CN114936064A - 一种共享内存的访问方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种共享内存的访问方法，包括：将指定的真实物理内存地址配置为预留真实物理内存地址，预留真实物理内存地址对应预留内存区域；创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表；向各虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口；当接收到虚拟机侧调用标准接口发起的共享内存访问请求时，根据扩展页表中的对应关系访问预留内存区域。通过配置多个虚拟机所共用的一个固定区域作为共享真实物理内存地址，并提供所对应的标准接口，从而不同虚拟机中的进程，即使运行在不同的操作系统上，也可以根据所提供的标准接口，实现对位于固定区域的共享内存进行访问，从而实现了高效的虚拟机间数据交换。

Description

一种共享内存的访问方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种共享内存的访问方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

传统计算机系统中，通常在一台计算机设备中会配置安装多个虚拟机，不同虚拟机中的进程都有自己的虚拟地址，并根据虚拟地址确定所匹配的虚拟物理内存地址，并根据所确定的虚拟物理内存地址实现对该虚拟机所对应的真实物理内存地址的访问。

但由于不同虚拟机中的进程，运行在不同的操作系统上，虽然每个虚拟机分别都分配有自身所独有的一段真实物理内存地址，但运行在不同虚拟机上的进程无法通过标准的应用程序编程接口，对不同虚拟机中位于固定区域的共享内存进行访问，从而无法提供高效的虚拟机间数据交换。

发明内容

本发明实施例提供了一种共享内存的访问方法、装置、设备和存储介质，以实现对多个虚拟机共享内存的访问。

第一方面，本发明实施例提供了一种共享内存的访问方法，包括：将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，所述预留真实物理内存地址对应预留内存区域；

创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表，其中，每个所述扩展页表中包含所述预留真实物理内存地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；

向各所述虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口；

当接收到所述虚拟机侧调用所述标准接口发起的共享内存访问请求时，根据所述扩展页表中的对应关系访问所述预留内存区域。

第二方面，本发明实施例提供了一种共享内存的访问装置，包括：配置模块，用于将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，所述预留真实物理内存地址对应预留内存区域；

扩展页表构建模块，用于创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表，其中，每个所述扩展页表中包含所述预留真实物理内存地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；

标准接口提供模块，用于向各所述虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口；

共享内存访问模块，用于当接收到所述虚拟机侧调用所述标准接口发起的共享内存访问请求时，根据所述扩展页表中的对应关系访问所述预留内存区域。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的共享内存的访问方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的共享内存的访问方法。

本发明实施例的技术方案，通过配置多个虚拟机所共用的一个固定区域作为共享真实物理内存地址，并提供所对应的标准接口，从而不同虚拟机中的进程，即使运行在不同的操作系统上，也可以根据所提供的标准接口，实现对位于固定区域的共享内存进行访问，从而实现了高效的虚拟机间数据交换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例一提供的共享内存的访问方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的共享内存的访问方法的应用场景示意图；

图3是本发明实施例二提供的共享内存的访问方法的流程图；

图4是本发明实施例三提供的共享内存的访问装置的结构示意图；

图5是本发明实施例四提供的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种共享内存的访问方法的流程图，本实施例可适用于对计算机设备中的共享内存进行访问的情况，该方法可以由本发明实施例中的共享内存的访问装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。如图1所示，该方法包括：

步骤S101，将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，预留真实物理内存地址对应预留内存区域。

可选的，将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，包括：预先在计算机系统的内核启动参数中写入指定的真实物理内存地址；在内核启动时，根据启动参数将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址。

其中，在计算机设备中包括多个真实物理内存地址，因此本实施方式中会预先在计算机系统的内核启动参数中写入所指定的真实物理内存地址。并在内核启动时，根据启动参数将所指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，并且还会设置预留真实物理内存地址的访问权限，访问权限包括禁止计算机操作系统对预留内存区域的访问。

例如，计算机设备所包含的真实物理内存地址为000-fff，则可以根据用户指令将000-eee的地址区间作为指定的真实物理内存地址，并将所指定的真实物理内存地址000-eee写入计算机系统的内核启动参数memmap中，在内核启动时，会根据计算机系统内核启动参数memmap中所包含的指定的真实物理内存地址000-eee，将所指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，并对预留真实物理内存地址所对应区域的访问权限进行设定。当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对预留真实物理内存地址的区间范围进行限定。

步骤S102，创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表。

其中，每个扩展页表中包含预留真实物理内存地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系。

具体的说，当接收到虚拟机创建指令时，由于在虚拟机创建指令中包含待创建的虚拟机数量，因此会根据虚拟机创建指令创建出指定数量的虚拟机，如图2所示，为本实施方式的应用场景示意图，并且具体是以创建n个虚拟机为例进行说明，本实施方式中并不限定所创建的虚拟机的具体数量。

需要说明的是，本实施方式中的计算机操作系统具体可以是linux系统，当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对计算机操作系统的具体类型进行限定。并且本实施方式中的计算机操作系统为经过预先编译处理的系统，预先编译处理包括：调整虚拟机创建逻辑，使得构建虚拟机扩展页表时建立起配置的预留真实物理内存地址与虚拟机的共享虚拟物理内存地址的关联关系；修改虚拟机使用的系统文件，使得虚拟机把共享虚拟物理内存地址设置为保留内存。

其中，在创建完指定数量的虚拟机之后，本实施方式中的计算机操作系统还会构建每个虚拟机所对应的扩展页表EPT，以实现每个虚拟机中虚拟物理内存地址与计算机操作系统中真实物理内存地址的对应，由于已经将一部分指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，因此在构建每个虚拟机所对应的EPT时，还会将之前的预留真实物理内存地址配置为共享真实物理内存地址，并在每个虚拟机所对应的EPT中进行标识，相应的预留内存区域就作为各虚拟机所共用的共享内存区域，具体可以用HPA进行表示。每个虚拟机都可以向该共享内存区域中保存数据，同时还可以从该共享内存区域中读取自身以及其它虚拟机所保存的数据。因此每个虚拟机的扩展页表中会包含计算机设备的预留真实物理内存地址即共享真实物理内存地址与虚拟机中的共享虚拟物理内存地址的对应关系，如下表1所示，为针对虚拟机1所创建的扩展页表的示例：

表1

编号	虚拟物理内存地址	真实物理内存地址
			1	a(共享)	X(共享)
2	b	Y
			3	c	Z
…	…	…

其中，在表1中针对共享地址进行了标记，即X为计算机操作系统中的预留真实物理内地址，并且X与虚拟机1中的共享虚拟物理内存地址a具有对应关系，即虚拟1中的进程通过访问共享虚拟物理内存地址a,用符号GPA表示，就可以实现对计算机设备中的共享真实物理内存地址X的访问。当然，表1仅是对虚拟机1所对应的扩展页表进行举例说明，而并不对虚拟机1中所包含的虚拟物理内存地址与真实物理内存地址的对应关系的具体数量进行限定。针对其它虚拟机所对应的扩展页表的具体形式与上述表1大致相同，本实施方式中不再进行赘述。

值得一提的是，在所创建的虚拟机上运行的操作系统具体可以是windows操作系统，或者为intewell操作系统，本实施方式中并不限定创建的虚拟机上所运行的操作系统的具体类型，并且虚拟机上运行的操作系统为驱动程序经过预先编译处理的操作系统，其中，经过预先编译处理的驱动程序可将共享虚拟物理内存地址运行为共享内存区域。

步骤S103，向各虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口。

可选的，向各虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口，包括：在虚拟机中配置SDK服务，在SDK中提供面向虚拟机应用的与内核驱动关联的标准接口。

具体的说，本实施方式中的计算机操作系统还会向所创建的各虚拟机，提供访问预留内存区域的标准接口，具体是通过每个虚拟机中所配置的SDK服务，在SDK中提供面向虚拟机应用的与内核驱动关联的标准接口，由于面向虚拟机的应用可以包括多个，为了保证内核驱动能够准确区分出具体是哪个应用在进行调用，因此可以使每个应用分别通过不同的标准接口与内核驱动关联，从而实现不同应用通过不同标准接口实现对内核驱动的准确调用。

步骤S104，当接收到虚拟机侧调用标准接口发起的共享内存访问请求时，根据扩展页表中的对应关系访问预留内存区域。

可选的，当接收到虚拟机侧调用标准接口发起的共享内存访问请求时，还包括：基于标准接口调用内核驱动，通过内核驱动查询扩展页表。

可选的，当接收到虚拟机调用标准接口发起的共享内存访问请求时，根据扩展页表中的对应关系访问预留内存区域，包括：确定虚拟机的共享虚拟地址；在接收到虚拟机中的应用通过调用标准接口对共享虚拟地址的访问请求时，通过查询地址映射表获取共享虚拟物理内存地址，其中，地址映射表中包含共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；通过查询扩展页表获取与共享虚拟物理内存地址所匹配的预留真实物理内存地址，并对预留真实物理内存地址所对应的预留内存区域进行访问。

可选的，确定虚拟机的共享虚拟地址，包括：根据用户的登录请求确定指定虚拟机，通过指定虚拟机中的应用接收共享虚拟地址获取请求；通过指定虚拟机中的内核驱动根据共享虚拟地址获取请求，对指定虚拟机中所包含的虚拟地址进行筛选，确定出共享虚拟地址；建立共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系，并将对应关系保存到指定虚拟机的地址映射表中。

具体的说，当确定接收到用户的登录请求时，由于在登录请求中包含虚拟机标识，因此可以根据虚拟机标识确定出指定虚拟机，即用户当前登录的具体是计算机操作系统中的哪个虚拟机。在每个虚拟机中都包含与用户进行交互的应用、内核驱动，以及应用与内核驱动进行连接的SDK开发工具包。因此当用户登录指定虚拟机，例如虚拟机1后，如果想要访问共享内存，则可以通过指定虚拟机中的应用接收共享虚拟地址获取请求，虚拟机1中的内核驱动可以获取通过应用对应的标准接口接收共享地址获取请求，根据预先配置的共享地址大小，从虚拟机1中所包含的虚拟地址中进行筛选，获取符合共享地址大小的共享虚拟机地址β，并用符号GVA表示，因为共享虚拟物理内存地址GPA在上述步骤中已经确定为a，因此建立共享虚拟地址β与共享虚拟物理内存地址a的对应关系，并将对应关系保存到指定虚拟机的地址映射表中，由于在地址映射表中预先保存有虚拟地址与虚拟物理内存地址的对应关系，因此通过保存上述对应关系，以实现对地址映射表的更新，如下表2所示为虚拟机1的地址映射表的示例：

表2

编号	虚拟地址	虚拟物理内存地址
			1	β(共享)	a(共享)
2	γ	b
			3	δ	c
…	…	…

其中，在表2中同样也对共享地址进行了标识，即β为虚拟机1中通过筛选所确定的共享虚拟地址，并且β与虚拟机1中的共享虚拟物理内存地址a具有对应关系，即虚拟机1中的进程通过访问共享虚拟地址β间接实现对共享虚拟物理内存地址a的访问。当然，表2仅是对虚拟机1的地址映射表进行举例说明，而并不对虚拟机1的地址映射表的具体内容或形式进行限定。针对其它虚拟机的地址映射表的具体形式与上述表2大致相同，本实施方式中不再进行赘述。

另外，在确定出共享虚拟地址之后，还会将共享虚拟地址的具体数值β通过应用程序向用户反馈，以对共享虚拟地址获取请求进行响应。

可选的，在接收到虚拟机中的应用通过调用标准接口对共享虚拟地址的访问请求时，通过查询地址映射表获取共享虚拟物理内存地址，包括：确定与指定虚拟机应用所匹配的指定标准接口；指定虚拟机中的应用通过调用指定标准接口接收对共享虚拟地址的访问请求；通过查询地址映射表获取与共享虚拟地址所匹配的共享虚拟物理内存地址。

具体的说，由于在上述步骤中根据表1和表2已经确定了共享地址GVA、共享虚拟物理内存地址GPA以及共享真实物理内存地址HPA三者之间的关系，因此会确定出与指定虚拟机，例如虚拟机1的应用所匹配的指定标准接口，当虚拟机1中的应用通过调用指定标准接口接收对共享虚拟地址的访问请求时，由于在地址映射表中包含共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系，因此会通过应用所确定的共享虚拟地址β查询表2所示的地址映射表，以获取与共享虚拟地址所匹配的共享虚拟物理内存地址a。

其中，在获取到共享虚拟物理内存地址a之后，会通过应用所匹配的指定接口调用内核驱动，通过内核驱动查询表2所示的扩展页表，以获取与共享虚拟物理内存地址所匹配的共享真实物理内存地址X，由于计算机设备中的多个虚拟机可以共同使用共享真实物理内存地址X，并将需要共享的数据在地址X中进行保存，因此用户通过登录指定虚拟机就可以实现对其它虚拟机中共享数据的访问。

例如，虚拟机2将需要与其他虚拟机共享的数据保存到了共享真实物理内存地址X中，当用户仅登录虚拟机1的情况下，通过虚拟机1访问共享真实物理内存地址X，就可以从地址X中获取到虚拟机2的共享数据，从而在无需重新登录虚拟机2的情况下，就可以实现对虚拟机2的数据访问。当然，本实施方式中仅是以通过共享真实物理内存地址X对虚拟机2中的共享数据进行举例说明，当然还可以通过共享真实物理内存地址X对其它虚拟机的共享数据进行访问，方式与此大致相同，本实施方式中不进行赘述。

本申请实施例，通过配置多个虚拟机所共用的一个固定区域作为共享真实物理内存地址，并提供所对应的标准接口，从而不同虚拟机中的进程，即使运行在不同的操作系统上，也可以根据所提供的标准接口，实现对位于固定区域的共享内存进行访问，从而实现了高效的虚拟机间数据交换。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种共享内存的访问方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础，在将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址之后，设置预留真实物理内存地址的访问权限，以及创建虚拟机时，设置共享虚拟物理内存地址的访问权限。如图3所示，该方法包括：

步骤S201，将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，预留真实物理内存地址对应预留内存区域。

可选的，将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，包括：预先在计算机系统的内核启动参数中写入指定的真实物理内存地址；在内核启动时，根据启动参数将指定的真实物理内存地址配置为预留真实物理内存地址。

步骤S202，设置预留真实物理内存地址的访问权限。

其中，访问权限包括禁止计算机操作系统对预留内存区域的访问，因此当确定接收到计算机操作系统对预留真实物理内存地址的访问请求时，会针对该请求进行拦截，或者对预留真实物理内存地址的访问用户的身份进行校验。例如，当确定为非法用户时，禁止计算机操作系统linux，对预留真实物理内存地址所对应的预留内存区域的访问，以避免非法用户通过计算机操作系统对预留内存区域中所保存数据的修改，从而保护预留内存区域中所保存数据的安全性。当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对预留真实物理内存地址的访问权限的具体设置方式进行限定，只要能够保证预留内存区域中数据的安全性，则都是在本申请的保护范围内，本实施方式中并不对其进行限定。

步骤S203，创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表，将虚拟机的共享虚拟物理内存地址配置为保留区域，并设置共享虚拟物理内存地址的访问权限。

其中，访问权限包括禁止虚拟机中的操作系统对保留区域的访问，对共享虚拟物理内存地址访问权限的设置方式，与上述预留内存区域的访问权限的设置方式大致相同，本实施方式中不再进行赘述。

例如，禁止虚拟机上运行的操作系统windows，对上述表2中所保留的共享虚拟物理内存地址a的访问，以避免非法用户通过虚拟机操作系统中的虚拟物理内存地址对共享内存区域中所保存数据的修改，从而保护共享内存区域中所保存数据的安全性。

步骤S204，向各虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口。

可选的，向各虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口，包括：在虚拟机中配置SDK服务，在SDK中提供面向虚拟机应用的与内核驱动关联的标准接口。

步骤S205，当接收到虚拟机侧调用标准接口发起的共享内存访问请求时，根据扩展页表中的对应关系访问预留内存区域。

可选的，当接收到虚拟机侧调用标准接口发起的共享内存访问请求时，还包括：基于标准接口调用内核驱动，通过内核驱动查询扩展页表。

可选的，当接收到虚拟机调用标准接口发起的共享内存访问请求时，根据扩展页表中的对应关系访问预留内存区域，包括：确定虚拟机的共享虚拟地址；在接收到虚拟机中的应用通过调用标准接口对共享虚拟地址的访问请求时，通过查询地址映射表获取共享虚拟物理内存地址，其中，地址映射表中包含共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；通过查询扩展页表获取与共享虚拟物理内存地址所匹配的预留真实物理内存地址，并对预留真实物理内存地址所对应的预留内存区域进行访问。

可选的，确定虚拟机的共享虚拟地址，包括：根据用户的登录请求确定指定虚拟机，通过指定虚拟机中的应用接收共享虚拟地址获取请求；通过指定虚拟机中的内核驱动根据共享虚拟地址获取请求，对指定虚拟机中所包含的虚拟地址进行筛选，确定出共享虚拟地址；建立共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系，并将对应关系保存到指定虚拟机的地址映射表中。

具体的说，本实施方式中在获取到针对共享内容的访问结果之后，会对访问结果进行校验，具体是校验访问结果是否出现明显错误或者与实际情况不符的情况，例如，确定访问结果为空白数据或乱码数据，在确定访问结果为出现明显错误；当确定访问结果中包含虚拟机1的共享数据，数据类型为文本数据，但由于在创建虚拟机2时，由于已经确定虚拟机2是负责图片存储的，因此保存的全部为图片数据，在这种情况下虽然获取到数据，则确定访问结果为与实际情况不符，在上述情况下则确定校验不通过。当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对校验未通过的具体形式进行限定。在校验未通过时，会及时发出报警提示，具体可以采用图片或声音的形式进行报警提示，以使用户根据报警提示及时进行设备或软件配置的检修，从而提高共享内存访问的效率以及准确性。当然，本实施方式中仅是以图片或声音为例对报警提示进行说明，只要能够对用户起到提示作用，则都是在本申请的保护范围内，本实施方式中并不对其进行限定。

本申请实施例，通过配置多个虚拟机所共用的一个固定区域作为共享真实物理内存地址，并提供所对应的标准接口，从而不同虚拟机中的进程，即使运行在不同的操作系统上，也可以根据所提供的标准接口，实现对位于固定区域的共享内存进行访问，从而实现了高效的虚拟机间数据交换。并且通过对共享甚至物理内存地址的访问权限，以及共享虚拟物理内存地址的访问权限进行设置，保证共享内存中所保存数据的安全性。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种共享内存的访问装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：预留模块410、扩展页表构建模块420、标准接口提供模块和共享内存访问模块440。

其中，预留模块410，用于将指定的真实物理内存地址配置为预留真实物理内存地址，预留真实物理内存地址对应预留内存区域；

扩展页表构建模块420，用于创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表，其中，每个扩展页表中包含预留真实物理内存地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；

标准接口提供模块430，用于向各虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口；

共享内存访问模块440，用于当接收到虚拟机侧调用标准接口发起的共享内存访问请求时，根据扩展页表中的对应关系访问预留内存区域。

可选的，共享内存访问模块包括：

共享虚拟地址确定子单元，用于确定虚拟机的共享虚拟地址；

共享虚拟区里内存地址获取子单元，用于在接收到虚拟机中的应用通过调用标准接口对共享虚拟地址的访问请求时，通过查询地址映射表获取共享虚拟物理内存地址，其中，地址映射表中包含共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；

共享内存访问子单元，用于通过查询扩展页表获取与共享虚拟物理内存地址所匹配的预留真实物理内存地址，并对预留真实物理内存地址所对应的预留内存区域进行访问。

可选的，装置还包括：

第一访问权限设置模块，用于设置预留真实物理内存地址的访问权限，访问权限包括禁止计算机操作系统对预留内存区域的访问；

第二访问权限设置模块，用于将虚拟机的共享虚拟物理内存地址配置为保留区域，并设置共享虚拟物理内存地址的访问权限，访问权限包括禁止虚拟机中的操作系统对保留区域的访问。

可选的，共享虚拟地址确定子单元，用于根据用户的登录请求确定指定虚拟机，通过指定虚拟机中的应用接收共享虚拟地址获取请求；

通过指定虚拟机中的内核驱动根据共享虚拟地址获取请求，对指定虚拟机中所包含的虚拟地址进行筛选，确定出共享虚拟地址；

建立共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系，并将对应关系保存到指定虚拟机的地址映射表中。

可选的，共享虚拟区里内存地址获取子单元，用于确定与指定虚拟机的应用所匹配的指定标准接口；

指定虚拟机中的应用通过调用指定标准接口接收对共享虚拟地址的访问请求；

通过查询地址映射表获取与共享虚拟地址所匹配的共享虚拟物理内存地址。

可选的，标准接口提供模块，用于在虚拟机中配置SDK服务，在SDK中提供面向虚拟机应用的与内核驱动关联的标准接口；

装置还包括扩展页表查询模块，用于基于标准接口调用内核驱动，通过内核驱动查询扩展页表。

可选的，配置模块，用于预先在计算机系统的内核启动参数中写入指定的真实物理内存地址；

在内核启动时，根据启动参数将指定的真实物理内存地址配置为预留真实物理内存地址。

本发明实施例所提供的共享内存的访问装置可执行本发明任意实施例所提供的共享内存的访问方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如共享内存的访问方法。

在一些实施例中，共享内存的访问方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的共享内存的访问方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行共享内存的访问方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共享内存的访问方法，其特征在于，应用于计算机操作系统，包括：

将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，所述预留真实物理内存地址对应预留内存区域；

创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表，其中，每个所述扩展页表中包含所述预留真实物理内存地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；

向各所述虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口；

当接收到所述虚拟机侧调用所述标准接口发起的共享内存访问请求时，根据所述扩展页表中的对应关系访问所述预留内存区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当接收到所述虚拟机调用所述标准接口发起的共享内存访问请求时，根据所述扩展页表中的对应关系访问所述预留内存区域，包括：

确定所述虚拟机的共享虚拟地址；

在接收到虚拟机中的应用通过调用所述标准接口对所述共享虚拟地址的访问请求时，通过查询地址映射表获取共享虚拟物理内存地址，其中，所述地址映射表中包含共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；

通过查询所述扩展页表获取与所述共享虚拟物理内存地址所匹配的预留真实物理内存地址，并对所述预留真实物理内存地址所对应的预留内存区域进行访问。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址之后，还包括：设置所述预留真实物理内存地址的访问权限，所述访问权限包括禁止所述计算机操作系统对所述预留内存区域的访问；

创建虚拟机时，还包括：将所述虚拟机的共享虚拟物理内存地址配置为保留区域，并设置所述共享虚拟物理内存地址的访问权限，所述访问权限包括禁止虚拟机中的操作系统对所述保留区域的访问。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述虚拟机的共享虚拟地址，包括：

根据用户的登录请求确定所述指定虚拟机，通过所述指定虚拟机中的应用接收共享虚拟地址获取请求；

通过所述指定虚拟机中的内核驱动根据所述共享虚拟地址获取请求，对所述指定虚拟机中所包含的虚拟地址进行筛选，确定出所述共享虚拟地址；

建立所述共享虚拟地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系，并将所述对应关系保存到所述指定虚拟机的地址映射表中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在接收到虚拟机中的应用通过调用所述标准接口对所述共享虚拟地址的访问请求时，通过查询地址映射表获取共享虚拟物理内存地址，包括：

确定与所述指定虚拟机的应用所匹配的指定标准接口；

所述指定虚拟机中的应用通过调用所述指定标准接口接收对所述共享虚拟地址的访问请求；

通过查询所述地址映射表获取与所述共享虚拟地址所匹配的所述共享虚拟物理内存地址。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向各所述虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口，包括：在所述虚拟机中配置SDK服务，在所述SDK中提供面向虚拟机应用的与内核驱动关联的所述标准接口；

所述当接收到所述虚拟机侧调用所述标准接口发起的共享内存访问请求时，还包括：基于所述标准接口调用内核驱动，通过所述内核驱动查询所述扩展页表。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，包括：

预先在所述计算机系统的内核启动参数中写入所述指定的真实物理内存地址；

在所述内核启动时，根据所述启动参数将所述指定的真实物理内存作为预留真实物理内存地址。

8.一种共享内存的访问装置，其特征在于，包括：

预留模块，用于将指定的真实物理内存地址作为预留真实物理内存地址，所述预留真实物理内存地址对应预留内存区域；

扩展页表构建模块，用于创建虚拟机时，构建每个虚拟机所对应的扩展页表，其中，每个所述扩展页表中包含所述预留真实物理内存地址与共享虚拟物理内存地址的对应关系；

标准接口提供模块，用于向各所述虚拟机提供访问预留内存区域的标准接口；

共享内存访问模块，用于当接收到所述虚拟机侧调用所述标准接口发起的共享内存访问请求时，根据所述扩展页表中的对应关系访问所述预留内存区域。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

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