[개발상식] #7. 메모리 구조

1. 메모리 구조(Memory Structure)

• 운영체제(Operating System)의 메모리 구조
  → 커널영역 : kernel 은 운영체제의 핵심, 커널영역은 system call을 통해 커널모드로 전환해야만 접근 가능
  → 유저영역 : Code, Data, Stack, Heap 4가지로 구성
• 프로그램 실행을 위해 운영체제가 프로그램 정보를 메모리(RAM)에 공간을 할당해주어야함
  → CPU가 코드를 처리하기 위해서는 메모리가 명령어와 데이터들을 저장해야함
  → 할당받는 대표적인 메모리공간(=유저영역)

< 메모리 공간 >

 

2. Code 영역 ( = Text 영역 )

• 기계어로 컴파일되어 적재되는 코드 자체의 영역 / Read-only
• 실행할 프로그램의 코드가 저장되는 영역
• 프로그램의 시작부터 종료까지 메모리에 계속 남아있음
• CPU는 이 영역에 저장된 명령을 하나씩 가져가 처리

 

3. Data 영역

• 전역변수(Global)와 정적변수(Static)가 저장되는 영역
• 프로그램 시작과 함께 할당되고, 프로그램이 종료되면 소멸
• Read-Write

 

4. Heap 영역

• 프로그래머가 직접 공간을 할당, 해제하는 공간
  → 메모리 할당 : malloc() 또는 new 연산자 이용
  → 메모리 해제 : free() 또는 delete 연산자 이용

 

5. Stack 영역

• 프로그램이 자동으로 사용하는 임시 메모리 영역
• 호출시 지역변수, 매개변수가 저장되고, 호출완료되면 사라짐
  → 저장된 함수의 호출정보 : stack frame
  → 저장 : push / 인출 : pop

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6. Heap VS Stack

구분	Heap	Stack
엑세스 속도	느림	빠름
스코프(변수유효범위)	전역 global	지역 local
메모리 크기	동적	불변
메모리 해제	수동해제	블럭이 끝나면 자동해제
구현 난이도	어려움(os마다 다름)	쉬움
방식	선입선출방식(FIFO) 낮은주소에서 높은주소로 할당	후입선출방식(LIFO) 높은주소에서 낮은주소로 할당

 

7. 오버플로우

• 할당 가능한 메모리 영역을 넘어설 때 발생하는 오류
  → 이러한 특성을 이용해 해킹공격에 사용될 수 있다고함
• 종류
  → 힙 오버플로우 : 힙이 스택을 침범하는 경우
  → 스택 오버플로우 : 스택이 힙을 침범하는 경우, 오버플로우 중 가장 많이 발생

참고) https://mentum.tistory.com/475

운영체제의 메모리영역 / 스택(stack) vs 힙(heap)

참고) https://zangzangs.tistory.com/107

[OS] 프로세스 메모리 구조 (코드, 데이터, 스텍, 힙)

참고) https://hdacker.tistory.com/6

메모리 구조 [Memory Structure]