あなたは、ITの基盤を支えるメモリ管理の専門家として、この解説を読んでくださっているのですね。バディシステムは、一見すると地味なアルゴリズムですが、「メモリ階層（キャッシュ, DRAM, NVRAM）」の中でも中核となる主記憶（DRAM）を効率的に扱うための、非常に賢い手法なのです。
バディシステム
英語表記: Buddy System
概要
バディシステムは、オペレーティングシステム（OS）が主記憶（DRAMなど）を管理する際の「メモリ割り当て」を担う、動的なメモリ管理アルゴリズムの一つです。このシステムは、メモリ領域を常に2のべき乗のサイズのブロックに分割し、要求サイズに最も近いブロックを割り当てることで、可変長のメモリ要求に効率的に対応します。最大の利点は、メモリ解放時に隣接する空きブロック（バディ）を高速に結合（マージ）できる点にあり、これによりメモリの「外部断片化」を効果的に抑制することを目的としています。
詳細解説
階層における位置づけ：DRAMの効率的な利用
コンピュータの性能は、CPUの速度だけでなく、主記憶（DRAM）の利用効率に大きく左右されます。バディシステムは、まさにこの「メモリ管理と運用」における「メモリ割り当て」のフェーズで活躍します。DRAMの領域を細かく、しかし秩序だって管理し、必要なときに必要なサイズを、できるだけ高速に提供し、不要になったらすぐに元の大きな塊に戻す役割を担っています。
動作原理と外部断片化の抑制
バディシステムの設計思想は、「外部断片化の最小化」と「高速なメモリの解放・結合」にあります。外部断片化とは、空きメモリの総量は十分なのに、それが細切れになって存在するため、連続した大きな領域を割り当てられないという、メモリ管理の大きな課題です。
バディシステムでは、すべてのメモリブロックを2のべき乗のサイズ（例：1KB, 2KB, 4KB, 8KB…）で管理するという厳しいルールを設けています。
- 割り当て（分割）: プロセスがメモリを要求すると、システムはまず、その要求サイズをカバーできる最小の2のべき乗のブロックサイズを特定します。もし、そのサイズの空きブロックが存在しなければ、現在空いているより大きなブロックを探し、それを二つの等しいサイズの「バディ」ブロックに分割します。この分割操作を、要求を満たすサイズのブロックが得られるまで再帰的に繰り返します。分割された片方を使用し、もう片方は「バディ」として空きリストに待機させます。
- 解放（結合）: メモリが
