[CS] 프로세스 메모리 구조

출처 : https://dextutor.com/is-it-better-to-create-a-process-or-a-thread/

프로세스 메모리 구조

프로그램이 실행되면 OS는 해당 프로세스에 메모리 공간을 할당한다. 이 공간은 크게 4개 영역으로 나뉜다.

---

1. Code / Text 영역 (주소 : 낮은 곳, 0번지 쪽)

실행할 기계어 코드(명령어)가 저장되는 영역

• 컴파일된 프로그램의 실제 명령어들이 위치
• Read-Only로 보호됨 → 실행 중 코드 변경 방지
• 크기가 컴파일 타임에 고정됨

int main() {
    printf("hello"); // 이 명령어들이 Code 영역에 올라감
}

 

---

2. Data 영역

전역 변수, 정적(static) 변수가 저장되는 영역이다.

• 프로그램 시작 시 할당, 종료 시 해제
• 두 가지로 세분화 됨:
  • BSS (Block Started by Symbol) : 초기화되지 않은 전역/정적 변수
  • Data (initialized) : 초기값이 있는 전역/정적 변수

int global = 10;       // Data 영역 (초기화 O)
static int count;      // BSS 영역 (초기화 X, 자동으로 0)

---

3. Heap 영역

런타임에 동적으로 할당되는 영역이다.

• 프로그래머가 직접 malloc, new 등으로 할당하고 free, delete로 해제
• 주소가 낮은 곳 → 높은 곳 (위쪽 방향) 으로 증가
• 해제하지 않으면 메모리 누수(Memory Leak) 발생

int *arr = malloc(sizeof(int) * 100); // Heap에 할당
free(arr);                             // 반드시 해제

---

4. Stack 영역 (주소: 높은 곳, max 쪽)

지역 변수, 함수 호출 정보가 저장되는 영역이다.

• 함수 호출 시 Stack Frame 단위로 쌓이고, 반환 시 자동 해제
• 주소가 높은 곳 → 낮은 곳 (아래쪽 방향) 으로 증가
• 크기가 제한 적 → 재귀 무한 호출 시 Stack Overflow 발생

void func() {
    int local = 5; // Stack에 할당, 함수 종료 시 자동 해제
}

---

Stack ↕ Heap 구조의 핵심

이미지에서 핵심 포인트는 화살표의 방향이다.

출처 : https://dextutor.com/is-it-better-to-create-a-process-or-a-thread/

 

Stack은 높은 주소부터 아래쪽으로 성장, Heap은 낮은 주소부터 위쪽으로 성장한다.

Stack과 Heap은 서로를 향해 성장하며 같은 여유 공간을 공유한다.

둘이 맞닿으면 Stack Overflow 또는 Heap Overflow가 발생한다.

---

정리

 

영역	저장 대상	할당 시점	해제 시점	성장 방향
Code	명령어	로드 시	프로세스 종료	고정
Data	전역/정적 변수	프로그램 시작	프로세스 종료	고정
Heap	동적 할당	malloc / new	free / delete	↑ 위쪽
Stack	지역 변수, 함수 호출	함수 호출	함수 반환	↓ 아래쪽