专利名称：“一机多工作站”计算机系统及配置方法、USB Hub盒、工作站卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种“一机多工作站”计算机系统的配置方法，以及一种USB Hub盒和 “一机多工作站”计算机系统、一种工作站卡。
背景技术：
所谓计算机的一机多工作站技术，是指在一台普通计算机上添加少量硬件，安装相应的软件(该软件是一机多工作站技术的关键，故一般被称为一机多工作站软件)后，将一台计算机分享给多个用户同时使用，多个用户同时、独立地共享一台计算机的硬、软件及外设资源，即一台电脑主机拖多个工作站。一机多工作站技术使一台计算机一分为多，具有明显的优点。前面提及的一机多工作站软件，目前市面上已经有Betwin和Hishare两款产品，在电子阅览室等领域得到了广泛应用。当计算机上连接了多个人机交互设备(所述人机交互设备具体定义为包括但不限于显卡、显示终端设备一一显示器、投影仪、电视机等、声卡、扬声器、耳机、麦克风、鼠标、键盘、游戏手柄等输入输出设备，下同)，以多个用户名同时登录和/或使用这台计算机时，需要将这些人机交互设备按照计算机用户的意愿来分配给不同的工作站(每个工作站由一个或数个共享一台计算机主机资源的人机交互设备组成，可供一个用户使用，下同)。 目前这个分配的方法以及系统已经有了几种解决方案，但是这些已知的方案存在一定问题。第一种方案为目前流行的技术方案，包括如下三个步骤
1、将所有人机交互设备与计算机连接完毕，打开计算机电源，登录计算机，此时所有人机交互设备都只属于一个登录用户。2、运行一机多工作站软件，进入工作站配置界面，将所有的人机交互设备呈现给计算机使用者，计算机使用者将这些人机交互设备分配给不同的工作站；
3、随后在计算机进入多工作站工作状态时，在一机多工作站软件的调度下，各个人机交互设备将会根据第2步的分配，自动归属于不同的工作站。不同的计算机用户以各自的用户名登录其中的任意一个工作站，同时独立使用该计算机。方案一的缺点在于在步骤2—即工作站配置这一步骤中，要求用户具有专业的计算机水平，配置难度高；另外，本方案采用的配置方法也很不直观。美国专利说明书(专利号US7030836 ；授权
公开日2006年4月18日)公开了第二种技术方案，其名称为一种配置多用户计算机系统的方法和系统。该说明书给出了另一种为“一机多工作站”计算机的各用户配置人机交互设备的方法，该方法在配置过程中先由软件自动对非显示的人机交互设备进行了配置，再由计算机用户根据提示以直观的方式手动参与人机交互显示设备的配置，减去了计算机用户手动配置非显示的人机交互设备的工作，并使得显示设备的配置过程更为直观。
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该说明书中的技术方案引入了“集合”(collection)的概念，归属于同一个工作站的所有外设在该专利中被定义为一个集合。该方案包括如下三个步骤
1、将所有人机交互设备与计算机连接完毕，打开计算机电源，登录计算机，此时所有人机交互设备都只属于一个登录用户。2、运行一机多工作站软件，计算机会自动进行人机交互设备的配置(其中步骤c 和d需要用户手动参与)，其配置过程如下
a)将所有的非USB、非显示的人机交互设备组成一个集合(该集合暂时没有包含显示设备，所以暂时不完整)；
b)将所有的USB、非显示的人机交互设备按照一定逻辑组成多个集合(也暂不包含显示设备)，逻辑复杂，设有一定的前提条件，并需要对所有USB设备与USB Hub的连接关系进行分析，但是没有涉及到在USB Hub中增加硬件特征标示的做法。c)按照上述逻辑定义好的集合，都至少有一个键盘或鼠标，这一步骤的工作就是将显示设备逐一分配给各个集合，于是，系统在第一个显示设备中显示一个提示框，请用户按一下欲与该显示设备共组一个工作站的键盘或鼠标的任意按键，然后根据用户的按键来将该显示设备加入到该按键来自的键盘或鼠标所在的集合中。d)其余显示设备也一一按步骤c实施。3、配置过程结束后，按照配置结果，各个工作站进入工作状态。不同的计算机用户以各自的用户名登录其中的任意一个工作站，同时独立使用该计算机。上述专利的缺点如下
第一，按照本专利的配置方法，要求每个工作站至少要有一个键盘(或其它指定类型的人机交互输入设备)，这样的前提条件不合理，假设某个工作站的输入设备未采用键盘(或前述指定类型的人机交互输入设备)，则配置方法无法完成。第二，按照该专利的配置方法，插于不同USB hub (子hub和父hub)上的人机交互设备有可能属于各自不同的集合(对应于不同的工作站)，也有可能被强制为属于同一个集合(对应于同一个工作站)上，普通用户容易将后一种情况误认为发生了错误。第三，当配置结束后进入多工作站工作状态，如果已经经过配置的人机交互设备断开与主机的连接，比如用户对这些设备进行了插拔或该设备与主机接触不良，或用户将已经经过配置的USB设备从一个USB插口换插到同一个USB Hub中的另一个插口，都有可能导致配置出现错误，导致某些人机交互设备不按照配置结果工作；也就是说，采取本方案的“一机多用户”计算机和各人机交互设备的工作稳定性较差。
发明内容
为了克服上述技术的缺点，本发明提供一种“一机多工作站”计算机系统的配置方法，该配置方法能使配置过程中的大多数或全部步骤由“一机多工作站”软件自动完成，并且系统比较稳定。同时，本发明还提供一种所述设备配置方法中所采用的USB Hub盒，以及含有这种USB Hub盒的计算机系统、以及一种工作站卡。具体的技术方案如下。“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接至少一个特标USB Hub，所述的特标USB Hub是指带计算机可识别的特征标志、并能通过认证的USB Hub，该方法通过所述的系统执行一机多工作站的配置， 该方法包括如下步骤
(1)识别出接在主机上的所有特标USBHub ； 使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站；
使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡；
所述“使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡”的步骤包括如下子步骤
a)只在一个显卡所连接的显示终端设备上弹出一个提示窗口，提示用户通过与该显示终端配对的工作站的某个输入设备输入一个动作；
b)等待一定时间；在这个等待时间内，如果识别到来自一个输入设备的动作，则将该显示终端设备所连接的显卡划分到输入动作所来自的那个输入设备所属的工作站；
c)重复步骤a)、b)直到所有显示卡均弹出过步骤a)所述的提示窗口；
(2)连接到各特标USBHub的人机交互设备分配给各特标USB Hub所对应的扩展工作站；其它人机交互设备分配给原始工作站；
当系统中有多个特标USB Hub盒时，各个特标USB Hub盒的特征标志各不相同，所述的特标USB Hub盒，指内置有特标USB Hub的设备；
所述特标USB Hub盒具有系统可识别的特征标志，并采用以下方法来获取 读取存储于USB Hub芯片中原有默认的特征标志来识别；或读取USB Hub主芯片外接ROM中存储的特征标志来识别；或读取连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志来识别；或读取USB Hub盒所连接的主机USB接口的编号来识别。
“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接至少一个特标USB Hub，所述的特标USB Hub是指带计算机可识别的特征标志、并能通过认证的USB Hub，该方法通过所述的系统执行一机多工作站的配置， 其特征在于该方法包括如下步骤
(1)识别出接在主机上的所有特标USBHub ； 使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站；
使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡；
所述“使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡”的步骤包括如下子步骤
a)只在一个显卡所连接的显示终端设备上弹出一个提示窗口，提示用户通过与该显示终端配对的工作站的某个输入设备输入一个动作；
b)等待一定时间；在这个等待时间内，如果识别到来自一个输入设备的动作，则将该显示终端设备所连接的显卡划分到输入动作所来自的那个输入设备所属的工作站；
c)重复步骤a)、b)直到所有显示卡均弹出过步骤a)所述的提示窗口；
(2)连接到各特标USBHub的人机交互设备分配给各特标USB Hub所对应的扩展工作站；其它人机交互设备分配给原始工作站；
所述的人机交互设备是键盘、鼠标、遥控接收器、游戏操纵杆、声卡、扬声器、麦克风、摄像头之一或其组合；
当系统中有多个特标USB Hub盒时，各个特标USB Hub盒的特征标志各不相同，所述的特标USB Hub盒，指内置有特标USB Hub的设备；
所述特标USB Hub盒具有系统可识别的特征标志，并采用以下方法来获取 读取存储于USB Hub芯片中原有默认的特征标志来识别；或读取USB Hub主芯片外接ROM中存储的特征标志来识别；或读取连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志来识别；或读取USB Hub盒所连接的主机USB接口的编号来识别。一种上述设备配置方法中所采用的USB Hub盒，所述的USB Hub盒包括USB Hub主芯片及外围电路，具有计算机可识别的特征标志，并存储于USB Hub主芯片、或USB Hub主芯片的外接ROM、或存储于连接到该USB Hub的USB设备中。“一机多工作站”计算机系统，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接上述USB Hub盒，所述的USB Hub盒集成了包括USB红外接收器、USB无线接收器、 USB声卡之一或其组合在内的人机交互设备。“一机多工作站”计算机系统，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡， 主机连接上述USB Hub盒，在所述的USB Hub盒中集成一个可以触发输入事件的按键，当该按键被触动时，该USB Hub盒能使主机产生一个输入事件。一种工作站卡，其中集成有至少一个显卡和至少一个USB 口或PS/2 口、显卡和USB 口在硬件设计上一一对应，在如上述“一机多工作站”计算机系统中，同一个工作站卡上的显卡和连接在该工作站卡上的人机交互设备对应到同一个工作站。本发明的有益效果在于
第一、与现有技术中的美国专利相比，计算机中采用了本发明给出的配置方法，则所有非显示的人机交互设备的配置过程全部可以自动完成，且不需要有要求每个工作站至少要有一个键盘的前提条件。第二、与现有技术中的美国专利相比，由于前述的工作站的配置与USB设备本身没有关系，只与USB Hub有关，所以在多工作站工作状态下，用户可以对任何一个USB设备进行热插拔(用户的一次热插拔，只是让相应的工作站中增减一个设备，而不造成其它影响)。用户也可以将一个未经过配置的USB设备连接上普通的USB Hub，则该设备自动归属到该USB Hub所对应的工作站，并在该工作站中正常工作；同时，在多工作站工作状态下， 也允许普通USB Hub本身进行热插拔(用户的热插拔，只是将相应的工作站中的设备进行了增减，不造成其它影响，该工作站仍然存在)；
第三、当计算机处于单用户工作状态时，如果计算机中安装有多张显卡，操作系统通常只启用了其中的一张，操作系统所启用的显卡有可能不是用户所期望启用的。所以本发明提出了一种所有显卡均被启用的配置状态，这种配置状态下所有的显卡全部正常工作，所有的显卡输出相同的视频信号，保证用户可以使用任意一台与计算机相连接的显示终端设备。第四、本发明还提出了多种USB Hub盒和工作站卡，通过在配置过程中利用USB Hub盒和工作站卡的硬件特征，以及显卡、USB Hub、其它各人机交互设备的硬件特征，大大简化了 “一机多工作站”计算机系统的配置方法。第五、当系统中只有两个工作站时，允许通过快捷按键进行切换的方式，交换这两个工作站的显卡。
第六、以普通的USB Hub为标识来划分不同的工作站，或以USB根Hub上的USB插口的标识来划分不同的工作站。
图1为本发明的“一机多工作站”计算机人机交互设备连接示意图。图2为本发明的实施例1的“一机多工作站”软件模块划分示意图。图3为本发明的实施例1的“一机多工作站”软件各工作站基本配置参数表的结构示意图。图4为本发明的实施例1的“一机多工作站”软件中所采用的对“一机多工作站” 系统进行配置的方法的逻辑示意图。图5为本发明的实施例1的“一机多工作站”软件显卡配置方法流程图。图6为本发明的实施例1的“一机多工作站”软件各工作站人机交互设备动态配置流程图。图7为本发明的实施例1的“一机多工作站”软件“各工作站人机交互设备表”参数结构示意图。图8为本发明的实施例1的“一机多工作站”软件多工作站配置结果示意图。图9为本发明的实施例2的“特标USB Hub显示盒”的原理示意图。图10为本发明的实施例4的“一机多工作站”软件模块划分示意图。图11为本发明的实施例4的显卡快捷切换方法流程图。图12为本发明的实施例5的“一机多工作站”软件模块划分示意图。图13为本发明的实施例6所采用的扩展工作站卡示意图。图14为本发明的实施例6的“一机多工作站”软件多工作站配置示意图。图15为本发明的实施例6的“一机多工作站”软件模块划分示意图。
具体实施例方式“一机多工作站”计算机系统的配置方法，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接至少一个特标USB Hub，所述的特标USB Hub是指带计算机可识别的特征标志、并能通过认证的的USB Hub，该方法通过所述的系统执行一机多工作站的配置，该方法包括如下步骤(1)识别出接在主机上的所有特标USB Hub ；使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站；使原始工作站和每个扩展工作站分别对应到一个显卡。需要说明的是，步骤(1)中的三个子步骤是无次序限制的。较好的方案，步骤(1)如下①识别出接在主机上的所有特标USB Hub ；②使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站；③使原始工作站和每个扩展工作站分别对应到一个显卡。(2)接到特标USB Hub的人机交互设备分配给该特标USB Hub所对应的扩展工作站；其他人机交互设备分配给原始工作站。需要说明的是，所述的特标USB Hub是指带计算机可识别的特征标志、并能通过认证的的USB Hub。所述的USB Hub盒是指内置有USB Hub的设备，包括仅内置有USB Hub的设备或由USB Hub集成其它装置、按键而成的设备。所述的特标USB Hub盒，则指内置有特标USB Hub的设备。所述的原始工作站是指那些由直接与计算机主机相连接的人机交互设备共享计算机主机资源而成的工作站。所述的扩展工作站是指某个特标USB Hub上所连接的人机交互设备共享计算机主机资源而成的工作站。公知的，在步骤(1)之前，应将所有将来需要用到的特标USB Hub全部开启并连接到主机。所述的特标USB Hub分别与主机直接相连。其含义，也就是不允许特标USB Hub 之间进行串联。有关“识别出接在主机上的所有特标USB Hub”的较好的方案如下
当特标USB Hub的特征标志存储于USB Hub主芯片中、或存储于USB Hub主芯片外接 ROM中的时候，所述的“识别出接在主机上的所有特标USB Hub”的步骤具体是a)读取出存储于各USB Hub主芯片中或USB Hub主芯片外接ROM中的USB Hub的特征信息；b)逐一对所读取到的USB Hub特征标志信息进行认证，如果该特征标志信息为指定的特征标志信息 (与相关USB Hub硬件厂商事先约定好该特征标志信息的取值和含义，不同厂家的USB Hub 的特征标志信息各异)，则认证通过，该USB Hub即为所述特标USB Hub。
当特标USB Hub的特征标志存储在与USB Hub相连的USB设备中的时候，所述的 “识别出接在主机上的所有特标USB Hub”的步骤具体是a)读取出存储于各USB设备的主芯片中或USB设备外主芯片外接ROM中的特征信息；b)逐一对所读取到的USB设备的特征标志信息进行认证，如果该特征标志信息为指定的特征标志信息(与相关USB设备硬件厂商事先约定好该特征标志信息的取值和含义，不同厂家的USB设备的特征标志信息各异)， 则认证通过，与该USB设备相连接的USB Hub即为所述的特标USB Hub。当所述的特标USB Hub的特征标志采用与USB Hub所连接的主机USB接口的编号的时候，所述的“识别出接在主机上的所有特标USB Hub”的步骤具体是通过指定的主机 USB接口之一与计算机主机相连接的USB Hub即为所述特标USB Hub。对于在windowsXP操作系统以上所支持的双头显卡，也等同于本发明的多个显卡中两个显卡，也在本发明的保护范围之内。所述的USB Hub，分别连接一人机交互设备，所述的人机交互设备除显卡以外是键盘、鼠标、游戏操纵杆、声卡、麦克风、摄像头之一及其组合。需要说明的是，当系统执行步骤(1)的时候，较好的方式，系统中的USB Hub不必连接人机交互设备。当系统执行步骤(2)与步骤(1)的之间，较好的方式，系统重启，然后再连接上人机交互设备。所述的“使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站”的步骤具体是设定系统中扩展工作站的数量为识别到的特标USB Hub的数量，使扩展工作站与特标USB Hub 一一对应。较好的方案，所述的“使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡”的步骤包括如下子步骤4a)只在一个显卡所连接的显示终端设备上弹出一个提示窗口，提示用户通过与该显示终端配对的工作站的某个输入设备输入一个动作；4b)等待一定时间；在这个等待时间内，如识别到来自一个输入设备的动作，如果输入动作所来自的那个输入设备与某个特标USB Hub相连，或输入动作本身就来自某个特标USB Hub盒，则将该显示终端设备所连接的显卡对应到该特标USB Hub所对应的扩展工作站，如果输入动作所来自的那个输入设备直接与计算机主机相连，则将该显示终端设备所连接的显卡对应到原始工作站；4c)重复步骤如)、仙)的工作直到所有显卡均弹出过步骤4a)所述的提示窗口。
更好的方案，所述“使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡”的步骤， 包括如下子步骤
将主机显卡的视频输出引到特标USB Hub处，在特标USB Hub外围设置一个信号检测装置，这个装置用于识别显卡是否输出一种特定的信号； 5a)仅使一个显卡输出步骤5a)所述的特定视频信号；
5b)等待一定时间；在这个等待时间内，如一个特标USB Hub显示盒识别到该视频输入信号，则该显卡被划分到该特标USB Hub显示盒所对应的扩展工作站；
5c)重复步骤恥)、5()直到所有显卡均输出过步骤5a)所述的特定视频信号； 5d)没有被分配的显卡被分配给原始工作站。所述步骤5b)也可以是“仅使一个显卡输出普通视频信号”或“仅使一个显卡不输出视频信号”，只要保证该显卡与主机内的其它显卡的输出不同，且步骤5a)中的信号检查装置能够识别出该显卡的输出，并通过特标USB Hub及时反馈给计算机主机。本发明中，允许用户将多台显卡配置到同一个工作站，在配置后，还可能出现某一个工作站中没有配置到任何显卡的情况，此时计算机可以对此工作站的人机交互设备的配置作一些调整(将该工作站中的设备全部暂时停用，或者将该工作站中的设备全部配置给另一个工作站)，也可以继续保持该工作站的独立性(该工作站可以暂时无输出，或者采用音频输出等非显示输出方式)。较好的，当“一机多工作站”为一机双工作站且每个工作站配置一个显卡，本发明可以采用一种双显卡切换方法来快速配置，该方法的具体步骤如下某一特定按键或某特定按键组合被按下，两个工作站中的显卡相互交换。其含义是，当显卡和工作站之间的配置关系不符合计算机用户的意愿时，存在一个切换的快捷按键，可以通过键盘来设置，也可以直接设置在USB Hub盒上，方便用户进行切换。工作站和显卡的配置关系确定之后的任何阶段，都可以使用这个快捷键来进行显卡配置的切换。需要说明的是，本发明的“一机多工作站”计算机系统双显卡切换方法不仅可以应用于本发明中的“一机多工作站”计算机系统，还可以应用于其它各种“一机多工作站”计算机系统。所述配置方法的步骤(1)之前，还包括步骤(0)如下使主机上连接的所有显卡都显示相同的用户界面。所述的“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，当系统中有多个所述特标 USB Hub盒时，各个特标USB Hub盒的特征标志各不相同。所述的“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，其特征在于所述特标USB Hub盒具有系统可识别的特征标志，并采用以下方法来获取
读取存储于USB Hub芯片中原有默认的特征标志来识别；或读取USB Hub主芯片外接ROM中存储的特征标志来识别；或读取连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志来识别；或读取USB Hub盒所连接的主机USB接口的编号或其他特征标志来识别。所述的“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，其特征在于其中所述的“原有默认的特征标志”是USB Hub的VID、PID或产品序列号之一，所述的“连接到USB Hub的 USB设备中存储的特征标志”是USB设备的VID、PID、产品序列号之一。一种上述“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法中所采用的USB Hub盒，包括USB Hub主芯片及外围电路，其具有计算机可识别的特征标志，并存储于USB Hub主芯片、或USB Hub主芯片的外接ROM、或存储于连接到该USB Hub的USB设备中。进一步的，所述的USB Hub盒集成了包括USB红外接收器、USB无线接收器、USB声卡之一或其组合在内的人机交互设备。更好的，所述的USB Hub盒集成一个可以触发输入事件的按键，当该按键被触动时，该USB Hub盒能使主机产生一个输入事件。所述的USB Hub盒，集成视频输入接口，并集成用于识别特定视频信号的装置。“一机多工作站”计算机系统，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接上述的USB Hub盒，USB Hub盒包括USB Hub主芯片及外围电路，其具有计算机可识别的特征标志，并存储于USB Hub主芯片、或USB Hub主芯片的外接ROM、或存储于连接到该 USB Hub的USB设备中。并且所述的USB Hub盒集成了包括USB红外接收器、USB无线接收器、USB声卡之一或其组合在内的人机交互设备，其中所述人机交互设备带有输入和输出两种功能。所述的USB Hub盒集成一个可以触发输入事件的按键，当该按键被触动时，该USB Hub盒能使主机产生一个输入事件。所述的USB Hub盒，所述的USB Hub盒集成视频输入接口，并集成用于识别特定视
频信号的装置。所述的计算机系统，其中所述的USB Hub盒分别连接的人机交互设备。所述的人机交互设备是键盘、鼠标、遥控接收器、游戏操纵杆、声卡、扬声器、麦克风、摄像头之一或其组合。本发明所述的“一机多工作站”计算机系统的配置方法，经过简化，可适用于采用普通USB Hub的计算机系统，该系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接至少一个USB Hub，该方法通过所述的系统执行一机多工作站的配置，该方法不需要对USB Hub进行认证，包括如下步骤(i)识别出接在主机上的所有USB Hub ；使每个USB Hub对应一个扩展工作站；使原始工作站和每个扩展工作站分别对应到一个显卡。需要说明的是，步骤(i) 中的三个子步骤是无次序限制的。较好的方案，步骤(i)如下①识别出接在主机上的所有 USB Hub ；②使每个USB Hub对应一个扩展工作站；③使原始工作站和每个扩展工作站分别对应到一个显卡。(ii)接到USB Hub的人机交互设备分配给该USB Hub所对应的扩展工作站；其他人机交互设备分配给原始工作站。一种工作站卡，其中集成有至少一个显卡和至少一个USB 口或PS/2 口、显卡和USB 口在硬件设计上一一对应，在“一机多工作站”计算机系统中，同一个工作站卡上的显卡和连接在该工作站卡上的人机交互设备对应到同一个工作站。本发明所述的“一机多工作站”计算机系统的配置方法，还可以通过如下方式进一步简化采用上述工作站卡，该卡插在计算机主机内的主板的插槽上，带有视频输出接口和USB接口(和/或PS/2接口)。所述工作站卡可在一块显卡上集成其它人机交互连接设备(如USB Hub)或其它人机交互设备的接口而成。连接在同一个工作站卡上的所有人机交互设备和该工作站卡中所集成的显卡自动配置到同一个扩展工作站，其它人机交互设备和显卡自动配置为原始工作站。
一种“一机多工作站”计算机系统的设备配置模块，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接至少一个特标USB Hub，其中，该设备配置模块包括识别单元，用于识别出接在主机上的所有特标USB Hub;第一控制单元，用于使每个特标USB Hub 对应一个扩展工作站；第二控制单元，用于使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡；第一分配单元，用于将连接到各特标USB Hub的人机交互设备分配给各特标USB Hub 所对应的扩展工作站；第二分配单元，用于将其它人机交互设备分配给原始工作站。所述的人机交互设备是键盘、鼠标、遥控接收器、游戏操纵杆、声卡、扬声器、麦克风、摄像头之一或其组合。所述的第一控制单元包括数量设定单元，用于设定系统中扩展工作站的数量为识别到的特标USB Hub的数量，使扩展工作站与特标USB Hub 一一对应。所述的第二控制单元包括动作提示单元，用于只在一个显卡所连接的显示终端设备上弹出一个提示窗口，提示用户通过与该显示终端配对的工作站的某个输入设备输入一个动作；划分控制单元，用于等待一定时间，在这个等待时间内，如识别到来自一个输入设备的动作，则将该显示终端设备所连接的显卡划分到输入动作所来自的那个输入设备所属的工作站；窗口控制单元，用于重复所述的动作提示单元和所述的划分控制单元的工作步骤，直到所有显示卡均弹出过所述的动作提示单元的工作步骤中所述的提示窗口。所述的第二控制单元包括第一输出控制单元，用于将主机显卡的视频输出引到特标USB Hub处，在特标USB Hub外围设置一个信号检测装置，这个装置用于识别显卡是否输出一种特定的信号；第二输出控制单元，用于仅使一个显卡输出所述的第一输出控制单元的工作步骤中所述的特定视频信号；第一划分控制单元，用于等待一定时间，在这个等待时间内，如一个特标USB Hub显示盒识别到该视频输入信号，则该显卡被划分到该特标USB Hub显示盒所对应的扩展工作站；信号控制单元，用于重复所述的第二输出控制单元和所述的划分控制单元的工作步骤，直到所有显卡均输出过步骤5a)所述的特定视频信号；第二划分控制单元，用于将没有被分配的显卡被分配给原始工作站。所述的设备配置模块还包括初始化单元，用于使主机上连接的所有显示卡都显示相同的用户界面。进一步的，当系统中有多个所述特标USB Hub盒时，各个特标USB Hub盒的特征标志各不相同。所述的特标USB Hub盒具有系统可识别的特征标志，并采用以下单元来获取第一获取单元，用于读取存储于USB Hub芯片中原有默认的特征标志来识别；或第二获取单元，用于读取USB Hub主芯片外接ROM中存储的特征标志来识别；或第三获取单元，用于读取连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志来识别；或第四获取单元，用于读取USB Hub盒所连接的主机USB接口的编号来识别。所述的第一获取单元读取的“原有默认的特征标志”是USB Hub的VID、PID或产品序列号之一，所述的“连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志”是USB设备的VID、 PID、产品序列号之一。下面结合附图和实施例进一步说明本发明。实施例1中，如图1所示的计算机系统，包括一台计算机主机100，该计算机主机100中装有两个显卡(图中未标出)，其中一个显卡，通过视频输出线101连接到显示器102，另一个显卡通过视频输出线104与电视机103相连。一 USB Hubl05通过USB连接线106与该计算机主机100相连接，另一 USB Hublll 通过另一 USB连接线116与该计算机主机100相连接；其中USB Hub 105上连接有USB鼠标 114和USB遥控器，图中列出了该遥控器的接收端子112和遥控器发射器113 ；USB Hublll 上连接有USB鼠标115。其中，USB Hub 105的主芯片中所存储的VID信息为“JYD”。USB Hublll的主芯片中所存储的VID信息不是“JYD”。此外，该计算机主机100上还直接连接有PS/2键盘107、PS/2鼠标108、USB鼠标 109、USB 键盘 110。为了将图1中的计算机系统配置为“一机多工作站”系统，本方案在计算机中安装一套“一机多工作站”软件，该软件内部包括4个模块和两个共用参数，如图2所示，4个模块分别为“一机多工作站”配置模块200、单用户运行管理模块201、多工作站运行支撑模块202、工作状态切换模块203。两个共用参数分别为工作状态参数204和基本配置参数表 205。其中“一机多工作站”配置模块200中包含一个“特标USB Hub认证参数” 207，用于判定计算机主机上所连接的USB Hub是否为所述的特标USB Hub。本方案中，该“特标 USB Hub认证参数”的值为“ JYD”。其中工作状态参数204用于表示工作状态，一般存在主机中的硬盘上，取值为0或 1，分别表示单用户状态和多工作站状态；
其中的基本配置参数表205，一般存在主机中的硬盘上，用于表示工作站配置信息，包括每个工作站所对应的显卡和每个扩展工作站所对应的特标USB Hub的信息，本方案中，该基本配置参数表采用链表的形式，具体如图3所示，链表头表示原始工作站，每增加一个扩展工作站，则增加一个表节点来表示，其中表节点300表示扩展工作站1的配置信息。请一并参见图2、图3和图4，安装完所述“一机多工作站”软件后，运行其中的“一机多工作站”配置模块200，软件将执行以下配置方法，步骤是
1、使计算机主机中所安装的所有显卡输出相同的用户界面(步骤400)，该步骤的执行结果是当前显示器102和电视机103中将显示相同的用户界面；
2、识别出接在主机上的所有特标USBHub (步骤401)，具体为读取计算机主机所连接的所有USB Hub的VID信息，如果某USB Hub的VID信息与“特标USB Hub认证参数” 207 的值相同，则该USB Hub即为特标USB Hub;否则该USB Hub即为非特标USB Hub。该步骤的执行结果是USB Hubl05被识别为特标USB Hub，而USB Hublll则被识别为非特标USB Hub。3、使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站(步骤40 ，具体为为每个特标USB Hub，在基本配置参数表205中增加一个扩展工作站，并将该特标USB Hub的设备名记录到扩展工作站中；该步骤执行结果是基本配置参数表205中增加了扩展工作站1 (图3中 300)，并且特标USB Hub 105的设备名被记录到扩展工作站1中。4、使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡(步骤403)，具体逻辑如图 5所示，该步骤执行结果是
a)在显示器102中弹出一个提示窗口，提示用户通过某个与该显示器102配对的输入
14设备输入一个动作，此时假设用户按下PS/2鼠标的任意按键，显示器102中的提示窗口消失；
b)在电视机中弹出一个提示窗口，提示用户通过某个与该电视机103配对的输入设备输入一个动作，此时假设用户按下USB鼠标114的任意按键，电视机103中的提示窗口消失；
c)将显示器102所连接的显卡的设备名记录到基本配置参数表205中的“原始工作站所对应的显卡的设备名”，将电视机103所连接的显卡的设备名记录到基本配置参数表205 中的“扩展工作站1所对应的显卡设备名”。5、设置工作状态(步骤404)，具体为将工作状态参数204设置为1，表示多工作站状态；
至此，“一机多工作站”配置模块运行结束，配置结果记录在基本配置参数表205中，当启动和执行多工作站运行支撑模块202时，系统将执行步骤405，将连接到各特标USB Hub 的人机交互设备分配给各特标USB Hub所对应的扩展工作站；其它人机交互设备分配给原始工作站。步骤405的具体执行逻辑如图6所示，动态生成和维护一个“各工作站人机交互设备表”参数206，该参数中记录着原始工作站和每一个当前处于活动状态的扩展工作站的人机交互设备清单。所谓扩展工作站处于活动状态，是指该扩展工作站所对应的特标USB Hub 能够被系统识别到。所述的“各工作站人机交互设备表”206参数的结构如图7所示。当鼠标114断开了与计算机主机的连接时，则从该参数中删除“鼠标114的设备名”项，其它设备的处理类推。多工作站运行支撑模块202执行后，按照基本配置参数表205和“各工作站人机交互设备表”参数206，使计算机进入多工作站运行状态。在多工作站运行状态下，本实施方案中的计算机系统，将如图8所示，被划分为原始工作站和一个扩展工作站，两个工作站各自独立运行，可供两个用户各自独立使用。如图2所示，实施例1所述的“一机多工作站”软件中包括有一个单用户运行管理模块201和一个工作状态切换模块203 ；
其中工作状态切换模块203允许用户通过快捷操作方式来改变工作状态参数204的值，从而改变当前的工作状态；当工作状态参数204的值等于0，则执行单用户运行管理模块201并停止多工作站运行支撑模块202。执行单用户运行管理模块201时，计算机将不再有工作站之分。当工作状态参数204的值等于1，则执行多工作站运行支撑模块202并停止单用户运行管理模块201。另一种较好的实施例2，如图9所示，该方案中，主机上连接着一种特标USB Hub显示盒802，该特标USB Hub显示盒802集成有特标USB Hub803，同时，显卡输出的特定视频信号经过该盒传递给显示终端设备(其中800为视频信号线)，且该盒中带有一个视频信号反馈模块801，当有特定视频信号经过时，视频信号反馈模块801会获取到该事件，并将该事件通过特标USB Hub803反馈给计算机主机。采用这种方案后，上述方案中的步骤4“使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡”，可以改为如下方法(图未示)a)仅使一个显卡输出特定视频信号；
b)等待一定时间，在这个时间内，主机内运行的“一机多工作站”软件的一机多工作站配置模块200不停侦测是否有特标USB Hub显示盒802向计算机主机反馈“本USB Hub显示盒收到了来自显卡的特定视频信号”事件；
在这个等待时间内，如果一机多工作站配置模块200侦测到了某个特标USB Hub显示盒802向计算机发送了所述反馈事件，则
从基本配置参数表205中找到所述特标USB Hub的设备名，从而找到该设备名所在的扩展工作站；将所述步骤a)中的显卡的设备名记录到所述扩展工作站中。c)重复步骤a)、b)直到所有显卡均输出过特定视频信号；
d)没有被分配的显卡被分配给原始工作站。其设备名记录到“原始工作站所对应的显卡的设备名”。所述步骤a)也可以是“仅使一个显卡输出普通视频信号”或“仅使一个显卡不输出视频信号”，只要保证在步骤a)时该显卡与主机内的其它显卡的输出不同，且在步骤b) 时一机多工作站配置模块200能够获取到特标USB Hub显示盒对该显卡输出的及时反馈。还存在一种实施例3，对前述实施例进行简化，将实施例中的步骤“识别出接在主机上的所有特标USB Hub”和步骤“使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站”分别修改为 “识别出接在主机上的所有USB Hub”和“使每个USB Hub对应一个扩展工作站”，具体为不对USB Hub进行认证，且为每个连接在主机上的USB Hub，在基本配置参数表205中增加一个扩展工作站，并将该USB Hub的设备名记录到扩展工作站中；
当所述计算机系统为“一机双工作站”系统，包括一个原始工作站和一个扩展工作站， 本发明还公开了另一种较好的实施例4，其“一机多工作站”软件中比实施例1多了一个显卡配置切换模块208，如图10所示，该模块定义了一组显卡切换快捷按键，按照如图11所示的软件逻辑，当显卡切换快捷按键被按下，则将基本配置参数表205中的两个工作站所对应的显卡的设备名互换，多工作站运行支撑模块202将按照新的基本配置参数表205运行。本发明还公开了一种实施例5，如图12所示，该实施例中，工作状态切换模块203 不仅允许用户通过快捷操作方式来改变工作状态参数204，而且允许用户通过快捷方式来改变基本配置参数表205中各参数的值，多工作站运行支撑模块202将按照新的基本配置参数表205运行。虽然本发明的上述实施例中的计算机系统只有一个原始工作站和一个扩展工作站，但具有多个扩展工作站的系统也同样可以实施的，这明显也属于本发明的保护范围之内。本发明还提供了一种工作站卡，如图13所示，工作站卡900上带有插片907，可以插在计算机主机内的主板的插槽上，有视频输出接口 901和USB接口 902，工作站卡905上则带有PS/2接口 904。图中906为视频输出接口的螺孔。所述工作站卡可通过在一块显卡上集成其它人机交互设备接口而成。采用了这种工作站卡的“一机多工作站”计算机系统的实施例6如图14所示，连接在同一个工作站卡上的所有人机交互设备自动配置成一个扩展工作站，连接在普通的板卡上的人机交互设备自动配置为原始工作站。对于实施例2和实施例6，其工作站配置过程可以完全由“一机多工作站”软件完成，所以在实施的时候，“一机多工作站”软件的配置模块200可以不必单独运行，如图15所示，安装完“一机多机多工作站”软件后，可以直接启动多工作站运行支撑模块202，在运行模块202的过程中运行一机多工作站配置模块200来实现对工作站的配置，对于本实施例 6，这一配置过程具体步骤是
I)识别出系统中所有的工作站卡。使每个工作站卡对应一个扩展工作站。II)接到工作站卡的人机交互设备和该工作站中所集成的显卡均配置给该工作站卡所对应的扩展工作站；其他人机交互设备和显卡分配给原始工作站。尽管本发明已作了详细的说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员， 显然可以按照上述说明而做出各种替代方案、修改和改动，因此，所有这些替代方案、修正和改动，都应该包括在权利要求的精神和范围之内。
权利要求
1.“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接至少一个特标USB Hub，所述的特标USB Hub是指带计算机可识别的特征标志、并能通过认证的USB Hub，该方法通过所述的系统执行一机多工作站的配置，其特征在于该方法包括如下步骤(1)识别出接在主机上的所有特标USBHub ； 使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站；使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡；所述“使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡”的步骤包括如下子步骤a)只在一个显卡所连接的显示终端设备上弹出一个提示窗口，提示用户通过与该显示终端配对的工作站的某个输入设备输入一个动作；b)等待一定时间；在这个等待时间内，如果识别到来自一个输入设备的动作，则将该显示终端设备所连接的显卡划分到输入动作所来自的那个输入设备所属的工作站；c)重复步骤a)、b)直到所有显示卡均弹出过步骤a)所述的提示窗口；(2)连接到各特标USBHub的人机交互设备分配给各特标USB Hub所对应的扩展工作站；其它人机交互设备分配给原始工作站；当系统中有多个特标USB Hub盒时，各个特标USB Hub盒的特征标志各不相同，所述的特标USB Hub盒，指内置有特标USB Hub的设备；所述特标USB Hub盒具有系统可识别的特征标志，并采用以下方法来获取 读取存储于USB Hub芯片中原有默认的特征标志来识别；或读取USB Hub主芯片外接ROM中存储的特征标志来识别；或读取连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志来识别；或读取USB Hub盒所连接的主机USB接口的编号来识别。
2.如权利要求1所述的“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，其特征在于其中所述的“原有默认的特征标志”是USB Hub的VID、PID或产品序列号之一，所述的“连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志”是USB设备的VID、PID、产品序列号之一。
3.“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，主机连接至少一个特标USB Hub，所述的特标USB Hub是指带计算机可识别的特征标志、并能通过认证的USB Hub，该方法通过所述的系统执行一机多工作站的配置，其特征在于该方法包括如下步骤(1)识别出接在主机上的所有特标USBHub ； 使每个特标USB Hub对应一个扩展工作站；使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡；所述“使原始工作站和每个扩展工作站分别对应一个显卡”的步骤包括如下子步骤a)只在一个显卡所连接的显示终端设备上弹出一个提示窗口，提示用户通过与该显示终端配对的工作站的某个输入设备输入一个动作；b)等待一定时间；在这个等待时间内，如果识别到来自一个输入设备的动作，则将该显示终端设备所连接的显卡划分到输入动作所来自的那个输入设备所属的工作站；c)重复步骤a)、b)直到所有显示卡均弹出过步骤a)所述的提示窗口；(2)连接到各特标USBHub的人机交互设备分配给各特标USB Hub所对应的扩展工作站；其它人机交互设备分配给原始工作站；所述的人机交互设备是键盘、鼠标、遥控接收器、游戏操纵杆、声卡、扬声器、麦克风、摄像头之一或其组合；当系统中有多个特标USB Hub盒时，各个特标USB Hub盒的特征标志各不相同，所述的特标USB Hub盒，指内置有特标USB Hub的设备；所述特标USB Hub盒具有系统可识别的特征标志，并采用以下方法来获取读取存储于USB Hub芯片中原有默认的特征标志来识别；或读取USB Hub主芯片外接ROM中存储的特征标志来识别；或读取连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志来识别；或读取USB Hub盒所连接的主机USB接口的编号来识别。
4.如权利要求3所述的“一机多工作站”计算机系统的设备配置方法，其特征在于其中所述的“原有默认的特征标志”是USB Hub的VID、PID或产品序列号之一，所述的“连接到USB Hub的USB设备中存储的特征标志”是USB设备的VID、PID、产品序列号之一。
5.一种权利要求1-4中任一所述设备配置方法中所采用的USB Hub盒，所述的USB Hub 盒包括USB Hub主芯片及外围电路，其特征在于具有计算机可识别的特征标志，并存储于USB Hub主芯片、或USB Hub主芯片的外接ROM、或存储于连接到该USB Hub的USB设备中。
6.如权利要求5所述的USBHub盒，其特征在于所述的USB Hub盒集成了包括USB红外接收器、USB无线接收器、USB声卡之一或其组合在内的人机交互设备。
7.如权利要求6所述的USBHub盒，其特征在于在所述的USB Hub盒中集成一个可以触发输入事件的按键，当该按键被触动时，该USB Hub盒能使主机产生一个输入事件。
8.如权利要求6或7所述的USBHub盒，其特征在于所述的USB Hub盒集成视频输入接口，并集成用于识别特定视频信号的装置。
9.“一机多工作站”计算机系统，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，其特征在于主机连接如权利要求5所述的USB Hub盒，所述的USB Hub盒集成了包括USB红外接收器、USB无线接收器、USB声卡之一或其组合在内的人机交互设备。
10.如权利要求9所述的“一机多工作站”计算机系统，其特征在于所述的USBHub 盒分别连接人机交互设备，所述的人机交互设备是键盘、鼠标、遥控接收器、游戏操纵杆、声卡、扬声器、麦克风、摄像头之一或其组合。
11.一种工作站卡，其特征在于其中集成有至少一个显卡和至少一个USB 口或PS/2 口、显卡和USB 口在硬件设计上一一对应，在如权利要求9所述的“一机多工作站”计算机系统中，同一个工作站卡上的显卡和连接在该工作站卡上的人机交互设备对应到同一个工作站。
12.“一机多工作站”计算机系统，所述的系统包括一主机，主机内安装有多个显卡，其特征在于主机连接如权利要求5所述的USB Hub盒，在所述的USB Hub盒中集成一个可以触发输入事件的按键，当该按键被触动时，该USB Hub盒能使主机产生一个输入事件。
13.如权利要求12所述的计算机系统，其特征在于所述的USBHub盒分别连接人机交互设备，所述的人机交互设备是键盘、鼠标、遥控接收器、游戏操纵杆、声卡、扬声器、麦克风、摄像头之一或其组合。
14. 一种工作站卡，其特征在于其中集成有至少一个显卡和至少一个USB 口或PS/2 口、显卡和USB 口在硬件设计上一一对应，在如权利要求12所述的“一机多工作站”计算机系统中，同一个工作站卡上的显卡和连接在该工作站卡上的人机交互设备对应到同一个工作站。
全文摘要
本发明公开了一种“一机多工作站”计算机系统的配置方法，以及一种USBHub盒和“一机多工作站”计算机系统、一种工作站卡。其中所述配置方法包括如下步骤(1)识别出接在主机上的所有特标USBHub；使每个特标USBHub对应一个扩展工作站；使原始工作站和每个扩展工作站分别对应到一个显卡。需要说明的是，步骤(1)中的三个子步骤是无次序限制的。较好的方案，步骤(1)如下①识别出接在主机上的所有特标USBHub；②使每个特标USBHub对应一个扩展工作站；③使原始工作站和每个扩展工作站分别对应到一个显卡。
文档编号G06F1/16GK102221850SQ20111013376
公开日2011年10月19日 申请日期2008年1月10日 优先权日2007年7月8日
发明者张伟明 申请人:盛乐信息技术(上海)有限公司