基于云的零客戶端顯示方案及其優(yōu)化

1、基于云的零客戶端顯示方案及其佐絲 目錄目錄目錄????????????????????????????????????一2摘要????????????????????????????????????????????????．．1A B S T A C T ??????．?．．．．．．．．．．??．?．．．?．．．．．．．．．．??．．．?．．．．．．．．．??．．?．．．．．．．．?．．．??．．．．．．．．?．．?．?．??．．．2第

2、一章 引言???????????????????????????????一31 ．1 本文研究的背景?????????????????????????????一31 ．2 本文研究的內(nèi)容?????????????????????????????一41 ．3 本文研究的必要性?????????????????????????????41 ．4 本文研究的可行性????????????????????????????一41 ．5 本文研究的

3、創(chuàng)新點(diǎn)????????????????????????????．．51 ．6 本文的篇章結(jié)構(gòu)?????????????????????????????．．6第二章U S B 零終端方案的顯示技術(shù)基礎(chǔ)?????????????????????．72 ．1 U S B 零終端硬件介紹????????????????????????????72 ．2 U S B 零終端方案的軟件基本原理介紹?????????????????????72 ．2

4、 ．1 整體軟件方案?????????????????????????????一72 ．2 ．2 零終端方案的圖形架構(gòu)?????????????????????????一82 ．2 ．3 U S B 零終端方案的顯示部分架構(gòu)原理圖???????????????????92 ．3 零終端設(shè)備軟件基礎(chǔ)架構(gòu)及其開發(fā)的概要??????????????????．．92 ．3 ．1 U S B 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)軟件?????????????????

5、??????．1 12 ．3 ．2 F r a m e B u f f e r 驅(qū)動(dòng)介紹?????????????????????????1 12 ．3 ．3 X s e r v e r 及其顯示驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單介紹???????????????????．．1 22 ．3 ．4 U S B 零終端設(shè)備的顯示部分的軟件介紹??????????????????．1 32 ．3 ．5 J P E G 壓縮流程簡(jiǎn)介??????????????????

6、?????????1 4第三章U S B 零終端方案顯示部分的需求分析???????????????????1 63 ．1 零終端方案顯示部分的功能與性能定位????．．．?????．?????????1 63 ．1 。1 零終端方案顯示部分的整體功能定位???????????????????1 63 ．1 ．2 零終端方案顯示部分的整體性能定位???????????????????1 73 ．2 零終端方案顯示部分的環(huán)境約束?????

7、?????????????????1 73 ．2 ．1 實(shí)際方案運(yùn)行的環(huán)境??????????????????????????．1 73 ．2 ．2 顯示方案優(yōu)化時(shí)的開發(fā)和測(cè)試環(huán)境????????????????????．1 7第四章U S B 零終端方案顯示部分的具體實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化????????????????1 84 ．1 零終端方案顯示部分的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)??????????????????????1 84 ．2 零終端方案顯示部分的G

8、U I 同步優(yōu)化技術(shù)??????????????????2 24 ．2 ．1 G U I 同步優(yōu)化技術(shù)之矩形合并法?????????????????????．2 34 ．2 ，2G U I 同步優(yōu)化技術(shù)之矩形合并法的改進(jìn)—B L I T 方法????????????2 64 ．3 G U I 同步優(yōu)化技術(shù)之喚醒機(jī)制???????????????????????．2 84 ．3 ．1 喚醒機(jī)制???????????????????????

9、????????2 84 ．3 ．2 喚醒機(jī)制的限制????????????????????????????．2 94 ．3 ，3 定時(shí)喚醒機(jī)制?????????????????????????????．3 04 ．4 使用’圖像無損壓縮降低U S B 帶寬占用????????????????????．3 14 ．4 ，1 無損壓縮的測(cè)試平臺(tái)和方法???????????????????????3 14 ．4 ．2 測(cè)試使用P N G 無

10、損壓縮方案???????????????????????3 74 ．4 ．3 使用S F A L I C 無損壓縮方案???????????????????????一3 8基于云的零客戶端顯示方案及其優(yōu)化 摘要摘要近年來，云計(jì)算等服務(wù)發(fā)展迅速，未來計(jì)算機(jī)終端的使用方式會(huì)發(fā)生改革。使用云，能夠方便企業(yè)數(shù)據(jù)存貯，數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)處理。目前的云服務(wù)必須讓用戶借助一臺(tái)完整的p c 來連接。能不能不用p c ，照樣使用云呢? 比如：學(xué)校的機(jī)房不需要

11、那么多p c 終端，可以讓6 “ - - - ' 8 個(gè)學(xué)生共用一臺(tái)高性能s e r v e r ，甚至一個(gè)機(jī)房所有學(xué)生共享同云服務(wù)器；整個(gè)公司的一棟辦公樓的員工通過一個(gè)低價(jià)簡(jiǎn)易的終端機(jī)共享公司的私有云。讓用戶不需要P C 也能使用云服務(wù)，就是本文研究方向的方案背景——“零客戶端解決方案”。零客戶端方案是近期開始的一種解決方案，它讓用戶通過一個(gè)低價(jià)，節(jié)能的S O C 設(shè)備鏈接到云s e r v e r 端( 網(wǎng)絡(luò)或者u s b

12、總線) ，每一個(gè)用戶的零客戶端設(shè)備只需要連接顯示器和鍵盤鼠標(biāo)，就能操作云端。大量用戶用相同的方法同時(shí)共享云端服務(wù)器。本文內(nèi)容關(guān)注在零客戶端方案的圖像輸出部分：云端如何更有效地把用戶的G U ! 圖像內(nèi)容發(fā)送到用戶的零客戶端設(shè)備上，設(shè)備又是如何與云端合作的。本文的研究目的是使得它能做到低帶寬占用，高流暢度體驗(yàn)，如同直接使用普通P C 。本文研究環(huán)境是一套通過U S B 總線與主機(jī)連接的S O C 設(shè)備，對(duì)主機(jī)而言，零客戶端是一個(gè)“U S

13、B 自定義設(shè)備”，系統(tǒng)沒有軟件可以支持它，本文將該設(shè)備構(gòu)造成了一個(gè)U S B 2 V G A 設(shè)備。本文的技術(shù)方法是利用內(nèi)核驅(qū)動(dòng)模塊為云端主機(jī)建立一系列虛擬的圖形接口( 在L i n u x 中就是f r a m eb u f f e r 節(jié)點(diǎn)) ，然后將這些接口接受到的圖形繪制請(qǐng)求直接在各自節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)內(nèi)存空間中完成，最后利用U S B 總線將每一個(gè)用戶各自的G U I 數(shù)據(jù)處理后傳送到零終端設(shè)備上。零終端設(shè)備可以使用協(xié)議規(guī)定的算法將真

14、實(shí)G U I 圖像還原給用戶。由于需要多用戶共享U S B 總線，因此帶寬的利用率非常重要，從而衍生出一些降低帶寬占用率的方法和算法，例如合并短時(shí)間內(nèi)的圖形操作區(qū)域的內(nèi)容，使用P N G 或S F A L I C 無損壓縮算法壓縮G U I 數(shù)據(jù)節(jié)省帶寬，利用零終端設(shè)備上的h a r d w a r eJ P E G d e c o d e r 來降低視頻播放時(shí)的幀數(shù)據(jù)傳輸量等。關(guān)鍵詞零客戶端，無損圖像壓縮，U S B 2 V G A