[운영체제] 프로세스의 메모리 구조

운영체제는 프로세스에 적절한 메모리를 할당하는데, 다음 구조를 기반으로 할당한다.

위에서부터 스택, 힙, 데이터(BSS, Data) 영역, 코드 영역으로 구분된다. 

스택은 주소가 위쪽부터 할당되고, 힙은 아래쪽부터 주소가 할당된다. 

 

스택과 힙

스택과 힙은 동적 할당이 되며, 동적 할당이란 런타임 단계에서 메모리를 할당하는 것을 의미한다. 

 

스택에는 지역 변수, 매개변수, 실행되는 함수에 의해 늘어나거나 줄어드는 메모리 영역이다. 함수가 호출될 때마다 호출될 때의 환경 등 특정 정보가 스택에 저장된다. 

또, 재귀 함수가 호출될 때는 해당 함수가 호출될 때마다 새로운 스택 공간이 할당되기 때문에 함수 내의 변수 집합이 해당 함수의 다른 인스턴스 변수를 방해하지 않는다. 

그리고 재귀 함수를 호출할 때마다 새로운 스택 메모리 공간이 할당되기 때문에 재귀 함수에 적절한 종료 조건을 주지 않으면 계속해서 스택의 메모리가 할당되면서 스택 공간이 초과되는 스택 오버플로우가 발생하기도 한다. 

 

힙은 동적으로 할당되는 변수들을 담는다. malloc(), free() 함수를 통해 관리할 수 있고, 동적으로 관리되는 자료 구조는 힙 영역을 사용한다. 대표적으로 vector가 있다. 

 

데이터 영역과 코드 영역

데이터 영역과 코드 영역은 정적 할당이 되며, 정적 할당이란 컴파일 단계에서 메모리 할당하는 것을 말한다. 

 

데이터 영역은 BSS, Data, code/text 영역으로 나뉘어서 저장된다. 

BSS(Block Started by Symbol) 영역은 전역 변수 또는 static, const로 선언되어 있고 0으로 초기화되어 있거나 초기화가 아예 되지 않은 변수들이 이 메모리 영역에 할당된다. 

Data 영역은 전역 변수 또는 static, const로 선언되어 있고 0이 아닌 값으로 초기화된 변수가 이 메모리 영역에 할당된다. 

code/text 영역에는 프로그램의 코드가 저장된다.