。可以使用pstree查看。
pstree命令以树状图显示进程间的关系（display a tree of processes）。ps命令可以显示当前正在运行的那些进程的信息，但是对于它们之间的关系却显示得不够清晰。在Linux系统中，系统调用fork可以创建子进程，通过子shell也可以创建子进程，Linux系统中进程之间的关系天生就是一棵树，树的根就是进程PID为1的init进程。
常用参数
格式：pstree
以树状图显示进程，只显示进程的名字，且相同进程合并显示。
格式：pstree -p
以树状图显示进程，还显示进程PID。
格式：pstree <pid>
格式：pstree -p <pid>
以树状图显示进程PID为<pid>的进程以及子孙进程，如果有-p参数则同时显示每个进程的PID。
格式：pstree -a
以树状图显示进程，相同名称的进程不合并显示，并且会显示命令行参数，如果有-p参数则同时显示每个进程的PID。
因为pstree输出的信息可能比较多，所以最好与more/less配合使用。
init是这棵树的树根，也是1好进程。是用户进程的第一个进程。环用户自定义变量不能被子进程继承，环境变量可以被子进程继承。
2、创建新进程
使用fork（2）创建新进程
#include<unistd>
pid_t fork(void);
功能：
参数：
返回值：
失败：在父进程-1被返回，子进程不被创建，errno被设置
成功：在父进程里返回子进程的PID，子进程得到0的返回值
注意：这里不是一个函数返回两个值，而是已经存在了两个进程，是两个fork的返回值
可以使用ps -aux命令查看进程信息
使用pstree查看进程树，Linux下的三个特殊进程：idle进程（PID=0），init进程（PID=1），和kthreadd（PID=2）
idle进程由系统自动创建，运行在内核态
idle进程其pid=0，其前身是系统创建的第一个进程，也是唯一一个没有通过fork或者kernel_thread产生的进程。完成加载系统后，演变为进程调度、交换。
kthreadd进程由idle通过kernel_thread创建，并始终运行在内核空间，负责所有内核进程的调度和管理。
它的任务就是管理和调度其他内核线程kernel_thread, 会循环执行一个kthread的函数，该函数的作用就是运行kthread_create_list全局链表中维护的kthread, 当我们调用kernel_thread创建的内核线程会被加入到此链表中，因此所有的内核线程都是直接或者间接的以kthreadd为父进程 。
init进程由idle通过kernel_thread创建，在内核空间完成初始化后，加载init程序
在这里我们就主要讲解下init进程，init进程由0进程创建，完成系统的初始化，是系统中所有其他用户进程的祖先进程
Linux中的所有进程都是由init进程创建并运行的。首先Linux内核启动，然后在用户空间中启动init进程，再启动其他系统进程。在系统启动完成后，init将变成为守护进程监视系统其他进程。
所以说init进程是Linux系统操作中不可缺少的程序之一，如果内核找不到init进程就会试着运行/bin/sh，如果运行失败，系统的启动也会失败。
3、终止进程
exit（3）和return的区别，return是函数的返回（可以使用echo $?查看最近一次返回结果），exit是进程的结束
exit（3）
#include<stdlib.h>
void exit(int status)
功能：
终止一个正常进程，status&0377的值返回给父进程
参数：
status：状态码
返回值：
不返回
进程退出之前，需要调用一些处理函数进行资源清理，这些函数需要进行注册
atexit（3）
atexit函数是一个特殊的函数，它是在正常程序退出时调用的函数，我们把他叫为登记函数
#include<stdlib.h>
int atexit(void (*func)(void))
功能
C 库函数 int atexit(void (*func)(void)) 当程序正常终止时，调用指定的函数 func。您可以在任何地方注册你的终止函数，但它会在程序终止的时候被调用。
参数
- func - 在程序终止时被调用的函数。
返回值
如果函数成功注册，则该函数返回零，否则返回一个非零值。
实例
下面的实例演示了 atexit() 函数的用法。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void functionA () { printf("这是函数A "); } int main () { /* 注册终止函数 */ atexit(functionA ); printf("启动主程序... "); printf("退出主程序... "); return(0); }
在一个程序中最多可以用atexit()注册32个处理函数，这些处理函数的调用顺序与其注册的顺序相反，也即最先注册的最后调用，最后注册的最先调用。
执行结果：
执行
before exit()!
on_exit(3)
相关函数 _exit，atexit，exit
函数原型
#include<stdlib.h>
int on_exit(void (* function)(int,void*),void *arg);
返回值 如果执行成功则返回0，否则返回-1，失败原因存于errno中。函数说明 on_exit()用来设置一个程序正常结束前调用的函数。当程序通过调用exit()
或从main中返回时，参数function所指定的函数会先被调用，然后才真正由exit()结束
程序。参数arg指针会传给参数function函数，详细情况请见范例。
#include<stdlib.h> void my_exit(int status,void *arg) { printf(“before exit()! ”); printf(“exit (%d) ”,status); printf(“arg = %s ”,(char*)arg); } main() { char * str=”test”; on_exit(my_exit,(void *)str); exit(1234); }
执行结果：
执行 before exit()!
exit (1234)
arg = test
4、子进程回收
进程结束后，父进程会回收子进程资源，wait（2）、waitpid（2）系统调用可以回收子进程资源。
如果父进程先于子进程结束，那么子进程的父进程将变为init进程。
wait（2）
#include<sys/type.h>
#include<sys/wait.h>
功能：
这些系统调用用于获取子进程状态变化和状态信息。状态的变化可以认为是：（1）子进程终止；（2）子进程被信号中止；子进程被信号唤醒。
参数：
- 参数status如果不是一个空指针,则终止进程的终止状态就存放在statloc所指向的单元。
- 参数status如果是一个空指针,则表示父进程不关心子进程的终止状态
子进程的的退出状态存放在这块地址中，可以使用宏检测退出原因。
WIFEXITED(status)：如果子进程正常结束则为非0 值.
WEXITSTATUS(status)：取得子进程exit()返回的结束代码, 一般会先用WIFEXITED 来判断是否正常结束才能使用此宏.
WIFSIGNALED(status)：如果子进程是因为信号而结束则此宏值为真
WTERMSIG(status)：取得子进程因信号而中止的信号代码, 一般会先用WIFSIGNALED 来判断后才使用此宏.
WIFSTOPPED(status)：如果子进程处于暂停执行情况则此宏值为真. 一般只有使用WUNTRACED时才会有此情况.
WSTOPSIG(status)：取得引发子进程暂停的信号代码, 一般会先用WIFSTOPPED 来判断后才使用此宏.
kill命令用于删除执行中的程序或工作。
kill可将指定的信息送至程序。预设的信息为SIGTERM(15)，可将指定程序终止。若仍无法终止该程序，可使用SIGKILL(9)信息尝试强制删除程序。程序或工作的编号可利用ps指令或jobs指令查看。
返回值：
是一个阻塞函数，如果没有可以回收的子进程，则为阻塞状态
如果无子进程，则返回-1
如果回收成功，则返回子进程的pid
1 #include <stdio.h> 2 #include <sys/stat.h> 3 #include <sys/types.h> 4 #include <unistd.h> 5 #include <wait.h> 6 #include <errno.h> 7 #include <stdlib.h> 8 /*********************************************************** 9 10 11 12 ***********************************************************/ 13 void waitprocess(); 14 15 16 int main(int argc, char * argv[]) 17 { 18 waitprocess(); 19 20 } 21 22 void waitprocess() 23 { 24 25 int count = 0; 26 27 pid_t pid = fork(); 28 int status = -1; 29 30 if(pid<0) 31 { 32 printf("fork error for %m ",errno ); 33 }else if(pid>0) 34 { 35 printf("this is parent ,pid = %d ",getpid() ); 36 wait(&status);//父进程执行到此，马上阻塞自己，直到有子进程结束。当发现有子进程结束时，就会回收它的资源。 37 38 }else 39 { 40 printf("this is child , pid = %d , ppid = %d ",getpid(),getppid() ); 41 int i; 42 43 for (i = 0; i < 10; i++) { 44 count++; 45 sleep(1); 46 47 printf("count = %d ", count) ; 48 49 } 50 51 exit(5); 52 53 } 54 printf("child exit status is %d ", WEXITSTATUS(status));//status是按位存储的状态信息，需要调用相应的宏来还原一下 55 56 printf("end of program from pid = %d ",getpid() ); 57 58 59 }
执行结果
通常利用如下代码来判断进程的终止原因，和终止信号来源。
wait(&status); ... //检测进程是否被信号终止 if(WIFSIGNALED(status)){ //输出终止子进程的信号编号 printf（"signum:%d ",WTERMSIG(s)); }
在命令行使用kill命令终止相关进程，上述代码即可输出终止进程的相关信息。
子进程终止，但是父进程并未回收子进程的相关资源，这时候子进程处于僵尸状态，成为僵尸进程
waitpid(2)
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
功能:
等待进程状态改变。waitpid可以等待任意子进程或者一组子进程的终止；可以设置成阻塞状态，也可以设置成非阻塞状态。
参数：
pid：
pid>0 只等待进程ID等于pid的子进程，不管其它已经有多少子进程运行结束退出了，只要指定的子进程还没有结束，waitpid就会一直等下去。
pid=-1 等待任何一个子进程退出，没有任何限制，此时waitpid和wait的作用一模一样。
pid=0时 等待同一个进程组中的任何子进程，如果子进程已经加入了别的进程组，waitpid不会对它做任何理睬。
pid<-1 等待一个指定进程组中的任何子进程，这个进程组的ID等于pid的绝对值。
status：
参数status如果不是一个空指针,则终止进程的终止状态就存放在status所指向的单元。
参数status如果是一个空指针,则表示父进程不关心子进程的终止状态
option：
WNOHANG 若由pid指定的子进程未发生状态改变(没有结束)，则waitpid()不阻塞，立即返回0
WUNTRACED 返回终止子进程信息和因信号停止的子进程信息
WCONTINUED 返回收到SIGCONT信号而恢复执行的已停止子进程状态信息
0：阻塞
返回值：
成功 成功结束运行的子进程的进程号
失败 返回-1
WNOHANG被设置时 没有子进程退出返回0
wait(&status)等价于waitpid(-1,&status,0)
疑问：如果被设置为非阻塞，父进程先于子进程结束，子进程变为孤进程？由init调用wait回收？
笔记参考： https://www.cnblogs.com/king-77024128/articles/2684317.html
https://www.cnblogs.com/leijiangtao/p/4483009.html