malloc은 사드세요 제발 (1).txt

malloc 구현의 두 가지 과제

1. 메모리 공간 확보 방식
2. 메모리 블록 관리 방식

1. 메모리 공간 확보 방식#

1. sbrk 시스템 콜

   • POSIX 계열에서 사용되었음
   • 힙 포인터를 증가시켜 메모리를 할당 받음
   • 구현이 간단하지만, 반환하는 것이 힘들다!

2. mmap 시스템 콜

   • page¹ 단위로 메모리 매핑 가능
   • 큰 메모리를 할당하거나, 재사용이 빈번하지 않은 경우 사용

⇒ 작은 단위에선 sbrk를, 큰 단위에선 mmap을 혼용하는 방식이 사용된다

2. 메모리 블록 관리 방식#

mmap으로 할당받은 메모리를 재활용할지, 즉시 munmap으로 반환할지는 내부 구현에 따라 다르다

mmap과 같은 시스템콜을 자주 호출한다면

1. 커널 모드로 전환이 자주 일어나서 성능의 저하
2. 메모리 단편화 문제
   가 발생한다

그래서 보통은 free를 호출하더라도, 즉시 반환하지 않고 저장해 뒀다가 다시 사용하곤 한다
이를 통해 얻을 수 있는 이점은

1. 단편화 최소화: 필요한 경우 인접한 빈 블록을 하나로 병합해 반환함으로써 단편화를 최소화
2. 빠른 할당: 매번 mmap으로 할당하는 것 보다 빠르게 할당 가능 (Hash, Segregated Free Tree 등 사용)

1) Segegated Free 방식#

• 메모리 블록을 요청 크기 별로 나누어 관리하는 방법
  예로 - small: ~ 16byte - medium: 17 ~ 64byte - large: 65 ~ 256byte
  …
  와 같이 사용자가 반환한 빈 블록들을 따로 모아 크기별로 저장해놓는 것
  ⇒ 이것을 저장할 때, glibc에서는 tree bin이라는 균형 트리(휴리스틱적인 로직 사용)를 이용한다

계속…