# Week 5 - 메모리 가상화

**학생:** 가상화에 대한 이야기는 이제 끝인가요?

> **교수:** 아니다! 아직 끝나지 않았네. 우리는 CPU 가상화에 대한 이야기를 마쳤을 뿐, 옷장 속에 숨어있는 진정한 괴물, 메모리 가상화는 아직 남아있지. 메모리 가상화는 CPU 가상화보다 훨씬 복잡하고, 하드웨어와 운영체제의 상호작용에 대한 더 깊은 이해를 필요로 하지.

**학생:** 왜 그렇게 어려운가요?

> **교수:** 메모리 가상화에는 많은 세부적인 내용들이 있고, 이를 이해하기 위해서는 체계적인 모델을 구축해야 하기 때문이지. 우리는 베이스-바운드와 같은 기본적인 기술부터 시작하여 TLB, 멀티 레벨 페이지 테이블 등의 복잡한 개념까지 다루게 될 거야. 그리고 궁극적으로는 현대 가상 메모리 관리자의 작동 방식을 완전히 이해할 수 있을 거야.

**학생:** 좋아요! 정보 홍수와 수면 부족으로 고생하는 불쌍한 학생들을 위해 팁을 좀 주세요.

> **교수:** 수면 부족은 간단하게 해결할 수 있지. 덜 놀고 더 자도록 하게. 메모리 가상화를 이해하기 위해서는 먼저 사용자 프로그램이 생성하는 모든 주소는 가상 주소라는 것을 명심해야 하네. 운영체제는 각 프로세스에게 자신만의 커다란 전용 메모리를 가지고 있다는 환상을 제공하고, 하드웨어의 도움을 받아 가상 주소를 실제 물리 주소로 변환하여 원하는 정보를 찾아내는 거야.

**학생:** 그렇군요. 외울 수 있을 것 같습니다... "사용자 프로그램의 모든 주소는 가상이다. 사용자 프로그램의 모든 주소는 가상이다..."

> **교수:** 중얼거리는 게 뭐야?

**학생:** 아, 아무것도... 어쨌든, 왜 운영체제는 이런 환상을 제공하고 싶어 하는 거죠?

> **교수:** 사용하기 쉬운 시스템을 제공하기 위해서야. 운영체제는 각 프로세스에게 코드와 데이터를 저장할 수 있는 대용량의 연속된 주소 공간을 제공하고, 프로그래머는 "이 변수를 어디에 저장해야 할까?"와 같은 걱정을 하지 않아도 된다는 거지. 프로그램의 가상 주소 공간이 크고 변수 등을 위한 많은 공간을 가지고 있기 때문이야.

**학생:** 다른 이유는 없나요?

> **교수:** 음... 고립(isolation)과 보호(protection)도 중요한 이유지. 우리는 잘못된 프로그램이 다른 프로그램의 메모리를 읽고, 더 안 좋게는 덮어 쓰도록 만들고 싶지 않지.

**학생:** 아마 싫어하겠죠. 싫어하는 사람이 작성한 프로그램이 아니라면 말이죠.

> **교수:** 음... 다음 학기 시간표에 도덕과 윤리 수업을 추가해야 할 것 같군. 운영체제 수업이 윤리를 가르치는 건 아니니까.

**학생:** 아마 그래야 할지도 모르겠어요. 하지만, 프로세스의 잘못된 행동에 대한 운영체제의 올바른 대응은 해당 프로세스를 죽이는 것이라고 제가 가르친 건 아니라는 것을 기억해 주세요.

**흥미진진한 대화 속에서 학생은 메모리 가상화에 대한 깊은 이해를 얻게 된다. 그는 과연 메모리 가상화의 비밀을 완전히 밝혀낼 수 있을까?**

```{note}
메모리 가상화 개념을 이해하기 위해서는 컴퓨터 아키텍처와 운영체제에 대한 기본적인 지식이 필요합니다.
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```{tableofcontents}

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