基于云的零客戶端顯示方案及其優(yōu)化.pdf

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1ABSTACT2第一章引言一311本文研究的背景一312本文研究的內(nèi)容一413本文研究的必要性414本文研究的可行性一415本文研究的創(chuàng)新點(diǎn)516本文的篇章結(jié)構(gòu)6第二章USB零終端方案的顯示技術(shù)基礎(chǔ)721USB零終端硬件介紹722USB零終端方案的軟件基本原理介紹7221整體軟件方案一7222零終端方案的圖形架構(gòu)一8223USB零終端方案的顯示部分架構(gòu)原理圖923零終端設(shè)備軟件基礎(chǔ)架

2、構(gòu)及其開發(fā)的概要9231USB標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)軟件11232FrameBuffer驅(qū)動(dòng)介紹11233Xserver及其顯示驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單介紹12234USB零終端設(shè)備的顯示部分的軟件介紹13235JPEG壓縮流程簡(jiǎn)介14第三章USB零終端方案顯示部分的需求分析1631零終端方案顯示部分的功能與性能定位1631。1零終端方案顯示部分的整體功能定位16312零終端方案顯示部分的整體性能定位1732零終端方案顯示部分的環(huán)境約束17321實(shí)際方案運(yùn)

3、行的環(huán)境17322顯示方案優(yōu)化時(shí)的開發(fā)和測(cè)試環(huán)境17第四章USB零終端方案顯示部分的具體實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化1841零終端方案顯示部分的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)1842零終端方案顯示部分的GUI同步優(yōu)化技術(shù)22421GUI同步優(yōu)化技術(shù)之矩形合并法2342，2GUI同步優(yōu)化技術(shù)之矩形合并法的改進(jìn)—BLIT方法2643GUI同步優(yōu)化技術(shù)之喚醒機(jī)制28431喚醒機(jī)制28432喚醒機(jī)制的限制2943，3定時(shí)喚醒機(jī)制3044使用’圖像無損壓縮降低USB帶寬占用3144，1

4、無損壓縮的測(cè)試平臺(tái)和方法31442測(cè)試使用PNG無損壓縮方案37443使用SFALIC無損壓縮方案一38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pc來連接。能不能不用pc，照樣使用云呢比如：學(xué)校的機(jī)房不需要那么多pc終端，可以讓6“8個(gè)學(xué)生共用一臺(tái)高性能server，甚至一個(gè)機(jī)房所有學(xué)生

5、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PC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SOC設(shè)備鏈接到云server端(網(wǎng)絡(luò)或者usb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

6、端如何更有效地把用戶的GU!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PC。本文研究環(huán)境是一套通過USB總線與主機(jī)連接的SOC設(shè)備，對(duì)主機(jī)而言，零客戶端是一個(gè)“USB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)USB2VGA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Linux中就是framebuf

7、fer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USB總線將每一個(gè)用戶各自的GUI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)定的算法將真實(shí)GUI圖像還原給用戶。由于需要多用戶共享USB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PNG或SFALIC無損壓縮算法壓縮GUI數(shù)據(jù)節(jié)省帶寬，利用零終端設(shè)備上的hardw