系統呼叫mmap()通過對映一個普通檔案實現共享記憶體。系統V則是通過對映特殊檔案系統shm中的檔案實現程序間的共享記憶體通訊。也就是說，每個共享記憶體區域對應特殊檔案系統shm中的一個檔案（這是通過shmid_kernel結構聯絡起來的），後面還將闡述。

1、系統V共享記憶體原理

程序間需要共享的資料被放在一個叫做IPC共享記憶體區域的地方，所有需要訪問該共享區域的程序都要把該共享區域對映到本程序的地址空間中去。系統V共享記憶體通過shmget獲得或建立一個IPC共享記憶體區域，並返回相應的識別符號。核心在保證shmget獲得或建立一個共享記憶體區，初始化該共享記憶體區相應的shmid_kernel結構注同時，還將在特殊檔案系統shm中，建立並開啟一個同名檔案，並在記憶體中建立起該檔案的相應dentry及inode結構，新開啟的檔案不屬於任何一個程序（任何程序都可以訪問該共享記憶體區）。所有這一切都是系統呼叫shmget完成的。

注：每一個共享記憶體區都有一個控制結構struct shmid_kernel，shmid_kernel是共享記憶體區域中非常重要的一個數據結構，它是儲存管理和檔案系統結合起來的橋樑，定義如下：

該結構中最重要的一個域應該是shm_file，它儲存了將被對映檔案的地址。每個共享記憶體區物件都對應特殊檔案系統shm中的一個檔案，一般情況下，特殊檔案系統shm中的檔案是不能用read()、write()等方法訪問的，當採取共享記憶體的方式把其中的檔案對映到程序地址空間後，可直接採用訪問記憶體的方式對其訪問。

這裡我們採用[1]中的圖表給出與系統V共享記憶體相關資料結構：

正如訊息佇列和訊號燈一樣，核心通過資料結構struct ipc_ids shm_ids維護系統中的所有共享記憶體區域。上圖中的shm_ids.entries變數指向一個ipc_id結構陣列，而每個ipc_id結構陣列中有個指向kern_ipc_perm結構的指標。到這裡讀者應該很熟悉了，對於系統V共享記憶體區來說，kern_ipc_perm的宿主是shmid_kernel結構，shmid_kernel是用來描述一個共享記憶體區域的，這樣核心就能夠控制系統中所有的共享區域。同時，在shmid_kernel結構的file型別指標shm_file指向檔案系統shm中相應的檔案，這樣，共享記憶體區域就與shm檔案系統中的檔案對應起來。

在建立了一個共享記憶體區域後，還要將它對映到程序地址空間，系統呼叫shmat()完成此項功能。由於在呼叫shmget()時，已經建立了檔案系統shm中的一個同名檔案與共享記憶體區域相對應，因此，呼叫shmat()的過程相當於對映檔案系統shm中的同名檔案過程，原理與mmap()大同小異。

2、系統V共享記憶體API

對於系統V共享記憶體，主要有以下幾個API：shmget()、shmat()、shmdt()及shmctl()。

shmget（）用來獲得共享記憶體區域的ID，如果不存在指定的共享區域就建立相應的區域。shmat()把共享記憶體區域對映到呼叫程序的地址空間中去，這樣，程序就可以方便地對共享區域進行訪問操作。shmdt()呼叫用來解除程序對共享記憶體區域的對映。shmctl實現對共享記憶體區域的控制操作。這裡我們不對這些系統呼叫作具體的介紹，讀者可參考相應的手冊頁面，後面的範例中將給出它們的呼叫方法。

注：shmget的內部實現包含了許多重要的系統V共享記憶體機制；shmat在把共享記憶體區域對映到程序空間時，並不真正改變程序的頁表。當程序第一次訪問記憶體對映區域訪問時，會因為沒有物理頁表的分配而導致一個缺頁異常，然後核心再根據相應的儲存管理機制為共享記憶體對映區域分配相應的頁表。

3、系統V共享記憶體限制

在/proc/sys/kernel/目錄下，記錄著系統V共享記憶體的一下限制，如一個共享記憶體區的最大位元組數shmmax，系統範圍內最大共享記憶體區識別符號數shmmni等，可以手工對其調整，但不推薦這樣做。

在[2]中，給出了這些限制的測試方法，不再贅述。

4、系統V共享記憶體範例

本部分將給出系統V共享記憶體API的使用方法，並對比分析系統V共享記憶體機制與mmap()對映普通檔案實現共享記憶體之間的差異，首先給出兩個程序通過系統V共享記憶體通訊的範例：