[发明专利]显卡重定向系统和利用该系统实现图形显示的方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟机图形显示技术领域，尤其涉及一种显卡重定向系统和利用该系统实现图形显示的方法。

背景技术

显卡作为计算机的重要硬件，承担输出显示图形的任务。无论是在真物理环境还是在虚拟环境里，图形显示如果处理不好，将影响计算机整体性能的提高。

目前，在桌面云领域，图形显示主要采用两类显卡：一是模拟显卡，安装模拟驱动，由于GPU无法模拟，因此，所有虚拟机的图形指令全部由服务器的CPU进行计算和处理，计算和处理完毕后，再将输出结果转发到虚拟机对应的客户终端。客户终端的显卡无需进行任何图形指令的计算和处理，直接将从服务器端接收到的计算结果显示到显示屏上即可；二是在服务器端配置高端显卡，显示图形主要是将该高端显卡划分成几块，每块被分配给一台虚拟机独占使用，处理对应的虚拟机的图形指令，然后将计算结果转发到虚拟机对应的客户终端。由于该高端显卡承担了虚拟机的图形显示任务，所以减轻了服务器CPU的图形计算和处理的压力。

但是，使用模拟显卡，由于所有虚拟机的图形显示相关的计算压力几乎都积压在服务器端，所以服务器端的CPU耗用严重，效率低下；而一块高端显卡能够支撑的虚拟机数量非常有限，且价格高昂，无法实现商用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显卡重定向系统和利用该系统实现图形显示的方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种显卡重定向的系统，包括，

服务器端和客户终端；

所述服务器端安装有虚拟机和模拟显卡，所述虚拟机中安装有第一显卡驱动；所述客户终端安装有真实显卡、显示屏和第二显卡驱动；

所述第一显卡驱动为所述真实显卡的真实驱动；

所述第一显卡驱动用于驱动所述模拟显卡截获所述虚拟机的图形显示数据，并将所述图形显示数据转发到所述客户终端；还用于驱动所述客户终端的所述真实显卡处理所述图形显示数据；

所述第二显卡驱动用于驱动所述真实显卡接收所述模拟显卡发送的所述图形显示数据；所述第二显卡驱动的内存管理自成体系，独立分配和维护；

所述显示屏用于显示所述真实显卡处理所述图形显示数据后得到的结果。

利用上述显卡重定向的系统实现图形显示的方法，包括如下步骤：

S1，模拟显卡截获虚拟机发送的图形显示数据；

S2，所述模拟显卡将截获的所述虚拟机发送的图形显示数据转发到客户终端的所述真实显卡；

S3，所述真实显卡接收所述图形显示数据，并处理所述图形显示数据，在所述客户终端显示图形。

进一步地，步骤S1之前，还包括，用户从客户终端登录服务器端的虚拟机，在虚拟机中进行图形显示的操作。

具体地，步骤S1中，所述模拟显卡截获虚拟机发送的图形显示数据，采用如下方法：VCPU将所述图形显示数据主动写入所述模拟显卡的控制寄存器。

具体地，所述模拟显卡截获虚拟机发送的图形显示数据，采用如下方法：所述模拟显卡将所述图形显示数据主动从所述虚拟机的内存拷贝出来；采用该方法的所述图形显示数据称为DMA数据。

其中，所述模拟显卡截获虚拟机发送的图形显示数据，具体为，所述模拟显卡由模拟GTT映射表寻址，将所述DMA数据从所述虚拟机的内存里拷贝出来；所述模拟GTT映射表是模拟显存上划分出来的一部分，所述模拟GTT映射表在所述服务器端保存和维护；所述模拟GTT映射表所述只用于所述虚拟机内存的寻址，不能转发到所述客户终端；所述模拟显存为所述模拟显卡的组件。

其中，所述将所述DMA数据从所述虚拟机的内存里拷贝出来，具体包括如下步骤，

S11，所述第一显卡驱动通过写DMA写控制寄存器发起DMA数据写指令；

S12，所述模拟显卡监控所述DMA写控制寄存器，当监控到所述DMA数据写指令后，所述模拟显卡截获所述DMA数据写指令，将DMA数据从所述虚拟机的内存里拷贝出来。

其中，步骤S2，具体包括如下步骤，

S21，所述客户终端的所述第二显卡驱动为DMA数据申请缓存，并将DMA数据存储在缓存中；

S22，所述真实显卡接收第二显卡驱动发出的DMA写指令，所述真实显卡的组件DMA控制器通过硬件逻辑将DMA数据提取到所述真实显卡里。

其中，步骤S22中，所述提取到所述真实显卡里，具体为，提取到所述真实显卡的寄存器或显存里。