• مقدمه (14)
  • زمینه و چشم‌انداز کلی (14)
  • تعریف مسئله (16)
  • اهمیت موضوع (17)
  • ادبیات موضوع (19)
  • اهداف پژوهش (22)
  • ساختار پایان‌نامه (22)
• مفاهیم پایه و پیش‌نیازها (24)
  • ساختار سیستم‌عامل و مدل اجرای دوگانه (24)
    • حالت کاربر در مقابل حالت هسته (24)
    • گذار کنترل‌شده بین حالت‌ها (25)
  • حافظه مجازی و ترجمه آدرس (26)
    • فضای آدرس مجازی و فیزیکی (26)
    • صفحه‌بندی و جداول صفحه (28)
  • معماری x86-64 و جداول صفحه چندسطحی (30)
    • جداول صفحه چهارسطحی (31)
    • ساختار مدخل جدول صفحه (PTE) (33)
  • میانگیر ترجمه‌ی کنارنگاه (TLB) (35)
    • اصول کارکرد TLB (35)
    • شناسه‌های زمینه و فضای آدرس (PCID/ASID) (36)
  • سازگاری و شلیک TLB (38)
    • مسئله سازگاری TLB (38)
    • مکانیزم شلیک TLB (39)
    • حالت‌های ناسازگاری TLB و پیامدهای آن (41)
  • اجرای پیش‌بینانه و کانال‌های جانبی ریز‌معماری (43)
    • موتورهای بهبود عملکرد: پیش‌بینی پرش و اجرای خارج از نوبت (44)
    • نشت اطلاعات از طریق کانال‌های جانبی (45)
    • آسیب‌پذیری‌های Spectre و Meltdown (46)
  • ابعاد امنیتی TLB (47)
    • حملات کانال جانبی مبتنی بر TLB (47)
    • جداسازی جدول صفحه‌ی هسته (KPTI) (48)
• کارهای پیشین (51)
  • بحران عملکرد و چالش مقیاس‌پذیری در شلیک TLB (51)
  • تأثیر شلیک TLB در محیط‌های مجازی‌سازی شده (53)
  • راهکارهای سخت‌افزاری و معماری (54)
    • افزایش پوشش TLB برای کاهش نرخ خطا (54)
    • پروتکل‌های سازگاری TLB با پشتیبانی سخت‌افزاری (56)
  • رویکردهای نرم‌افزاری (57)
    • راه‌برد ابطال انتخابی (57)
    • راه‌برد سرشکن کردن (60)
    • تحلیل مقایسه‌ای راهکارهای نرم‌افزاری (62)
    • راهکارهای نرم‌افزاری متفرقه (63)
  • الزام امنیت: مدیریت TLB به عنوان یک جزء امنیتی (65)
    • شلیک TLB به عنوان یک مکانیزم اعمال سیاست امنیتی (66)
    • TLB به عنوان یک بردار حمله کانال جانبی (66)
    • سربارهای عملکردی ناشی از راهکارهای امنیتی (68)
  • جمع‌بندی و شکاف‌های تحقیقاتی (69)
• معماری و پیاده‌سازی (72)
  • تحلیل منابع تولیدکننده‌ی شلیک TLB در هسته‌ی لینوکس (73)
    • روش‌شناسی تحلیل (73)
    • فراخوان‌های سیستمی کلیدی و تحلیل ریسک حذف شلیک (74)
    • نتیجه‌گیری تحلیلی: تمرکز بر روی حافظه‌ی ناشناس (76)
  • معماری بازیافت حافظه‌ی آگاه از TLB (76)
    • اصول طراحی و اهداف (76)
    • معماری سیستم (77)
    • تحلیل صحت و امنیت (79)
  • انتخاب پلتفرم توسعه (81)
  • پیاده‌سازی در تخصیص‌دهنده‌های حافظه‌ی واقعی (82)
    • کنترل مکانیزم تخصیص و آزادسازی حافظه در glibc (82)
    • ادغام با ptmalloc2 (کتابخانه‌ی glibc) (83)
    • ادغام با jemalloc (83)
• ارزیابی و تحلیل نتایج (85)
  • محیط آزمایش (85)
    • مشخصات سیستم (85)
    • روش اجرا و اندازه‌گیری (86)
  • تحلیل مشکل مقیاس‌پذیری شلیک TLB (86)
  • تأثیر سربار امنیتی (87)
  • ارزیابی راهکار بازیافت حافظه‌ی آگاه از TLB (88)
  • تحلیل کاربردپذیری و سناریوهای بهینه (89)
    • مزایای معماری (91)
  • مقایسه تحلیلی با راهکارهای پیشین (92)
    • تشابهات و الهامات (92)
    • تمایزهای کلیدی (92)
    • تعامد راهکارها و چشم‌انداز یکپارچه‌سازی (94)
  • نواقص و محدودیت‌های کار (94)
• نتیجه‌گیری و کارهای آتی (96)
  • جمع‌بندی و پاسخ به سؤالات پژوهش (96)
  • کارهای آتی و مسیرهای پژوهشی (97)
• مراجع (99)
• واژه‌نامه (103)