說起共享內存，一般來說會讓人想起下面一些方法：
1、多線程。線程之間的內存都是共享的。更確切的說，屬於同一進程的線程使用的是同一個地址空間，而不是在不同地址空間之間進行內存共享；
2、父子進程間的內存共享。父進程以MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS選項mmap一塊匿名內存，fork之后，其子孫進程之間就能共享這塊內存。這種共享內存由於受到進程父子關系的限制，一般較少使用；
3、mmap文件。多個進程mmap到同一個文件，實際上就是大家在共享文件page cache中的內存。不過文件牽涉到磁盤的讀寫，用來做共享內存顯然十分笨重，所以就有了不跟磁盤扯上關系的內存文件，也就是我們這里要討論的tmpfs和shmem；
tmpfs是一套虛擬的文件系統，在其中創建的文件都是基於內存的，機器重啟即消失。
shmem是一套ipc，通過相應的ipc系統調用shmget能夠以指定key創建一塊的共享內存。需要使用這塊內存的進程可以通過shmat系統調用來獲得它。
雖然是兩套不同的接口，但是在內核里面的實現卻是同一套。shmem內部掛載了一個tmpfs分區（用戶不可見），shmget就是在該分區下獲取名為"SYSV${key}"的文件。然后shmat就相當於mmap這個文件。
所以我們接下來就把tmpfs和shmem當作同一個東西來討論了。
tmpfs/shmem是一個介於文件和匿名內存之間的東西。
一方面，它具有文件的屬性，能夠像操作文件一樣去操作它。它有自己inode、有自己的page cache；
另一方面，它也有匿名內存的屬性。由於沒有像磁盤這樣的外部存儲介質，內核在內存緊缺時不能簡單的將page從它們的page cache中丟棄，而需要swap-out；（參閱《linux頁面回收淺析》）
對tmpfs/shmem內存的讀寫，就是對page cache中相應位置的page所代表的內存進行讀寫，這一點跟普通的文件映射沒有什么不同。
如果進程地址空間的相應位置尚未映射，則會建立到page cache中相應page的映射；
如果page cache中的相應位置還沒有分配page，則會分配一個。當然，由於不存在磁盤上的源數據，新分配的page總是空的（特別的，通過read系統調用去讀一個尚未分配page的位置時，並不會分配新的page，而是共享ZERO_PAGE）；
如果page cache中相應位置的page被回收了，則會先將其恢復；
對於第三個“如果”，tmpfs/shmem和普通文件的page回收及其恢復方式是不同的：
page回收時，跟普通文件的情況一樣，內核會通過prio_tree反向映射找到映射這個page的每一個page table，然后將其中對應的pte清空。
不同之處是普通文件的page在確保與磁盤同步（如果page為臟的話需要刷回磁盤）之后就可以丟棄了，而對於tmpfs/shmem的page則需要進行swap-out。
注意，匿名page在被swap-out時，並不是將映射它的pte清空，而是得在pte上填寫相應的swap_entry，以便知道page被換出到哪里去，否則再需要這個page的時候就沒法swap-in了。
而tmpfs/shmem的page呢？page table中對應的pte被清空，swap_entry會被存放在page cache的radix_tree的對應slot上。
等下一次訪問觸發page fault時，page需要恢復。
普通文件的page恢復跟page未分配時的情形一樣，需要新分配page、然后根據映射的位置重新從磁盤讀出相應的數據；
而tmpfs/shmem則是通過映射的位置找到radix_tree上對應的slot，從中得到swap_entry，從而進行swap-in，並將新的page放回page cache；
這里就有個問題了，在page cache的radix_tree的某個slot上，怎么知道里面存放着的是正常的page？還是swap-out后留下的swap_entry？
如果是swap_entry，那么slot上的值將被加上RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_ENTRY標記（值為2）。swap_entry的值被左移兩位后OR上RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_ENTRY，填入slot。
也就是說，如果${slot} & RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_ENTRY != 0，則它代表swap_entry，且swap_entry的值是${slot} >> 2；否則它代表page，${slot}就是指向page的指針，當然其值可能是NULL，說明page尚未分配。
那么顯然，page的地址值其末兩位肯定是0，否則就可能跟RADIX_TREE_EXCEPTIONAL_ENTRY標記沖突了；而swap_entry的值最大只能是30bit或62bit（對應32位或64位機器），否則左移兩位就溢出了。
最后以一張圖說明一下匿名page、文件映射page、tmpfs/shmem page的回收及恢復過程：
