동적 메모리 할당

free()와 가비지 컬렉터
명시적 할당과 해제
동적 메모리 할당으로 인한 내부 단편화 발생 가능
동적 할당은 워드 단위 (C 기준)
- 되도록이면 같은 페이지 내의 워드를 할당하려고 함
힙 영역의 끝은 brk (break) 라는 변수로 관리함
블록 = 할당받은 하나의 공간
- word = 4byte
- 가상 메모리는 페이지 단위로 나뉘어있는데 가상 주소를 워드 단위로 어떻게 가리킬 수 있는가?
  - 물리 메모리와 가상 메모리는 페이지 단위로 매핑되어있고, 하위 12비트로 가리키는 오프셋의 위치는 서로 동일하기 때문에 문제없음 !!

요구 페이징 기법

malloc을 통해서 가상 주소를 할당받았더라도 현재 그 가상 주소에 매핑된 페이지는 없음 !! 따라서 페이지 테이블의 valid bit는 0이다 해당 가상 주소를 역참조해서 접근하였을 때 비로소 페이지 폴트가 발생하면서 필요한 물리 페이지를 할당해주고 그 정보를 페이지 테이블에 기록해줌

명시적 할당기와 묵시적 할당기

할당기는 힙을 다양한 크기의 블록들의 집합으로 관리
- 각 블록은 할당되었거나 가용(비어있음)하다

명시적 할당기

C표준 라이브러리의 malloc 패키지처럼 직접 free 함수를 호출하여 할당을 해제해야 함

malloc은 32비트 시스템에서는 8의 배수인 주소를, 64비트 시스템에서는 16의 배수인 주소를 리턴한다. 만약 가용한 가상 메모리 공간이 없다면 NULL을 리턴하고 errno를 설정한다

항상 8의 배수 아니면 16의 배수로 해야하기에 padding 공간이 필요할 수도 있다

묵시적 할당기

할당된 블록들이 더 이상 사용되지 않을 때 이를 검출하여 스스로 해제할수 있어야 함 이 할당기를 가비지 컬렉터라고도 함

가비지 컬렉터
- 그래프 기반
  - 도달할수 없는 그래프를 가지고 있는 힙 데이터들을 가비지로 인식하고 해제
  - 그래프 노드들은 힙 노드들과 루트 노드들과 나뉨
  - 힙 노드들은 다른 할당된 블록으로부터 도달 그래프가 있다
    - 당연히 할당된 블록(stack)영역에서 malloc을 해줄 테니까!!
    - 없으면 가비지 처리

묵시적 가용 리스트