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Diese kompakte und leichtgewichtige Implementierung eines Kernel malloc/free ist aus meinem Treiber-Testkernel und soll der Lowlevel-Community nicht vorenthalten bleiben.

http://pastebin.com/JBcwaTpv

Die Speicherverwaltung weist Speicherblöcke der Größe ''Seitengröße << n'' direkt aus dem physischen Speicher zu. Die Seitengröße ist auf 4K festgelegt. In der Standardkonfiguration ist ''MEMORY_PAGES = 8K'', es sind also insgesamt ''8K * 4K = 32M'' für malloc verfügbar. Die Verwaltungsdaten (hier Arrays mit Bitmaps) kommen extra in das data Segment. ''MEMORY_MEMORY_START_P = 16M'' bedeutet, dass der Speicherbereich erst ab 16M beginnt und bei ''MEMORY_MEMORY_END_P = 16M + 32M = 48M'' endet. Der Bereich darunter (ab 1M) ist also für die text, data und bss Segmente des Kernels

malloc() gibt einen Zeiger auf einen Bereich mit der kleinstmöglichen Speicherklasse zurück. Die Speicherklasse bestimmt die Größe des zugewiesenen Speicherbereichs folgendermaßen: ''Größe = 1 << Klasse''. Die kleinste Klasse ist ''MEMORY_CLASS_START = 12'', da ''1 << 12 == MEMORY_PAGE_SIZE == 4K''. Die Anzahl unterschiedlicher Speicherklassen wird mit ''MEMORY_SHIFT_LIMIT = 6'' festgelegt. Die größte Klasse (inklusive) ist somit ''MEMORY_CLASS_END = 12 + 6 = 18''.

Wie der Speicher mit ''MEMORY_SHIFT_LIMIT = 2'' und ''MEMORY_PAGES = 8'' aufgeteilt werden würde, zeigt folgendes Beispiel:

<code>0x00000 +---+
        |   | 16x Blöcke der Größe  4K = 64K
        |   |
        |   |
        |   |
0x10000 +---+
        |   |  4x Blöcke der Größe  8K = 32K
        |   |
0x18000 +---+
        |   |  2x Blöcke der Größe 16K = 32K
        |   |
0x20000 +---+</code>

Das Ganze hat dann noch einen Offset von ''MEMORY_MEMORY_START_P''. Die letzte Klasse bekommt dabei einen Slot mehr, da der Platz nun nicht weiter aufgeteilt wird.

Die Referenzen auf printf(), print_str() und halt() müssen in der Umgebung des Kernels aufgelöst werden. Um die Bitmaps zu löschen, muss vor dem ersten malloc() mem_init() ausgeführt werden.

Das Laufzeitverhalten kann verbessert werden, indem freie Slots im Hintergrund gesucht werden. Die Speicherverwaltung weist keine externe Fragmentierung auf und ist weitestgehend robust implementiert, was aber durch Redundanz und/oder Asserts noch gesteigert werden kann.

== Begriffe ==
== Aufbau ==
== Ablauf ==
=== malloc ===
=== free ===
=== realloc ===
== Aspekte ==
=== Abhängigkeiten ===
== Verhalten ==
=== Optimierungen ===

 test
 <nowiki>
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</nowiki>