请完整描述用户态进行内存分配时，从用户态到内核态的完整流程。

回答思路

1. 说明用户态malloc等分配器的作用与首次分配触发系统调用的时机
2. 描述mmap或brk等系统调用如何进入内核态
3. 解释内核如何通过页表、缺页异常和物理内存管理完成分配
4. 阐述进程地址空间、VMA与页错误处理的核心作用