CN114661497A - 操作系统分区共享内存方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了操作系统分区共享内存方法和系统，其根据不同分区操作系统各自执行任务时的内存占用信息，从预设内存空间中划分得到共存内存空间，并且将该共享内存空间分为若干共享内存页，同时构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；最后根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，以此确定授权分区操作系统访问相应的共享内存页，并在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理，其将服务器内存空间的一部分作为所有分区操作系统均可允许访问的共享内存空间，这样只要当分区操作系统存在需求时才申请访问共享内存空间，从而提高内存空间的访问使用效率和保证内存空间的数据安全性。

Description

操作系统分区共享内存方法和系统
技术领域
本发明涉及操作系统管理的技术领域，特别涉及操作系统分区共享内存方法和系统。
背景技术
分区操作系统是指在同一服务器中设置多个相互独立的操作系统，每个操作系统都能够面向用户进行运作。在同一服务器中，不同分区操作系统相互之间是处于运行隔离状态的，但是所有分区操作系统都是依靠同一服务器的内存空间来运行的。现有技术都是通过对不同分区操作系统分配不同访问时段来使每个分区操作系统能够单独访问内存空间，但是这种内存空间访问方式并不能提高内存空间的访问使用效率，并且还无法保证内存空间的数据安全性。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供操作系统分区共享内存方法和系统，其根据不同分区操作系统各自执行任务时的内存占用信息，从预设内存空间中划分得到共存内存空间，并且将该共享内存空间分为若干共享内存页，同时构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系，这样每个分区操作系统只能针对特定的至少一个共享内存页具有操作权限；最后根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，以此确定授权分区操作系统访问相应的共享内存页，并在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理，其通过设置共享内存空间的方式，将服务器内存空间的一部分作为所有分区操作系统均可允许访问的共享内存空间，这样只要当分区操作系统存在需求时才申请访问共享内存空间，从而提高内存空间的访问使用效率和保证内存空间的数据安全性。
本发明提供操作系统分区共享内存方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
步骤S2，将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；并确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限；
步骤S3，根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理；
进一步，在所述步骤S1中，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间具体包括：
步骤S101，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，以此作为所述任务执行情况；
步骤S102，根据所述任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，确定每个分区操作系统各自在预设时间段内的内存占用空间大小和内存占用驻留时间，以此作为所述内存占用信息；
步骤S103，根据所述内存占用空间大小和所述内存占空驻留时间，确定每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小；再根据分区操作系统的总数量以及所述每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
进一步，在所述步骤S2中，将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；并确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限具体包括：
步骤S201，将所述共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页在所述共享内存空间中具有固定的内存扇区位置编号；
步骤S202，获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据所述数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，所述使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
步骤S203，确定每个区分操作系统只对与其存在使用映射关系的至少一个共享内存页具有读写权限，并且对与其不存在使用映射关系的共享内存页面不具有读写权限；
进一步，在所述步骤S202中，获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据所述数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，所述使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系具体包括：
步骤S2021，利用下面公式(1)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，首先判断所述共享内存页是否可以进行均分映射
Figure BDA0003575631750000031
在上述公式(1)中，D表示所述共享内存页是否可以进行均分映射的决定值；S(i)表示所述第i个分区操作系统的应用程序在运行过程中的数据运算量；n表示所述分区操作系统的总数；S0表示单个共享内存页的内存空间大小；m表示所述共享内存页的总数；
Figure BDA0003575631750000044
表示进行向上取整；
Figure BDA0003575631750000045
表示进行向下取整；
若D＝1，表示所述共享内存页可以进行均分映射，则进入步骤A2的操作；
若D＝0，表示所述共享内存页不能进行均分映射，则进入步骤A3的操作；
步骤S2022，利用上述步骤S2021判断出能够均分映射，则利用下面公式(2)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小得到均分的共享内存页个数，
Figure BDA0003575631750000041
在上述公式(2)中，a表示均分的共享内存页个数；若a＝0，表示当前不可进行步骤A2的操作；
根据所述均分的共享内存页个数，按照共享内存页的内存扇区位置编号从小到大开始，每a个共享内存页为一组，分配给一个分区操作系统，进而完成每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
步骤S2023，利用上述步骤S2021判断出不能均分映射，则利用下面公式(3)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小，对数据运算量最大的分区操作系统分配共享内存页进行映射，
Figure BDA0003575631750000042
在上述公式(3)中，ak表示第k次进入步骤A3状态时当前数据运算量最大的分区操作系统分配的共享内存页个数；若ak＝0，表示当前不可进行步骤A3的操作；
步骤S2024，在最大的分区操作系统分配共享内存页进行映射完成后，将最大的分区操作系统以及其对应分配的共享内存页进行剔除，剔除后n变为n-k+1，m变为
Figure BDA0003575631750000043
其中K表示当前已分配共享内存页完成映射的分区操作系统个数，然后再重复上述步骤S2021，若还存在不能均分映射则继续选择剔除后的每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值来分配剔除后剩余的共享内存页进行映射，即重复上述步骤S2023的计算，直至重复到出现可以进行均分映射或所有分区操作系统都分配到共享内存页进行映射为止，若出现剔除剩余的分区操作系统可以进行均分映射时则利用步骤A2将n赋值为n-k+1，m赋值为
Figure BDA0003575631750000051
对剩余分区操作系统进行均分映射，进而完成所有分区操作系统的映射关系。
进一步，在所述步骤S3中，根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理具体包括：
步骤S301，获取分区操作系统当前处于非后台状态的进程执行数量和进程数据计算量；根据所述进程执行数量和所述进程数据计算量，生成相应的共享内存页申请消息；其中，所述共享内存页申请消息包括需要申请访问的共享内存页的数量；
步骤S302，根据需要申请访问的共享内存页的数量和所述使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页；并确定所述允许访问的至少一个共享内存页中是否存在当前被其他分区操作系统访问的共享内存页，若存在，则指示其他分区操作系统退出访问，再授权分区操作系统访问相应的共享内存页；
步骤S303，当确认分区操作系统完成对共享内存页的访问并退出相应的共享内存页后，对相应的共享内存页进行数据删除清空处理。
本发明还提供操作系统分区共享内存系统，其特征在于，其包括共享内存空间划分模块、共享内存页分配模块、共享内存页操作权限确定模块和共享内存页访问处理模块；其中，
所述共享内存空间划分模块用于获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
所述共享内存页分配模块用于将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；
所述共享内存页操作权限确定模块用于确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限；
所述共享内存页访问处理模块用于根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理；
进一步，所述共享内存空间划分模块获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间具体包括：
获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，以此作为所述任务执行情况；
根据所述任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，确定每个分区操作系统各自在预设时间段内的内存占用空间大小和内存占用驻留时间，以此作为所述内存占用信息；
根据所述内存占用空间大小和所述内存占空驻留时间，确定每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小；再根据分区操作系统的总数量以及所述每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
进一步，所述共享内存页分配模块将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系具体包括：
将所述共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页在所述共享内存空间中具有固定的内存扇区位置编号；
获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据所述数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，所述使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
以及，
所述共享内存页操作权限确定模块确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限具体包括：
确定每个区分操作系统只对与其存在使用映射关系的至少一个共享内存页具有读写权限，并且对与其不存在使用映射关系的共享内存页面不具有读写权限；
进一步，所述共享内存页访问处理模块根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理具体包括：
获取分区操作系统当前处于非后台状态的进程执行数量和进程数据计算量；根据所述进程执行数量和所述进程数据计算量，生成相应的共享内存页申请消息；其中，所述共享内存页申请消息包括需要申请访问的共享内存页的数量；
根据需要申请访问的共享内存页的数量和所述使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页；并确定所述允许访问的至少一个共享内存页中是否存在当前被其他分区操作系统访问的共享内存页，若存在，则指示其他分区操作系统退出访问，再授权分区操作系统访问相应的共享内存页；
当确认分区操作系统完成对共享内存页的访问并退出相应的共享内存页后，对相应的共享内存页进行数据删除清空处理。
相比于现有技术，该操作系统分区共享内存方法和系统根据不同分区操作系统各自执行任务时的内存占用信息，从预设内存空间中划分得到共存内存空间，并且将该共享内存空间分为若干共享内存页，同时构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系，这样每个分区操作系统只能针对特定的至少一个共享内存页具有操作权限；最后根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，以此确定授权分区操作系统访问相应的共享内存页，并在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理，其通过设置共享内存空间的方式，将服务器内存空间的一部分作为所有分区操作系统均可允许访问的共享内存空间，这样只要当分区操作系统存在需求时才申请访问共享内存空间，从而提高内存空间的访问使用效率和保证内存空间的数据安全性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的操作系统分区共享内存方法的流程示意图。
图2为本发明提供的操作系统分区共享内存系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的操作系统分区共享内存方法的流程示意图。该操作系统分区共享内存方法包括如下步骤：
步骤S1，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据该任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据该内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
步骤S2，将该共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；并确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限；
步骤S3，根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据该使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理。
上述技术方案的有益效果为：该操作系统分区共享内存方法根据不同分区操作系统各自执行任务时的内存占用信息，从预设内存空间中划分得到共存内存空间，并且将该共享内存空间分为若干共享内存页，同时构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系，这样每个分区操作系统只能针对特定的至少一个共享内存页具有操作权限；最后根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，以此确定授权分区操作系统访问相应的共享内存页，并在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理，其通过设置共享内存空间的方式，将服务器内存空间的一部分作为所有分区操作系统均可允许访问的共享内存空间，这样只要当分区操作系统存在需求时才申请访问共享内存空间，从而提高内存空间的访问使用效率和保证内存空间的数据安全性。
优选地，在该步骤S1中，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据该任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据该内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间具体包括：
步骤S101，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，以此作为该任务执行情况；
步骤S102，根据该任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，确定每个分区操作系统各自在预设时间段内的内存占用空间大小和内存占用驻留时间，以此作为该内存占用信息；
步骤S103，根据该内存占用空间大小和该内存占空驻留时间，确定每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小；再根据分区操作系统的总数量以及该每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间。
上述技术方案的有益效果为：每个分区操作系统各自安装有不同应用程序，这些应用程序在预设时间段(比如单位时间段1h等)内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间均不相同，这样决定每个分区操作系统在运行过程中所需占用的内存空间和内存占用驻留时间也不相同。一般而言，任务执行次数越多、每个任务各自对应的任务数据量越大以及每个任务的执行时间越长，其对应的内存占用空间越大和内存占用驻留时间越长。接着根据该内存占用空间大小和该内存占空驻留时间，以此对该内存占用空间大小进行关于该内存占空驻留时间的平均统计计算，从而得到每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，这样能够保证确定的每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小可满足分区操作系统在执行任何任务情况下的内存空间使用需求。最后，将分区操作系统的总数量与该每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小之间的乘积作为共享内存空间的大小，以此从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间。
优选地，在该步骤S2中，将该共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；并确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限具体包括：
步骤S201，将该共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页在该共享内存空间中具有固定的内存扇区位置编号；
步骤S202，获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据该数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，该使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
步骤S203，确定每个区分操作系统只对与其存在使用映射关系的至少一个共享内存页具有读写权限，并且对与其不存在使用映射关系的共享内存页面不具有读写权限。
上述技术方案的有益效果为：通过将该共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页是指该共享内存空间对应的共享内存子空间，该共享内存子空间是由至少一个内存扇区组成的。根据该数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系，这样能够便于后续对每个分区操作系统指定至少一个共享内存页作为允许访问的共享内存子空间，从而确保每个分区操作系统均可以获得访问共享内存空间的权限以及提高共享内存空间的访问效率。
优选地，在该步骤S202中，获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据该数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，该使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系具体包括：
步骤S2021，利用下面公式(1)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，首先判断该共享内存页是否可以进行均分映射
Figure BDA0003575631750000121
在上述公式(1)中，D表示该共享内存页是否可以进行均分映射的决定值；S(i)表示该第i个分区操作系统的应用程序在运行过程中的数据运算量；n表示该分区操作系统的总数；S0表示单个共享内存页的内存空间大小；m表示该共享内存页的总数；
Figure BDA0003575631750000123
表示进行向上取整；
Figure BDA0003575631750000124
表示进行向下取整；
若D＝1，表示该共享内存页可以进行均分映射，则进入步骤A2的操作；
若D＝0，表示该共享内存页不能进行均分映射，则进入步骤A3的操作；
步骤S2022，利用上述步骤S2021判断出能够均分映射，则利用下面公式(2)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小得到均分的共享内存页个数，
Figure BDA0003575631750000122
在上述公式(2)中，a表示均分的共享内存页个数；若a＝0，表示当前不可进行步骤A2的操作；
根据该均分的共享内存页个数，按照共享内存页的内存扇区位置编号从小到大开始，每a个共享内存页为一组，分配给一个分区操作系统，进而完成每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
步骤S2023，利用上述步骤S2021判断出不能均分映射，则利用下面公式(3)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小，对数据运算量最大的分区操作系统分配共享内存页进行映射，
Figure BDA0003575631750000131
在上述公式(3)中，ak表示第k次进入步骤A3状态时当前数据运算量最大的分区操作系统分配的共享内存页个数；若ak＝0，表示当前不可进行步骤A3的操作；
步骤S2024，在最大的分区操作系统分配共享内存页进行映射完成后，将最大的分区操作系统以及其对应分配的共享内存页进行剔除，剔除后n变为n-k+1，m变为
Figure BDA0003575631750000132
其中K表示当前已分配共享内存页完成映射的分区操作系统个数，然后再重复上述步骤S2021，若还存在不能均分映射则继续选择剔除后的每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值来分配剔除后剩余的共享内存页进行映射，即重复上述步骤S2023的计算，直至重复到出现可以进行均分映射或所有分区操作系统都分配到共享内存页进行映射为止，若出现剔除剩余的分区操作系统可以进行均分映射时则利用步骤A2将n赋值为n-k+1，m赋值为
Figure BDA0003575631750000133
对剩余分区操作系统进行均分映射，进而完成所有分区操作系统的映射关系。
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，首先判断所述共享内存页是否可以进行均分映射，进而根据不同判断状态进行相应的映射操作，以确保映射的可靠性；利用上述公式(2)根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小得到均分的共享内存页个数，进而利用所述均分的共享内存页个数快速的对每个分区操作系统进行分配映射，均分映射可以节省计算时间进而提高系统效率；利用上述公式(3)根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小，对数据运算量最大的分区操作系统分配共享内存页进行映射，进而先将数据运算量最大的分区操作系统映射完毕，然后再次判断是否可以进行均分映射，从而在可以进行均分映射时进入到均分映射的状态，在不能进入到均分映射状态时先将最大数据运算量的分区操作系统分配掉，一是可以确保每个分区操作系统与其至少一个共享内存页是映射的关系，二是在可以进入到均分映射状态时可以及时进入均分映射状态，节省映射时间提高系统效率。
优选地，在该步骤S3中，根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据该使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理具体包括：
步骤S301，获取分区操作系统当前处于非后台状态的进程执行数量和进程数据计算量；根据该进程执行数量和该进程数据计算量，生成相应的共享内存页申请消息；其中，该共享内存页申请消息包括需要申请访问的共享内存页的数量；
步骤S302，根据需要申请访问的共享内存页的数量和该使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页；并确定该允许访问的至少一个共享内存页中是否存在当前被其他分区操作系统访问的共享内存页，若存在，则指示其他分区操作系统退出访问，再授权分区操作系统访问相应的共享内存页；
步骤S303，当确认分区操作系统完成对共享内存页的访问并退出相应的共享内存页后，对相应的共享内存页进行数据删除清空处理。
上述技术方案的有益效果为：在分区操作系统中只有执行处于非后台状态的进程时才需要访问占用内存空间，此时根据该进程执行数量与该进程数据计算量的乘积，生成相应的共享内存页申请消息，这样该共享内存页申请消息包含有共享内存页申请访问的内存空间大小的信息，该共享内存页申请访问的内存空间大小即为该进程执行数量与该进程数据计算量的乘积。接着，根据该共享内存页申请访问的内存空间大小确定需要申请访问的共享内存页的数量。根据需要申请访问的共享内存页的数量和该使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页，这样能够确保确定的至少一个共享内存页是分区操作系统允许访问的。最后，当确认分区操作系统完成对共享内存页的访问并退出相应的共享内存页后，对相应的共享内存页进行数据删除清空处理，这样可避免共享内存页中残留分区操作系统访问时形成的数据信息，从而提高内存空间的数据安全性。
参阅图2，为本发明实施例提供的操作系统分区共享内存系统的结构示意图。该操作系统分区共享内存系统包括共享内存空间划分模块、共享内存页分配模块、共享内存页操作权限确定模块和共享内存页访问处理模块；其中，
该共享内存空间划分模块用于获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据该任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据该内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
该共享内存页分配模块用于将该共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；
该共享内存页操作权限确定模块用于确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限；
该共享内存页访问处理模块用于根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据该使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理。
上述技术方案的有益效果为：该操作系统分区共享内存系统根据不同分区操作系统各自执行任务时的内存占用信息，从预设内存空间中划分得到共存内存空间，并且将该共享内存空间分为若干共享内存页，同时构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系，这样每个分区操作系统只能针对特定的至少一个共享内存页具有操作权限；最后根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，以此确定授权分区操作系统访问相应的共享内存页，并在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理，其通过设置共享内存空间的方式，将服务器内存空间的一部分作为所有分区操作系统均可允许访问的共享内存空间，这样只要当分区操作系统存在需求时才申请访问共享内存空间，从而提高内存空间的访问使用效率和保证内存空间的数据安全性。
优选地，该共享内存空间划分模块获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据该任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据该内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间具体包括：
获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，以此作为该任务执行情况；
根据该任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，确定每个分区操作系统各自在预设时间段内的内存占用空间大小和内存占用驻留时间，以此作为该内存占用信息；
根据该内存占用空间大小和该内存占空驻留时间，确定每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小；再根据分区操作系统的总数量以及该每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间。
上述技术方案的有益效果为：每个分区操作系统各自安装有不同应用程序，这些应用程序在预设时间段(比如单位时间段1h等)内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间均不相同，这样决定每个分区操作系统在运行过程中所需占用的内存空间和内存占用驻留时间也不相同。一般而言，任务执行次数越多、每个任务各自对应的任务数据量越大以及每个任务的执行时间越长，其对应的内存占用空间越大和内存占用驻留时间越长。接着根据该内存占用空间大小和该内存占空驻留时间，以此对该内存占用空间大小进行关于该内存占空驻留时间的平均统计计算，从而得到每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，这样能够保证确定的每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小可满足分区操作系统在执行任何任务情况下的内存空间使用需求。最后，将分区操作系统的总数量与该每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小之间的乘积作为共享内存空间的大小，以此从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间。
优选地，该共享内存页分配模块将该共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系具体包括：
将该共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页在该共享内存空间中具有固定的内存扇区位置编号；
获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据该数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，该使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
以及，
该共享内存页操作权限确定模块确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限具体包括：
确定每个区分操作系统只对与其存在使用映射关系的至少一个共享内存页具有读写权限，并且对与其不存在使用映射关系的共享内存页面不具有读写权限。
上述技术方案的有益效果为：通过将该共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页是指该共享内存空间对应的共享内存子空间，该共享内存子空间是由至少一个内存扇区组成的。根据该数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系，这样能够便于后续对每个分区操作系统指定至少一个共享内存页作为允许访问的共享内存子空间，从而确保每个分区操作系统均可以获得访问共享内存空间的权限以及提高共享内存空间的访问效率。
优选地，该共享内存页访问处理模块根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据该使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理具体包括：
获取分区操作系统当前处于非后台状态的进程执行数量和进程数据计算量；根据该进程执行数量和该进程数据计算量，生成相应的共享内存页申请消息；其中，该共享内存页申请消息包括需要申请访问的共享内存页的数量；
根据需要申请访问的共享内存页的数量和该使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页；并确定该允许访问的至少一个共享内存页中是否存在当前被其他分区操作系统访问的共享内存页，若存在，则指示其他分区操作系统退出访问，再授权分区操作系统访问相应的共享内存页；
当确认分区操作系统完成对共享内存页的访问并退出相应的共享内存页后，对相应的共享内存页进行数据删除清空处理。
上述技术方案的有益效果为：在分区操作系统中只有执行处于非后台状态的进程时才需要访问占用内存空间，此时根据该进程执行数量与该进程数据计算量的乘积，生成相应的共享内存页申请消息，这样该共享内存页申请消息包含有共享内存页申请访问的内存空间大小的信息，该共享内存页申请访问的内存空间大小即为该进程执行数量与该进程数据计算量的乘积。接着，根据该共享内存页申请访问的内存空间大小确定需要申请访问的共享内存页的数量。根据需要申请访问的共享内存页的数量和该使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页，这样能够确保确定的至少一个共享内存页是分区操作系统允许访问的。最后，当确认分区操作系统完成对共享内存页的访问并退出相应的共享内存页后，对相应的共享内存页进行数据删除清空处理，这样可避免共享内存页中残留分区操作系统访问时形成的数据信息，从而提高内存空间的数据安全性。
从上述实施例的内容可知，该操作系统分区共享内存方法和系统根据不同分区操作系统各自执行任务时的内存占用信息，从预设内存空间中划分得到共存内存空间，并且将该共享内存空间分为若干共享内存页，同时构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系，这样每个分区操作系统只能针对特定的至少一个共享内存页具有操作权限；最后根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，以此确定授权分区操作系统访问相应的共享内存页，并在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理，其通过设置共享内存空间的方式，将服务器内存空间的一部分作为所有分区操作系统均可允许访问的共享内存空间，这样只要当分区操作系统存在需求时才申请访问共享内存空间，从而提高内存空间的访问使用效率和保证内存空间的数据安全性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.操作系统分区共享内存方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
步骤S2，将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；并确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限；
步骤S3，根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理。
2.如权利要求1所述的操作系统分区共享内存方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间具体包括：
步骤S101，获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，以此作为所述任务执行情况；
步骤S102，根据所述任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，确定每个分区操作系统各自在预设时间段内的内存占用空间大小和内存占用驻留时间，以此作为所述内存占用信息；
步骤S103，根据所述内存占用空间大小和所述内存占空驻留时间，确定每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小；再根据分区操作系统的总数量以及所述每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间。
3.如权利要求1所述的操作系统分区共享内存方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；并确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限具体包括：
步骤S201，将所述共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页在所述共享内存空间中具有固定的内存扇区位置编号；
步骤S202，获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据所述数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，所述使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
步骤S203，确定每个区分操作系统只对与其存在使用映射关系的至少一个共享内存页具有读写权限，并且对与其不存在使用映射关系的共享内存页面不具有读写权限。
4.如权利要求3所述的操作系统分区共享内存方法，其特征在于：
在所述步骤S202中，获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据所述数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，所述使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系具体包括：
步骤S2021，利用下面公式(1)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，首先判断所述共享内存页是否可以进行均分映射
Figure FDA0003575631740000031
在上述公式(1)中，D表示所述共享内存页是否可以进行均分映射的决定值；S(i)表示所述第i个分区操作系统的应用程序在运行过程中的数据运算量；n表示所述分区操作系统的总数；S0表示单个共享内存页的内存空间大小；m表示所述共享内存页的总数；
Figure FDA0003575631740000032
表示进行向上取整；
Figure FDA0003575631740000033
表示进行向下取整；
若D＝1，表示所述共享内存页可以进行均分映射，则进入步骤A2的操作；
若D＝0，表示所述共享内存页不能进行均分映射，则进入步骤A3的操作；
步骤S2022，利用上述步骤S2021判断出能够均分映射，则利用下面公式(2)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小得到均分的共享内存页个数，
Figure FDA0003575631740000034
在上述公式(2)中，a表示均分的共享内存页个数；若a＝0，表示当前不可进行步骤A2的操作；
根据所述均分的共享内存页个数，按照共享内存页的内存扇区位置编号从小到大开始，每a个共享内存页为一组，分配给一个分区操作系统，进而完成每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
步骤S2023，利用上述步骤S2021判断出不能均分映射，则利用下面公式(3)，根据每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值和每个共享内存页的内存空间大小，对数据运算量最大的分区操作系统分配共享内存页进行映射，
Figure FDA0003575631740000041
在上述公式(3)中，ak表示第k次进入步骤A3状态时当前数据运算量最大的分区操作系统分配的共享内存页个数；若ak＝0，表示当前不可进行步骤A3的操作；
步骤S2024，在最大的分区操作系统分配共享内存页进行映射完成后，将最大的分区操作系统以及其对应分配的共享内存页进行剔除，剔除后n变为n-k+1，m变为
Figure FDA0003575631740000042
其中K表示当前已分配共享内存页完成映射的分区操作系统个数，然后再重复上述步骤S2021，若还存在不能均分映射则继续选择剔除后的每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量的最大值来分配剔除后剩余的共享内存页进行映射，即重复上述步骤S2023的计算，直至重复到出现可以进行均分映射或所有分区操作系统都分配到共享内存页进行映射为止，若出现剔除剩余的分区操作系统可以进行均分映射时则利用步骤A2将n赋值为n-k+1，m赋值为
Figure FDA0003575631740000043
对剩余分区操作系统进行均分映射，进而完成所有分区操作系统的映射关系。
5.如权利要求1所述的操作系统分区共享内存方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理具体包括：
步骤S301，获取分区操作系统当前处于非后台状态的进程执行数量和进程数据计算量；根据所述进程执行数量和所述进程数据计算量，生成相应的共享内存页申请消息；其中，所述共享内存页申请消息包括需要申请访问的共享内存页的数量；
步骤S302，根据需要申请访问的共享内存页的数量和所述使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页；并确定所述允许访问的至少一个共享内存页中是否存在当前被其他分区操作系统访问的共享内存页，若存在，则指示其他分区操作系统退出访问，再授权分区操作系统访问相应的共享内存页；
步骤S303，当确认分区操作系统完成对共享内存页的访问并退出相应的共享内存页后，对相应的共享内存页进行数据删除清空处理。
6.操作系统分区共享内存系统，其特征在于，其包括共享内存空间划分模块、共享内存页分配模块、共享内存页操作权限确定模块和共享内存页访问处理模块；其中，
所述共享内存空间划分模块用于获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间；
所述共享内存页分配模块用于将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；
所述共享内存页操作权限确定模块用于确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限；
所述共享内存页访问处理模块用于根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理。
7.如权利要求5所述的操作系统分区共享内存系统，其特征在于：
所述共享内存空间划分模块获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行情况，并根据所述任务执行情况，确定每个分区操作系统各自的内存占用信息；再根据所述内存占用信息，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间具体包括：
获取不同分区操作系统各自在预设时间段内的任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，以此作为所述任务执行情况；
根据所述任务执行次数、每个任务各自对应的任务数据量以及每个任务的执行时间，确定每个分区操作系统各自在预设时间段内的内存占用空间大小和内存占用驻留时间，以此作为所述内存占用信息；
根据所述内存占用空间大小和所述内存占空驻留时间，确定每个分区操作系统每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小；再根据分区操作系统的总数量以及所述每执行一次任务平均所需要占用的内存空间大小，从预设内存空间中划分相应内存区段作为共享内存空间。
8.如权利要求5所述的操作系统分区共享内存系统，其特征在于：
所述共享内存页分配模块将所述共享内存空间划分为若干共享内存页，并根据每个分区操作系统各自的应用程序运行状态，以此构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系具体包括：
将所述共享内存空间均分为若干共享内存页，其中每个共享内存页在所述共享内存空间中具有固定的内存扇区位置编号；
获取每个分区操作系统各自的应用程序在运行过程中的数据运算量；根据所述数据运算量和每个共享内存页的内存空间大小，构建每个分区操作系统对至少一个共享内存页的使用映射关系；其中，所述使用映射关系是指每个分区操作系统与其允许使用的至少一个共享内存页的内存扇区位置编号的对应关系；
以及，
所述共享内存页操作权限确定模块确定每个分区操作系统对所有共享内存页的操作权限具体包括：
确定每个区分操作系统只对与其存在使用映射关系的至少一个共享内存页具有读写权限，并且对与其不存在使用映射关系的共享内存页面不具有读写权限。
9.如权利要求5所述的操作系统分区共享内存系统，其特征在于：
所述共享内存页访问处理模块根据分区操作系统当前的进程执行状态，生成相应的共享内存页申请消息，并根据所述使用映射关系，确定是否授权分区操作系统访问相应的共享内存页；并且在完成对共享内存页的访问后，对其进行数据清空处理具体包括：
获取分区操作系统当前处于非后台状态的进程执行数量和进程数据计算量；根据所述进程执行数量和所述进程数据计算量，生成相应的共享内存页申请消息；其中，所述共享内存页申请消息包括需要申请访问的共享内存页的数量；
根据需要申请访问的共享内存页的数量和所述使用映射关系，确定分区操作系统允许访问的至少一个共享内存页；并确定所述允许访问的至少一个共享内存页中是否存在当前被其他分区操作系统访问的共享内存页，若存在，则指示其他分区操作系统退出访问，再授权分区操作系统访问相应的共享内存页；
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