、对操作的状态和完成进 行监控等，如上所述。
[0033] 在诸如图1中所示的系统中（其中，GPU 20是本地视频接口电路19的一部分）， GPU 20的渲染操作的结果可以表示要在本地显示设备（例如，上述屏幕42、46)上显示的屏 幕。在一些情况下，可以以不同的方式使用结果。一种一般的备选方式是使用远程显示设 备，即，本地应用26生成要在附接到另一物理计算机的显示设备上显示的屏幕图形信息。 在该情况下，可以将渲染操作的结果返回请求应用26,例如，以使应用26能够将结果发送 到将显示结果的另一计算机。渲染结果的其他后端处理是可能的。
[0034] 虽然上述描述集中于具体地用于支持图形操作的方法和装置，但是可以对其进行 略微一般化以针对除了图形操作之外的操作提供对硬件资源的共享访问。关于GPU，例如， 越来越多地针对非图形任务使用现代GPU，其采用由GPU在硬件中执行的矢量计算和其他 计算。在这种类型的使用中，GPU可以称作"通用GPU"。关于图1的结构，为了支持该使用 的唯一主要修改是驱动器28和34支持应用程序24不论使用什么API来访问硬件资源。 [0035] 所公开的技术还可以被一般化为利用专用VM(与渲染VM 18类似），其与控制VM 14相比，与来宾VM 18更兼容。在这一方面，假设来宾VM 18采用第一种类型的操作系统 (例如，Windows)，而控制VM 14使用不同类型的第二操作系统（例如，Linux)，并且在第二 操作系统下不存在或者仅存在有限的对系统功能的支持，其中，第一操作系统更充分地支 持系统功能。在该情况下，系统功能（或针对系统功能的控制软件，例如，设备驱动器）可 以被部署在运行第一操作系统的专用VM(与渲染VM 16类似）上，并且VM间通信方案可以 用于使得能够从来宾VM 18访问功能。该布置使基于第二操作系统的虚拟化计算机能够以 本地方式支持第一操作系统的功能。
【主权项】
1. 一种计算系统，包括： 图形处理单元；以及 主处理电路，所述主处理电路能够操作用于执行计算机程序指令集以形成： 管理程序，所述管理程序能够操作用于对所述计算系统的硬件进行虚拟化； 控制虚拟机；以及 渲染虚拟机， 所述控制虚拟机能够操作用于管理所述渲染虚拟机和来宾虚拟机，所述来宾虚拟机包 括生成图形信息的应用程序， 所述渲染虚拟机包括所述图形处理单元本地的图形驱动器，并且所述控制虚拟机向所 述渲染虚拟机指派对所述图形处理单元的直通访问，所述渲染虚拟机能够操作用于（i)经 由虚拟机间通信信道从所述应用程序接收所述图形信息，（ii)向所述图形驱动器提供所接 收的图形信息，以及（iii)使用所述图形驱动器以基于所述图形信息来控制所述图形处理 单元的操作以执行图形渲染操作。
2. 根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述来宾虚拟机和所述渲染虚拟机执行与 所述本地图形驱动器兼容的第一种类型的相应操作系统，并且所述控制虚拟机执行不与所 述本地图形驱动器兼容的第二种类型的操作系统。
3. 根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述应用程序执行图形密集工作量。
4. 根据权利要求3所述的计算系统，其中，所述图形密集工作量包括视频游戏。
5. 根据权利要求3所述的计算系统，其中，所述计算系统是单个用户通常使用的个人 台式机或移动设备。
6. 根据权利要求1所述的计算系统，其中，所述渲染虚拟机运行嵌入式操作系统。
7. -种操作计算机系统以能够实现由在来宾虚拟机中执行的应用程序使用图形处理 单元的方法，包括： 由控制虚拟机向渲染虚拟机指派对所述图形处理单元的直通访问，所述渲染虚拟机包 括所述图形处理单元本地的图形驱动器；以及 由所述渲染虚拟机执行以下操作： 经由虚拟机间通信信道从所述应用程序接收所述图形信息； 向所述图形驱动器提供所接收的图形信息；以及 使用所述图形驱动器以基于所述图形信息来控制所述图形处理单元的操作以执行图 形渲染操作。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述来宾虚拟机和所述渲染虚拟机运行与所述 本地图形驱动器兼容的第一种类型的相应操作系统，并且所述控制虚拟机运行不与所述本 地图形驱动器兼容的第二种类型的操作系统。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述应用程序执行图形密集工作量。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述图形密集工作量包括视频游戏。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述计算系统是单个用户通常使用的个人台式 机或移动设备。
12. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述渲染虚拟机运行嵌入式操作系统。
13. -种操作计算机系统以能够实现由在来宾虚拟机中执行的应用程序使用硬件资源 的方法，包括： 由控制虚拟机向专用虚拟机指派对所述硬件资源的操作的控制，所述专用虚拟机包括 针对所述硬件资源的本地驱动器；以及 由所述专用虚拟机执行以下操作： 经由虚拟机间通信信道从所述应用程序接收针对所述硬件资源的输入信息； 向所述本地驱动器提供所接收的输入信息；以及 利用所述本地驱动器以使用所述输入信息控制所述硬件资源的操作。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述硬件资源是通用图形处理单元。
15. -种操作计算机系统以能够实现由在来宾虚拟机中执行的应用程序执行系统功能 的方法，包括： 由控制虚拟机向专用虚拟机指派对所述系统功能的执行的控制，所述专用虚拟机包括 用于控制所述系统功能的执行的软件组件，所述软件组件与由所述专用虚拟机和所述来宾 虚拟机运行的第一种类型的相应操作系统兼容并且不与由所述控制虚拟机运行的第二种 类型的操作系统兼容；以及 由所述专用虚拟机执行以下操作： 经由虚拟机间通信信道从所述应用程序接收针对所述系统功能的输入信息； 向所述软件组件提供所接收的输入信息；以及 利用所述软件组件代表所述应用程序控制所述系统功能的执行。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述系统功能包括由图形处理单元提供的图 形功能，并且所述软件组件是针对所述图形处理单元的驱动器，所述驱动器在所述图形处 理单元本地，并且根据由所述应用程序使用的第一应用编程界面操作以调用所述图形功 能，并且所述第二种类型的操作系统本地支持第二应用编程界面，所述第二应用编程界面 至少缺少所述图形功能中所选择的图形功能。
【专利摘要】计算系统包括图形处理单元(GPU)、以及主处理电路，所述主处理电路用于执行计算机程序指令以形成：管理程序、控制虚拟机(VM)以及用于图形处理的专用渲染VM。来宾VM的应用程序根据诸如直接3D等的图形API生成图形命令和数据。渲染VM包括GPU本地的图形驱动器，并且控制VM向渲染VM指派对GPU的直通访问。渲染VM经由VM间通信信道从应用程序接收图形信息，并且渲染VM使用图形驱动器控制GPU以执行图形渲染。使用渲染VM使得能够在无需迫使控制VM使用兼容操作系统的情况下实现本地图形性能。本技术通常可应用于专用VM对硬件资源的虚拟化。
【IPC分类】G06F9-455
【公开号】CN104737129
【申请号】CN201380054128
【发明人】朱利安·彼得罗夫, 桑迪·斯塔茨门
【申请人】思杰系统有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年8月22日
【公告号】EP2888662A1, US9146762, US20140055466, WO2014031833A1