基于Xen的聲音設備虛擬化的研究.pdf

1、隨著虛擬化技術的發(fā)展，CPU和內存虛擬化已經取得了很多研究成果，但是I/O虛擬化仍然面臨著一些挑戰(zhàn)。當前，Xen半虛擬化方式并沒有提供對聲音設備虛擬化的支持，導致用戶在Xen半虛擬化的虛擬機上不能使用聲音設備，這直接影響了用戶在Xen半虛擬化環(huán)境的使用體驗。
　　 使用分離驅動模型，通過在非特權虛擬機上創(chuàng)建一個前端聲卡驅動和在特權虛擬機上創(chuàng)建一個后端聲卡驅動，可以為Xen半虛擬化環(huán)境實現聲音設備的虛擬化。
　　 前端聲卡

2、驅動基于ALSA驅動架構注冊一個虛擬聲音設備為上層應用提供抽象接口，并通過這些接口來截取上層應用的音頻請求，然后將音頻請求發(fā)送到后端。后端聲卡驅動接收來自前端的音頻請求，然后將這些音頻請求遞送到物理聲卡驅動以完成對聲音設備的操作。為了提高聲音設備虛擬化的性能，使用了設備I/O環(huán)、授權表和事件通道來實現前后端聲卡驅動之間的高效數據傳輸，其中設備I/O環(huán)用于傳輸請求和響應，授權表用于實現無拷貝的數據傳輸，事件通道用于虛擬機之間的異步通知。<

3、br>　　 前后端通信連接的建立是基于前后端聲音設備XenBus狀態(tài)的狀態(tài)機完成的，這保證了連接操作在前后端之間的有序進行。為了注冊前后端聲音設備到XenBus總線，在配置文件里增加了對聲音設備的支持，并在解析配置文件的過程中將前后端聲音設備構造到XenStore，然后通過遍歷XenStore探測前后端聲音設備并注冊到XenBus。
　　 實驗表明，增加聲音設備虛擬化的支持后，在Xen半虛擬化環(huán)境也能流暢播放音頻，并且相比Xe