今回は，2 章 メモリ管理で説明した，メモリの動的割り当て，解放 を用いて，さらに抽象的なメモリ管理について説明する．

• 高レベルメモリ管理

  動的メモリ割当て(dynamic memory allocation) は，OS の機能では， もっとも低レベルであることは，2 章 メモリ管理で説明した．しかし， 実際の OS では，並列に処理する複数のプロセスの中で，メモリの割当て，解放， アクセスを行わなければならない．4 章 同期処理で説明した「有限バッファ」は， 複数のデバイスにアクセスするための中間的なメモリ(緩衝材)として機能するが， 複数のプロセス間で扱うメモリとして都合がよい．

  この章では，Xinu の高レベルメモリとして，「バッファ」を生成し，アクセスする 方法を提供する．通常，同じ大きさのバッファを複数割り当てることが必要である ため，「バッファ」を複数集めたメモリを「バッファプール」とする． プログラムの際は，

  • 「バッファプール」を生成(バッファの個数，一つのバッファの長さを指定)
  • 「バッファプール」から一つバッファを取り出す．
  • 「バッファ」の解放(「バッファプール」に戻す)．

  「バッファプール」は，以下のような構造をしている．

  

  bptab[]という配列が，バッファプールを管理している．bptab[poolid] で，　poolid が示す「バッファプール」の情報を保持している． 「バッファプール」へのポインタは，bptab[poolid].bpnext で保持している． この「バッファプール」を生成するためには，mkpool 関数を呼び出せばよい．

  mkpool( バッファのサイズ, バッファの個数 )

  返答には，poolid を返す．

• バッファの割当て，解放

  「バッファ」は，「バッファプール」より，一つづつ割当てられる． getbuf 関数を呼び出せばよい．

  getbuf( バッファのサイズ, バッファの個数 )

  「バッファ」を割り当てると，以下のようになる．

  

  「ポインタ」の部分が，poolid に置き換えられている．これは，再び， バッファを開放し，同じ「バッファプール」へ戻されるときに，用いる．

  「バッファ」解放は，メモリのポインタを操作するだけでよい．

  freebuf( バッファへのポインタ )

  

  「バッファ」は，バッファプールの番号 poolid をもつバッファプールへ戻される． bptab[poolid].bpnext 最も最近解放された「バッファ」を指す．

• Xinu のプログラム

  • bufpool.h
  • mkpool.c
  • getbuf.c
  • freebuf.c
  • poolinit.c

• その他のメモリ管理

  一般に，多くの OS は，複数のデバイスを扱う必要があるので，「同期」を 必要とするメモリ領域(プロセス間で共有など)は，さまざまな種類が必要となる． UNIX 系の OS でも，ネットワーク通信，次章で説明するプロセス間通信など では，プロセス間で共有するメモリ領域を適宜，割り当てている．