神奇的目录

/dev/shm 是一个内存映射文件系统，通常在类 Unix 操作系统（如 Linux）中用作共享内存。其运行机制使用系统的随机存取存储器（RAM），而不是传统的磁盘存储设备。因此，读写 /dev/shm 会显得非常快。以下是一些主要原因：

1. 内存速度快于磁盘： RAM 的读写速度远快于任何机械硬盘（HDD），甚至比大多数的固态硬盘（SSD）也要快得多。RAM 可以提供纳秒级别的访问时间，而HDD和SSD的访问时间则通常在毫秒和微秒级别。

2. 无磁盘延迟： 传统的硬盘需要进行机械寻道，甚至 SSD 也有内部的闪存管理过程，这些都引入了延迟。内存操作则没有这些延迟，是纯粹的电子操作。

3. 内存的吞吐量更高： 内存带宽通常比存储设备的I/O带宽要高很多。高带宽能够支持更多的数据流通过，从而提高吞吐量。

4. 操作系统优化： 许多现代操作系统都会对共享内存进行优化，使其可以高效地进行读写操作。内存映射文件系统如 tmpfs，会被操作系统特别处理，以确保性能。

5. 不涉及文件系统的块管理： 内存映射文件系统并不像普通文件系统那样需要维护复杂的存储块结构和元数据，这就减少了管理开销并简化了读写流程。

6. 常驻内存： 数据存储在 RAM 中，永远也不会因为系统缓存清理或者内存不足被异步写入磁盘。这也避免了与缓存相关的延迟。

需要注意的是，由于 /dev/shm 基于内存储存数据，这意味着：

• 数据是易失的（volatile），一旦系统关闭或重启，所有存储在 /dev/shm 中的数据都会丢失。
• 系统内存是有限的，因此在 /dev/shm 中存储数据时需要考虑内存占用的问题，避免耗尽系统可用内存。 总结起来，内存文件系统 /dev/shm 之所以读写快，是因为它利用了内存突出的速度优势以及操作系统对内存访问的优化，从而提供非常高效的数据读写性能。

其他

在类Unix操作系统（如Linux）中，除了 /dev/shm 这个共享内存文件系统目录之外，还有其他一些用于特殊目的的临时文件系统目录。这些目录通常是基于虚拟文件系统（如 tmpfs）的。以下是几个常见的类似目录：

1. /tmp:

   • 这个目录用于存放临时文件，通常在系统重启时会被清空，某些系统可能有自己的策略来定期清理这个目录。与 /dev/shm 不同的是，/tmp 目录是供所有用户使用的，而 /dev/shm 专为满足进程间通信（IPC）的需求。

2. /var/tmp:

   • 这个目录也用于存放临时文件，但不同于 /tmp，系统重启之后的文件通常不会被删除。这个目录适合存放需要在系统重启后依然存在的临时数据。

3. /run:

   • 这个目录是一个较新的标准，用于存放系统运行时的数据，如PID文件和socket文件，它通常是挂载在 tmpfs 上的，这意味着数据存储在内存中，并且需要在系统重启时丢失。

4. /proc 和 /sys:

   • 虽然这些目录并不完全等同于 /dev/shm，但它们也是内存中的虚拟文件系统，用于提供内核和系统相关的信息。它们在数据存储和访问的方式上有所不同，主要用于与操作系统内核的交互。

每个目录有其特定的用途和特性，根据实际需求选择适合的目录来使用：

• 如果需要高效的进程间通信（IPC），可以使用 /dev/shm。
• 如果只是需要临时存储文件，可以使用 /tmp 或 /var/tmp。
• 若保存系统运行时需要的短期数据，可以考虑 /run。

总之，根据不同需求和场景使用不同的临时文件系统目录，是操作系统设计中的一个重要考虑因素。