[컴퓨터 기초] 메모리구조(Memory Structure)

메모리 구조에 대해 알아 보겠습니다.

프로그램 실행 순서

메모리 영역에 관해 이야기하기 전에 어떤식으로 프러그램이 실행되는지 과정을 살펴 보겠습니다.

 

프로그램의 정보를 읽어 메모리에 로드되는 과정을 보실 수 있으실텐데, 프로그램이 실행하게 되면 OS는 메모리(RAM)에 공간을 할당해줍니다.
할당해주는 메모리 공간은 4가지(Code, Data, Stack, Heap)가 있습니다.

코드(Code) 영역

우리가 작성한 소스코드가 들어 가는 부분. 즉, 실행할 프로그램의 코드가 저장되는 영역으로 텍스트(code)영역이라고도 부른다.
코드영역은 실행 파일을 구성하는 명령어들이 올라가는 메모리 영역으로 함수, 제어문, 상수 등이 여기에 지정된다.

데이터(Data) 영역

전역변수와 static변수가 할당되는 영역
프로그램의 시작과 동시에 할당되고, 프로그램이 종료되어야 메모리가 소멸되는 영역

import Foundation

var a: Int = 10;	// 데이터 영역에 할당
var b: Int = 20;	// 데이터 영역에 할당

func dataFunc()  -> Bool {
    return true
}

스택(Stack) 영역

프로그램이 자동으로 사용하는 임시 메모리 영역이다.
함수 호출 시 생성되는 지역 변수와 매개변수가 저장되는 영역이고,
함수 호출이 완료되면 사라집니다.

import Foundation

var a: Int = 10;	// 데이터 영역에 할당
var b: Int = 20;	// 데이터 영역에 할당

func dataFunc() -> Bool {

  someFunc1(3)
  someFunc2(5)

  return true
}

func someFunc1(c: Int) {
  int d = 30;	
  // 매개변수 c와 지역변수 d가 스택영역에 할당
}

void someFunc2(e: Int) {
  int f = 40;	
  // 매개변수 e와 지역변수 f가 스택영역에 할당
}

힙(Heap) 영역

프로그래머가 할당/해제하는 메모리 공간이다.
Java에서는 가비지 컬렉터가 자동으로 해제합니다.
이 공간에 메모리 할당하는 것을 동적 할당(Dynamic Memory Allocation)이라고도 부른다.

예를 들어 클래스, 클로저가 이 부분에 해당 된다.
런타임 시에 크기가 결정된다.

위의 HEAP과 STACK영역은 사실 같은 공간을 공유한다. 

HEAP이 메모리 위쪽 주소부터 할당되면 STACK은 아래쪽부터 할당되는 식이다. 그래서 각 영역이 상대 공간을 침범하는 일이 발생할 수 있는데 이를 각각 HEAP OVERFLOW, STACK OVERFLOW라고 칭합니다.

Stack영역이 크면 클 수록 Heap 영역이 작아지고, Heap 영역이 크면 클수록 Stack 영역이 작아집니다.