47、System V共享内存与信号量深入解析

System V共享内存与信号量深入解析

1. System V共享内存

1.1 映射结构差异

不同处理器的实际映射结构有所不同。UltraSPARC（SPARC V9）处理器实现了转换表（Translation Tables），由转换表项（TTEs）组成；SuperSPARC（SPARC V8）系统则实现了页表（Page Tables），包含页表项（PTE）。它们本质上的功能相同，都是提供虚拟地址到物理地址的映射方式。不过，这两种SPARC架构在内存管理单元（MMU）的实现上有很大差异。SPARC V8定义了SPARC参考MMU（SRMMU）并提供了实现细节，而SPARC V9没有定义MMU的实现，只是为芯片设计师提供了一些指导和边界。

1.2 ISM与非ISM共享段对比

以数据库系统为例，数据库系统使用共享内存来缓存各种数据库对象，如数据、存储过程、索引等。假设配置了一个2GB的共享段，有400个数据库进程，每个进程都连接到该共享段。2GB的RAM相当于262,144个8KB的页面。假设内核为每个页面映射需要维护8字节的信息（两个4字节的指针），那么一个进程需要约2MB的内核空间来保存转换信息。如果没有使用亲密共享内存（ISM），每个进程都要复制这些映射，400个进程就需要800MB的内核空间；而使用ISM时，映射是共享的，无论有多少进程连接，只需要2MB的空间。

1.3 ISM的特性

除了共享转换表，ISM还提供了另一个有用的特性：使用ISM时，共享页面会被锁定在内存中，永远不会被换出。这一特性是为关系型数据库管理系统（RDBMS）供应商添加的。非ISM实现将共享内存视为普通的匿名内存块，会从交换设备分配后备存储，如果内存