[운영체제] 메모리 구조

메모리 구조

: program을 실행시키면 운영체제는 우리가 실행시킨 program을 위해 메모리 공간을 할당해줌.

즉 os는 program을 실행시키기 위한 메모리 공간을 제공

할당되는 메모리 공간은 stack, heap, data 영역으로 나눠짐

 

이러한 메모리 공간이 어떠한 용도로, 언제, 어디서 할당되는가

• 할당 시기: 프로그램이 실행될때마다

• 할당 장소: main memory (RAM)

• 할당 용도: program 실행 시 필요한 메모리 공간(지역/전역변수 선언을 위해) 할당

 

 

 

 

데이터 영역

: 전역변수와 static 변수가 할당되는 영역

  프로그램이 시작과 동시에 할당되고 program이 종료되면 메모리에서 소멸됨

 

#include <stdio.h>

int a=10; // data 영역에 할당
int b=20; // program 실행시, main 함수가 호출되기 전에 data영역에 할당됨
          // -> progam이 종료될 때까지 존재

int main(){
    ...
    return 0;
}

 

 

stack 영역

: 함수 호출 시 생성되는 지역변수와 매개 변수가 저장되는 영역

  함수 호출이 완료되면 사라짐

 

#include <stdio.h>

void func1(int);
void func2(int);

int a=10; // 전역변수 a,b가 data영역에 할당됨
int b=20;

int main(){
    int i=100; // 지역선수 i가 stack 영역에 할당됨
    
    func1(i);
    func2(i);
    
    return 0;
}
void func1(int c){
    int d=30; // 매개변수 c와 지역변수 d가 stack 영역에 할당됨 -> 호출이 끝나면 stack에서 삭제됨
}
void func2(int e){
    int f=40; // 매개변수 e와 지역변수 f가 stack 영역에 할당됨
}

 

 

 

heap 영역

: 필요에 의해 동적으로 메모리를 할당할 때 사용 (프로그래머가 할당)

 

heap영역을 언제 할당하는가

예) 배열

int main(){
    // 정상적인 배열 선언
    int arr[10];

    // 비정상적인 배열 선언: 배열의 길이를 사용자가 입력한 숫자로 잡아주는 것
    int i=0;
    scanf("%d", &i);
    int arr[i];

    return 0;
}

 

위와 같이 코드를 적으면 정상적인 배열의 선언 경우 arr 배열의 크기가 40byte라는 것을 알 수 있지만 비정상적인 배열선언의 경우 i의 크기가 4byte임은 알 수 있지만 arr배열의 크기는 알 수 없다.

 

그렇다면...

int main(){
    int i=10;
    int arr[i];
 
    return 0;
}

 

위와 같이 적는다면 arr 배열의 크기가 10 (40byte)이라는 것을 알 수 있지 않을까?

-> NO

complie하는 동안 i가 4byte 크기임은 알 수 있지만 i가 10으로 초기화되었다는 사실은 무시됨

i=10으로 초기화 되었다는 것은 실행되는 동안인, run time에 결정됨

=> 따라서 complier는 arr의 크기가 40byte 라는 사실을 모른다!

 

heap 영역: 할당해야 할 메모리의 크기를 프로그램이 실행되는 동안 결정해야 하는 경우(run time) 유용하게 사용되는 공간

 

• 동적할당: 실행시간 동안 사용할 메모리 공간을 할당하는 것, 사용이 끝나면 운영체제가 쓸 수 있도록 반납 (↔ 정적할당: program이 실행하는 순간 program이 사용할 메모리 크기를 고려하여 메모리의 할당이 이루어짐) 

• C++언어에서는 new, delete 연산자를 통해 동적할당 (C함수도 이용가능)

 

 

 

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출처: http://dsnight.tistory.com/50 

이 글은 위 출처 글을 참고하여 작성하였습니다