写在前面
这是一篇十分简短的文章，主要讲述了进程的基本概念，如何创建进程以及一些细节问题，为接下来学习进程调度打好基础。
什么是进程
简单来说，进程就是运行中的程序。比如，我们双击了存放在硬盘中的某个exe程序，程序被加载到内存中运行起来后，就是所谓的进程。所以我们很自然的想到，进程中一定有可执行的代码，这些代码需要对一些数据进行操作，所以进程中还保存有需要使用的数据。由于代码和数据等东西最终都会保存到内存中，我们就把这些东西称为进程的地址空间。
有一些硬件基础的读者可能会想，进程可能还有各种硬件状态，比如各种寄存器中保存的值。最后，进程可能会进行一些I/O操作，所以进程中可能还有一些打开的文件。综上所述，一个进程由以下内容构成：
- 地址空间
- 寄存器
- I/O信息
进程的创建
要创建进程，就需要使用操作系统提供的API。例如，在UNIX中创建进程需要使用fork，在Windows中需要使用CreateProcess。fork会创建一个与父进程一模一样的子进程，它们通过写时复制的机制共享同一个内存空间（也就是父进程的内存空间），除非子进程调用了exec族函数或者修改了共享内存空间中的内容。而使用CreateProcess，父进程和子进程的内存空间在一开始就是不一样的。
关于不同操作系统提供的创建进程的API的具体使用请读者自行查阅相关文档。
一般来说，在创建进程时，操作系统会执行以下步骤：
- 将代码和所有静态数据（例如初始化变量）加载（load）到内存中，加载到进程的地址空间中。现代操作系统惰性执行该过程，这涉及到分页和交换机制。
- 操作系统为运行时栈分配内存。
- 操作系统为程序的堆分配内存。
- 执行一些其它的初始化。
- 启动程序。
进程的状态
进程有三种状态：
- 运行
- 就绪
- 阻塞
运行状态很好理解，CPU正在执行该进程中的指令。就绪状态是指进程可以运行，但因为其他进程正在运行而暂时停止。阻塞状态下的进程博不可以运行，比如进程正在执行一些I/O操作，例如等待数据的输入。
从上图中我们不难发现，进程是可以在不同状态之间切换的，如果我们在一个进程阻塞的时候，转而运行另一个进程，这样就可以大大提高CPU的利用效率，我们称之为进程调度。为了调度进程，我们需要一个进程调度器，这一般由操作系统担任。操作系统根据某种调度算法来决定何时运行哪一个进程，进程可以运行多久。
在下一篇文章中，我将详细介绍进程调度机制。
