相信很多人都看到过课本上写的进程的概念，那么真的理解了吗？

        课本上是这样讲的，课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等。

        那么进程到底是什么？我先把内核层面上的概念拿出来：内核观点：承担分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。

        相信很多人跟我一样，在学 linux 之前，每次写代码的时候，写好了一个程序，我们都讲把程序跑起来....，这个程序怎么怎么.....，但是现在这里概念要变一下了。

        当我们写好一个程序，将代码运行之后，那么写的程序在底层是来看是怎么运行的？怎么执行代码等等....，那么我这里讲详细讲讲。

        这里我先把进程的概念抛出来，进程是什么呢？

        进程 = 内核数据结构 + 代码和数据

        那么代码和数据倒是可以稍微理解，但是什么是内核数据结构？（以下我先暂且讲程序，先不讲进程）

        这里先问一下？在系统看来，每次运行完一个程序（运行完指的是从最开始运行到退出，就好比你写了一串代码，从 main 运行到 return 退出）才运行下一个还是可以运行很多个？

        这个问题我觉得很好理解，当你写一个死循环不退出，那么在起一个程序运行，那么这个是不是也可以运行？所以是不是就是说可以运行很多个？而不是只能一个一个运行！（我这里讲的一个一个运行依然是一个运行完毕退出才运行下一个）

        所以说，系统中是不是存在很多个被运行起来的程序，那么这么多程序被运行起来，需要操作系统管理吗？需要的对吧！怎么管理呢？六字真言：先描述，在组织

        这就跟我们每个人在学校一样，学校里有好几万学生，那么学校肯定也是需要管理我们这些学生，不然那就乱套了。

        那么既然都要被管理起来，怎么管理？我先继续用学生的例子讲：

        那么我们学生要被管理起来，是怎么管理的？是不是学校为每个学生创建了属于每个学生独有的（私有的）学生学号、班级、宿舍号等等，那么每个学生的这些信息，是不是都被在学生端的教务系统中有保存？我学校反正是这样，登录学生端的教务系统，里面保存每个学生的个人信息，有学生的学号、班级、宿舍号、身份证号等等，这些信息是可以直接标识到对应的每个学生个人的身上，而不是一个信息可以找到很多个学生！如果这样那么就乱套了。

        那么问题回归操作系统上来，系统中存在大量的程序，操作系统是不是也要管理，并且也是为每个进程创建属于它自己的信息？那么是什么呢？应该可以猜到一些吧？比如像学生学号一样表示程序的号码等等。

        但是学生的信息被保存在教务系统中，那么程序的信息被保存在哪里？

        在操作系统中，保存每个程序信息的叫 PCB 结构体，这个 PCB 是什么？在 linux 操作系统中 PCB 是 task_struct，那么我们可以看一看源代码：

上面就是一个程序运行起来，系统为它创建的 PCB结构体，那么这里面这么多属性，方法（c语言的结构体里面不能写方法，但是可以定义函数指针）， 我们目前学的就用到里面的一点点。（mm_struct、files struct）这个结构就是进程的PCB结构！！！

每个学生有他的学号，班级等等，那么跟程序相关的，文件？内存？等等.....

所以这里就要变一下程序概念了！！！程序是指你写的可执行文件（代码和数据）！！！

而 进程 是指 内核数据结构 + 代码和数据

那么内核数据结构有什么？先谈谈 mm_struct 

当程序被加载起来，程序的代码和数据是要被加载到内存的，这里的内存指的是物理内存！！！

那么我们常用的不就是物理内存吗？不是的！我们常用的是虚拟内存！！！

这里又一个新的概念 虚拟地址空间，那么什么是虚拟地址空间？在PCB结构中是什么？每个进程都有吗？ 

这个虚拟内存就是 mm_struct，是每个进程独有的，看过我之前讲的C/C++内存管理的就应该知道，内存有3G的用户空间和1G的内核空间如下图，那么虚拟内存呢，如下图：

当进程被创建出来，那么操作系统为了管理每个进程，为每个进程创建PCB结构体，这个PCB结构体中就包括它的虚拟地址空间 mm_struct，每个进程独有的！！！，而中间的是页表，是虚拟内存映射到物理内存上的中间介质，我这里暂且不讲页表。

所以，进程是什么？

进程 = 一堆内核结构 + 代码和数据

那么这里最后解释一下程序被运行起来，在操作系统看来是怎么样做的？

当程序在编译的时候，形成的可执行程序的时候，在还没被加载内存的时候，还在磁盘上的时候，也就是处于一个.exe文件(windows)的时候，程序内部是有地址的!!
因为操作系统不仅要遵守地址空间，编译器也要遵守，所以在编译器编译代码的时候，就已经形成了代码区、全局区等等，并且采用和linux一样的编址方式，每个变量、每行代码都进行了编址，所以程序在编译的时候，每个字段早已具有了虚拟地址。

当创建进程的时候，将可执行文件加载到物理内存中，可执行文件中的代码指令依然时按照虚拟地址编码的，并且加载到物理内存的时候，虚拟地址也一并加载到了物理内存，内部时虚拟地址，但是外部是物理地址然后因为可执行文件内部是按照linux编址的方式，所以每行代码指令可以对应到虚拟地址上的各个区域，页表的左边填的就是虚拟地址，右边是物理地址，通过页表映射到物理地址
当CPu通过虚拟地址获取到物理地址中的代码指令的时候，也获取到了地址，此时的地址依然是虚拟地址