程序启动
有了以上的进程地址空间分布和可执行文件的分布信息，就可以描述进程启动过程了。程序启动时，操作系统会新建一个进程来执行该程序，主要分为三个步骤：
（1）操作系统分配一个独立的进程地址空间，主要是在内存的内核区域中新建一个描述进程的结构体（linux中为task_struct），结构体中包含了进程的相关信息，比如进程运行状态，进程的寄存器，进程打开的资源，以及进程的内存管理结构（在linux中为mm_struct，进程的内存管理结构就描述了进程的虚拟地址空间的布局). 同时，为该进程创建一个页目录表。
（2）读取可执行文件头，建立可执行文件中各个段和进程虚拟地址空间中各个段之间的映射关系。当程序运行时需要将可执行文件中的内容载入内存来执行，比如在进程访问某全局变量时，该全局变量还没有被载入内存，此时需要知道该全局变量对应在可执行文件的什么位置。于是我们就需要知道进程中虚拟地址到可执行文件中位置的对应。
（3）将PC指针指向进程的代码入口处，开始执行
执行的时候会不断的发生缺页中断，发生缺页中断时会将实际的可执行文件中的内容载入到物理内存中，然后建立虚拟内存页和物理内存页的映射关系。
系统对进程的管理
操作系统内核区域中存储了各个进程的结构体信息，linux中为task_struct，task_struct中包含了进程的相关信息，比如进程状态，寄存器，内核栈，状态字，内存分配mm_struct。针对单独一个进程，它在运行的时候使用并更新task_struct中的信息，比如使用mm_struct用于访问内存...
在进程切换的时候，系统将原进程的相关信息保存到它对应的task_struct中；然后选择另一个进程，将task_struct中的信息装载到机器的寄存器中去，然后新的进程就按照它的task_struct来指导运行....
fork进程
在linux中，fork是一个系统调用，用于复制当前进程得到当前进程的子进程。fork时，系统在内核中新建一个进程结构体task_struct，由于开始时父子进程的大部分信息都相同，所以该结构体大部分信息都拷贝自原父进程的task_struct。
此时，子进程的虚拟内存页和父进程的虚拟内存页使用相同的物理页。当发生子进程或者父进程要对内存进行写操作时，系统再为子进程的对应的虚拟页分配物理页，即copy-on-write机制。
进程的生命周期：
进程是一个动态的实体，从创建到消亡，是一个进程的整个生命周期。进程可能
会经历各种不同的状态，一般来说有三种状态。
+ 就绪态： 进程已经获得了除cpu以外的所有其它资源，在就绪队列中等待cpu调度
+ 执行状态： 已经获得cpu以及所有需要的资源正在运行
+ 阻塞状态(等待状态)： 进程因等待所需要的资源而放弃处理器，或者进程本
来就不拥有处理器，且其它资源也没有满足
状态转换： 就绪态的进程得到cpu调度就会变为执行状态，执行态的进程如果因
为休眠或等待某种资源就会变为等待状态，执行态的进程如果时间片到了就会重
新变为就绪状态放入就绪队列末尾，等待状态的进程如果得到除cpu以外的资源
就会变为就绪状态
注意处于等待状态的进程不能直接转变为执行状态，而首先要变为就绪状态，哪怕系统中只有一个进程
进程地址空间
操作系统在管理内存时，每个进程都有一个独立的进程地址空间，进程地址空间的地址为虚拟地址，对于32位操作系统，该虚拟地址空间为2^32=4GB。 进程在执行的时候，看到和使用的内存地址都是虚拟地址，而操作系统通过MMU部件将进程使用的虚拟地址转换为物理地址。
进程地址空间中分为各个不同的部分：
（1）由于系统内核中有些代码、数据是所有进程所公用的，所以所有进程的进程地址空间中有一个专门的区域存放公共的内核代码和数据，该区域内的内容相同，且该虚拟内存映射到同一个物理内存区域。
（2）进程在执行的时候，需要维护进程相关的数据结构，比如页表、task和mm结构、内核栈等，这些数据结构是进程独立的，各个进程之间可能不同。这些数据结构在进程虚拟地址空间中一个专门的区域中。
（3）进程在进行函数调用的时候，需要使用栈，于是进程地址空间中存在一个专门的虚拟内存区域维护用户栈。
（4）进程在进行动态内存分配的时候，需要使用堆，于是进程地址空间中存在一个专门的虚拟内存区域维护堆。
（5）进程中未初始化的数据在 .bss 段
（6）进程中初始化的数据在 .data 段
（7）进程代码在 .text 段
（8）进程执行的时候可能会调用共享库，在进程地址空间中有一个共享库的存储器映射区域，这个是进程独立的，因为每个进程可能调用不同的共享库。
linux系统中进程的地址空间分布如下图所示，其中在32位系统中0-3GB为用户空间，3-4GB为内核空间：
我们知道，在32位机器上linux操作系统中的进程的地址空间大小是4G,其中0-3G是用户空间，3G-4G是内核空间。其实，这个4G的地址空间是不存在的，也就是我们所说的虚拟内存空间。
那虚拟内存空间是什么呢，它与实际物理内存空间又是怎样对应的呢，为什么有了虚拟内存技术，我们就能运行比实际物理内存大的应用程序，它是怎么做到的呢？呵呵，这一切的一切都是个迷呀，下面我们就一步一步解开心中的谜团吧!
进程使用虚拟内存中的地址，由操作系统协助相关硬件，把它“转换”成真正的物理地址。虚拟地址通过页表(Page Table)映射到物理内存，页表由操作系统维护并被处理器引用。内核空间在页表中拥有较高特权级，因此用户态程序试图访问这些页时会导致一个页错误(page fault)。在Linux中，内核空间是持续存在的，并且在所有进程中都映射到同样的物理内存。内核代码和数据总是可寻址，随时准备处理中断和系统调用。与此相反，用户模式地址空间的映射随进程切换的发生而不断变化。
Linux进程在虚拟内存中的标准内存段布局如下图所示：
其中text是放的是代码,data放的是初始化过的全局变量或静态变量，bss放的是未初始化的全局变量或静态变量。
由于历史原因，C程序一直由下列几部分组成：
A、正文段。这是由cpu执行的机器指令部分。通常，正文段是可共享的，所以即使是经常执行的程序(如文本编辑程序、C编译程序、shell等)在存储器中也只需要有一个副本，另外，正文段常常是只读的，以防止程序由于意外事故而修改器自身的指令。
B、初始化数据段。通常将此段称为数据段，它包含了程序中需赋初值的变量。例如，C程序中任何函数之外的说明：
int maxcount = 99；(全局变量)
C、非初始化数据段。通常将此段称为bss段，这一名称来源于早期汇编程序的一个操作，意思是"block started by symbol",在程序开始执行之前，内核将此段初始化为0。函数外的说明:
long sum[1000]；
使此变量存放在非初始化数据段中。
D、栈。自动变量以及每次函数调用时所需保存的信息都存放在此段中。每次函数调用时，其返回地址、以及调用者的环境信息(例如某些机器寄存器)都存放在栈中。然后，新被调用的函数在栈上为其自动和临时变量分配存储空间。通过以这种方式使用栈，C函数可以递归调用。
E、堆。通常在堆中进行动态存储分配。由于历史上形成的惯例，堆位于非初始化数据段顶和栈底之间。
从上图我们看到栈空间是下增长的，堆空间是从下增长的,他们会会碰头呀？一般不会，因为他们之间间隔很大