（2）基于OS虚拟内存的情况
基于OS运行程序时，常见有两种方式
· 在图形界面，双击快捷图标实现
· 在命令行，执行./a.out命令实现
我们前面说过，说每一个进程都是运行在自己的独立虚拟内存中的，命令行和图形界面本身也是一个程序（进程），所以也是运行在自己独立的虚拟内存上的。
1）程序的加载
当我们双击程序，或者执行./a.out命令时，就开始了程序的加载操作，具体步骤如下：
（a）首先从父进程复制出一个子进程
图形界面、命令行程序就是父进程，执行程序时会从父进程复制出子进程，复制的目的其实就是从父进程的“虚拟内存”复制出一个子进程的“虚拟内存”，准确讲应该是复制出“虚拟内存”的相关数据结构，用于建立子进程的虚拟内存。
有了子进程的虚拟内存，就可以将新的程序加载到虚拟内存中了。
虚拟内存空间被分为了两部分，一部分是内核空间，另一个部分是应用空间，应用程序的应该加载到应用空间。
在Linux下复制子进程时需要调用Linux OS所提供的fork函数，该函数在《Linux系统编程、网络编程》中有详细介绍。fork是由父进程调用的。
至于虚拟内存与真实物理内存之间的对应关系，这个事情就留给“虚拟内存机制”来操心。
（b）调用加载器，将自己程序（新程序）的“代码段”和“数据段”加载到子进程虚拟内存的应用空间中
基于Linux运行的话，gcc链接时重定位的运行地址是从0x08048000或者0x0000000000400000开始的，所以程序会被加载到虚拟内存中0x08048000或者0x0000000000400000地址往后的空间中。
至于虚拟内存0~0x08048000或者0~0x0000000000400000之间的虚拟空间，则未被使用。
基于Linux OS运行时，加载器是由Linux OS提供的，任何一个程序都可以通过execve这个系统API来调用加载器，为了方便称呼，我们就直接将“execve函数”称为加载器。
有关调用fork函数创建子进程，然后调用execve函数加载新程序到子进程的过程，在《Linux系统编程、网络编程》第8章—进程控制有详细的介绍，大家把这章学完之后，你就知道在有OS时，新程序是如何基于OS运行起来的。
2）运行
（a）cpu的pc指向_start（将第一条指令——start所在位置的虚拟地址存放到pc）
（b）从_start开始执行启动代码。
（c）启动代码调用_init等函数进行初始化。
其中很重要的就是弄出堆和栈这两个东西，这一点与前面裸机的情况时类似的，这里不再赘述。
不过与裸机不同的是，在栈和堆之间，还有一个“共享映射区”。
（d）启动代码调用main函数，main函数再调用子函数，我们自己写的代码就开始运行了。
（e）main函数调用return关键字，返回到启动代码。
有OS时，main函数将返回值return给启动代码后，启动代码会调用exit函数，接着将返回值返回给OS。
在裸机情况下，启动代码不存在调用exit函数这一说，只有基于OS时才存在这种情况。
疑问：将返回值返回给OS有什么用？
在《Linux系统编程、网络编程》第7章—进程控制有详细介绍，我们这里只是C语言相关的课程，所以这个知识点不属于本门课的课程范围，请看《Linux系统编程、网络编程》。
我们这里虽然讲的只是c的情况，实际上c++等其它语言的程序也是类似的。
3）加载执行新程序后——子进程从父进程复制而来的堆/栈去哪里了
（a）谁代表了堆和栈的存在
堆栈指针代表了“堆和栈”的存在，堆栈指针存储在了寄存器或者静态区。
堆栈指针在，堆栈就在，堆栈指针没有了，堆栈就没有了。
（b）向子进程中加载新程序后会怎么样
加载新程序之前，子进程中的所有内容（包括堆和栈），都是从父进程复制（继承）而来，子进程的.text、.data、...、堆栈与父进程的一模一样。
加载新程序后，子进程原来的.text、.rodata等都被覆盖了，那么子进程原来的堆栈指针也就无效了，无效的意思就是原来的堆栈被释放了，释放的意思就是让出来，别人可以去操作了，只是以前的堆栈被使用时，里面的数值还遗留在了空间中。
当exec加载新程序后，新程序的.text、.rodata、.data等会覆盖子进程原有的.text、.rodata、.data、.bss，然后开始执行新程序。
执行新程序时一定是从.text中的“启动代码”开始执行的，当执行启动代码中设置堆栈的代码时，会重新设置新程序自己的堆栈指针，此时所代表的就是新程序自己的堆栈，只不过堆栈空间还是以前那个堆栈空间。
这就好比上家公司搬走了，重新使用办公地点时，会从新布置办公空间的道理是一样的，只是重新布置，但是空间还是原来那个空间。
（c）重新设置堆栈时，堆栈空间会被清零吗？
子进程以前的堆栈被释放时，空间是没有清零的，设置新堆栈时清不清零，这个要看设置堆栈的代码是怎么做的，它可以清零，也可以不清零，实际上都是没有清零。
不清零也没关系，只要我们开辟变量空间时，记得初始化一个新的值，将以前的值给它覆盖掉就行。
就好搬进上家公司的地方时先不腾空空间，等用到哪些空间时，再搬新东西进去覆盖它即可。
正是由于新程序重新设置堆栈时不会清零，所以当新程序最开始运行时，
· 如果函数的“自动局部变量”没有赋初始值的话，就会是一个随机值，这个随机值就是子进程以前的栈所遗留的。
· malloc从堆中开辟变量空间时，如果没有初始化值的话，也是子进程以前的堆所遗留的值。
疑问：为什么以前遗留的值会被称为随机值？
答：因为对于我们来说，并不知道里面到底遗留的是什么值，所以它可能是任何值，因此就是随机的，自然就被称为了随机值。
就跟买彩票一样，号摇出来后肯定一个确定的数，但是对于不知道号是多少的我们来说，它可能是任何数，所以对于不知道号是多少的我们来说，它是一个随机值。
新程序自己在释放“堆栈”中的变量空间时，实际上也不会清零，
· 比如某函数运行结束，自动局部变量释放了，但是数据还遗留在了里面。
· 比如free释放了malloc所开辟的空间，同样的，以前所使用数据也遗留在了里面。
所以当新程序运行一段时间后，堆栈中的随机值已经不再是以前堆栈所遗留的数据了，而是自己所遗留的数据。
因此，我们从堆栈中开辟变量空间时，如果不初始化的话，里面就是一个随机值，总结起来，随机来自于两个地方。
· 新程序重新设置堆栈时没有清零，遗留了子进程的以前堆栈的数据
· 新程序在运行的过程中，在释放堆栈中的变量空间时，也不会清零，也会导致随机值
正是由于以上原因，在堆栈中开辟变量空间时，我们总是建议大家一定要初始化，否者这些随机值可能会带来一些麻烦，比如程序进行计算时不小心使用了随机值，从而导致程序计算结果不对，如果程序非常重要的话，这种错误的结果往往会带来很严重的大麻烦，不过好在于，一般性的程序都还无所谓。
疑问：初始化时，我不知道初始化为什么值，怎么办呢？
答：不知道初始化为多少，那就初始化为0（自己清零），比如。
栈：
int fun(void)
{
int a = 0;
...
}堆：
int *p = malloc(4); bzero(p); //调用bzero将空间清零，或则使用memset也行，memset(p, 0, 4); memset与bzero的不同之处在于，bzero只能将内容设置为0，但是memset还可以设置为其它值，比如 memset(p, 1, 4);，将4个字节全部设置1，bzero其实就是memset的特例。
d）请区分“释放 与 清零”，这是两回事
很多同学总以为释放就是清零，清零就是释放，其实释放是释放，清零是清零，并不不是一回事，千万不要混淆，这就好比上厕所，上完厕所把厕所让出来是释放，走时把大便冲干净就是清零，对于不讲究的人来说，完全可以只释放厕所但是不清零，估计大家都挺讨厌这种人的。
子进程以前的堆栈空间被释放时，其实只是把空间让出来，好让新程序重新设置自己的堆栈，但是空间并没有清零，以前的数据还遗留在了里面，而启动代码重新设置自己的堆栈时，往往也也不会清，所以还一直遗留着。
不过，只要程序员在开辟变量空间时，记得初始化新值覆盖它，其实也没什么大不了的，总不至于会像不冲大便那样，让人讨厌。