가상 메모리 이론이 실제 OS에서 어떻게 구현되는지 살펴봅니다. VAX/VMS의 설계와 Linux의 VM을 비교하며 핵심 아이디어를 정리합니다.

AMAT 관점에서 OPT, FIFO, Random, LRU, Clock 정책을 비교하고 Dirty Page 처리와 Thrashing 대응까지 정리합니다.

물리 메모리보다 큰 가상 주소 공간을 지원하기 위한 핵심 메커니즘인 Swap Space와 Page Fault 처리 과정을 다룹니다. Present Bit의 역할, OS의 Page Fault Handler 동작 방식, 그리고 Swap Daemon의 역할을 정리합니다.

Linear Page Table의 과도한 메모리 사용 문제를 줄이기 위한 기법들: Bigger Pages, Hybrid(Paging+Segmentation), Multi-level Page Table, Inverted Page Table, 그리고 Page Table Swapping을 정리합니다.

페이징의 성능 문제인 메모리 접근 오버헤드를 해결하기 위한 하드웨어 캐시, TLB(Translation Lookaside Buffer)를 상세히 다룹니다. 기본 알고리즘, 지역성(Locality)의 원리, 미스 처리 방식, 그리고 문맥 교환 시 발생하는 문제와 해결책(ASID)을 정리합니다.

외부 단편화를 해결하기 위한 고정 크기 메모리 관리 기법인 페이징(Paging)을 다룹니다. 가상 주소의 구조(VPN, Offset), 페이지 테이블의 역할과 PTE의 구성 요소, 그리고 페이징이 가져오는 속도와 공간의 문제점을 정리합니다.

외부 단편화 문제를 해결하기 위한 빈 공간 관리 기법을 상세히 다룹니다. 분할(Splitting)과 병합(Coalescing), 헤더(Header)를 통한 크기 추적, 프리 리스트(Free List) 임베딩, 그리고 버디 할당(Buddy Allocation) 등 다양한 전략을 정리합니다.

내부 단편화를 해결하기 위한 세그멘테이션 기법을 상세히 정리합니다. 주소 변환 하드웨어의 동작 원리, 스택의 음수 방향 성장 처리, 그리고 새로운 문제점인 외부 단편화(External Fragmentation)와 그 해결책을 다룹니다.