虚拟桌面中外部设备支持机制的研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文虚拟桌面中外部设备支持机制的研究姓名:谢晓申请学位级别:硕士专业:计算机系统结构指导教师:金海2011-02-11华中科技大学硕士学位论文摘要随着桌面虚拟化技术的发展,虚拟环境下计算机外围设备的应用开始备受关注。人们希望在虚拟计算环境中,应用程序可以使用远程USB摄像头进行聊天,或者使用远程USB打印机打印本地资料等等。因此,在虚拟普适计算环境中,解决无缝、按需使用桌面客户端主机的外围设备的问题是值得研究的课题。虚拟桌面中外部设备支持机制SEDM(SupportingExternalDeviceMechanism)是在虚拟桌面中的一种网络透明的外围设备共享机制。该机制通过在虚拟环境下部署一个虚拟外设总线接口驱动,将本地桌面客户端主机上的外围USB设备总线扩展到虚拟环境下。SEDM机制包括虚拟外设总线接口驱动、过滤驱动、设备管理等几个部分。虚拟外设总线接口驱动的功能类似于USB主控制器驱动,主要负责根据共享的真实设备建立一个与之对应的虚拟设备,并把对设备操作的命令封装成IP网络包,通过传输接口转发给桌面客户端。过滤驱动的功能主要是获取虚拟外设总线接口转发的数据,并进行命令解析,根据命令控制本机USB物理设备。设备管理负责建立桌面客户端与虚拟服务端的连接,协调虚拟设备与真实设备的数据收发,并提供通道进行用户态与内核的数据通信。SEDM机制通过定义一种传输协议作为系统请求块,用来在过滤驱动和虚拟外设总线接口驱动之间进行通信。SEDM机制将虚拟桌面的虚拟USB设备和本地物理USB设备接口之间的差异完全隐藏在主机控制驱动层。功能测试表明,SEDM机制实现了不同操作系统环境下U盘和USB摄像头的虚拟化,并且在局域网内,虚拟U盘拷贝数据的时间延迟低于60秒,虚拟USB摄像头获取图像具有实时性和良好的可视化效果。关键字:虚拟计算环境,虚拟外设总线驱动,外部设备,虚拟摄像头,虚拟U盘I华中科技大学硕士学位论文AbstractAstheITconstantlyinnovating,desktopvirtualizationhasbeenpopularizedamongpeople’,theperipherals,whichlocateinavirtualizedenvironment,,thelocalcameraandprinter,,inthevirtualizedenvironment,howtoseamlessandon-demanduseclientperipheraldevices,isaverymea-,calledSEDM(SupportingExternalDe-viceMechanism),toexpandthelocalUSBperipheralsfromlocalclienttotheremoteserv-ers,,likearepeater,isresponsibleforcreatingaone-to-,mandsastheIPpackagesandthentransfersthemintothedesktopclientviaTCP/,clientinstallsareceiver,whichisresponsibleforinterceptingthedataderivedfromtheremoteserver,,adevicemanagementisdesignedtomaintaintherelationshipbetweentheclientandvirtualserverwhilecoordinatingtheda-tasend/municationbetweenuserand