소프트웨어 보안을 위한 메모리 구조

1. 프로세스와 메모리 레이아웃

• 프로세스: 실행 중인 프로그램.

  프로그램 실행을 위해 메모리 내에 코드, 데이터, 스택, 힙, U-영역 등의 영역(segments)이 필요.

• 프로세스 이미지:

  프로세스가 메모리에 적재된 형태(아래 구조 참고).

프로세스 메모리 구조

1. 코드 세그먼트(code):
   • 실행 명령어(기계어) 저장
2. 데이터 세그먼트(data):
   • 전역 변수, static 변수
   • 초기화된(int a = 1; static int b = 2;) vs. 초기화되지 않은 데이터(long sum[1000];)
3. 스택(stack):
   • 함수 호출 시 지역 변수, 매개 변수, 반환 주소, 프레임 포인터 등 저장
   • 함수 호출·종료에 따라 동적으로 push/pop
4. 힙(heap):
   • 동적 메모리 할당(malloc, new 등) 영역
   • 크기가 런타임 중 변경 가능

2. 메모리 할당 방식에 따른 변수의 저장 위치

• 전역변수, static 변수:
  • 데이터 세그먼트에 저장
• 지역 변수, 매개 변수:
  • 스택에 저장
• 동적 할당 변수:
  • 힙에 저장(예: malloc, calloc, realloc)

3. 동적 메모리 할당

• 함수 및 용도
  • void* malloc(size_t size); — size 바이트만큼 메모리 할당, 시작 주소 반환
  • void free(void* ptr); — 할당된 메모리 해제
  • void* calloc(size_t n, size_t size); — n개, size 바이트씩 0으로 초기화
  • void* realloc(void* ptr, size_t newsize); — 기존 블록 크기 변경

예시

c
CopyEdit
char *ptr = (char*) malloc(40);
int *arr = (int*) malloc(10 * sizeof(int));
free(ptr);

구조체 메모리 할당