Computer Science

1. 메모리 단편화 컴퓨터 시스템의 주 메모리(RAM)는 한정된 자원이다. 초기 컴퓨터 시스템에서는 프로그램을 메모리에 순차적으로 적재하는 방식을 사용해 프로그램이 시작되면 필요한 만큼의 메모리 공간을 할당받고, 프로그램이 종료되면 해당 공간을 반납했다. 이 과정에서 메모리 할당과 해제가 반복되다 보면, 전체적으로는 충분한 여유 공간이 있음에도 불구하고 프로그램이 요구하는 연속된 큰 메모리 블록을 할당할 수 없는 상황이 발생한다. 메모리 공간이 조각처럼 나뉘는 이 현상이 바로 메모리 단편화다.2. 메모리 단편화의 종류와 이론메모리 단편화는 크게 내부 단편화와 외부 단편화로 나뉜다.2-1. 내부 단편화 (Internal Fragmentation)이론:내부 단편화는 메모리를 고정된 크기의 블록(페이지 또는 ..

페이지 폴트는 가상 메모리 시스템을 구현하기 위한 핵심적인 메커니즘으로, 요구 페이징(Demand Paging) 기법과 함께 탄생했다. 가상 메모리의 주요 목표 중 하나는 물리 메모리(RAM)의 크기보다 더 큰 프로그램을 실행하는 것이다. 이를 위해서는 "프로그램의 모든 부분이 항상 물리 메모리에 있을 필요가 없다"는 아이디어에서 출발한다. 프로그램 실행에 당장 필요한 부분(페이지)만 메모리에 올리고, 나머지는 디스크와 같은 보조기억장치에 보관한다. 그러다 프로그램이 실행 도중 메모리에 없는 페이지에 접근해야 할 상황이 발생하는데, 이 때 시스템에 해당 페이지를 메모리로 가져오라고 알리는 신호(또는 예외 상황)가 필요했고 이 신호의 역할을 하는 것이 바로 페이지 폴트다. 즉, 페이지 폴트는 가상 메모리 ..

프로그램이 실행될 때, 운영체제는 해당 프로세스를 위해 고유한 메모리 공간을 할당한다. 이 공간은 크게 코드, 데이터, 힙, 그리고 스택(Stack) 영역으로 나뉜다. 이 중 스택 영역은 함수의 호출과 반환, 지역 변수 저장 등 프로그램의 실행 흐름을 관리하는 데 핵심적인 역할을 한다. 하지만 스택은 크기가 제한된 공간이므로, 잘못 사용하면 할당된 공간을 넘어서는 스택 오버플로우(Stack Overflow) 에러가 발생하여 프로그램이 비정상적으로 종료될 수 있다.1. 스택 메모리(Stack Memory)의 동작 원리스택은 이름 그대로 접시를 쌓는 것처럼 데이터를 쌓는 LIFO(Last-In, First-Out) 방식의 자료구조다.스택 프레임 (Stack Frame):함수가 호출될 때마다, 해당 함수의 실..

해시 테이블은 키(Key)를 값(Value)에 매핑할 수 있는 데이터 구조로, 평균적으로 O(1) 의 매우 빠른 시간 복잡도로 데이터에 접근(삽입, 삭제, 탐색)할 수 있다. 내부적으로는 배열(버킷, Bucket)을 사용하여 데이터를 저장하며, 해시 함수(Hash Function)를 통해 키를 배열의 특정 인덱스로 변환하여 해당 값에 접근한다.이러한 특징 때문에 해시 테이블은 연관 배열(Associative Array)이나 딕셔너리(Dictionary)와 같은 자료구조를 구현하는 데 널리 사용됩니다.1. 내부 구조 및 핵심 구성 요소해시 테이블은 크게 세 가지 핵심 요소로 구성된다.해시 함수 (Hash Function): 임의의 길이의 데이터를 고정된 길이의 데이터(해시 값 또는 해시)로 매핑하는 함수...

1. 스택 (Stack)1.1. 기본 지식개념: LIFO(Last-In, First-Out), 즉 '마지막에 들어온 것이 가장 먼저 나간다'는 원칙을 따르는 자료구조. 접시를 쌓는 것을 생각하면 쉽다. 가장 위에 쌓은 접시를 가장 먼저 꺼내게 된다.핵심 연산:push(item): 스택의 가장 윗부분(top)에 데이터를 추가.pop(): 스택의 가장 윗부분(top)에 있는 데이터를 제거하고 반환.peek() 또는 top(): 스택의 가장 윗부분에 있는 데이터를 제거하지 않고 확인.isEmpty(): 스택이 비어있는지 확인.사용 예시:함수 호출 스택: 프로그램에서 함수가 호출될 때마다 해당 함수의 정보(매개변수, 복귀 주소 등)가 스택에 쌓이고, 함수 실행이 끝나면 스택에서 제거된다.브라우저 뒤로 가기: 웹..