(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210996910.4 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 麒麟软件有限公司 地址 300450 天津市滨 海新区塘沽海 洋科 技园信安创业广场3号楼6 -8层 (72)发明人 江锋　谢明　孙立明　张铎　 (74)专利代理 机构 天津诺德知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 12213 专利代理师 栾志超 (51)Int.Cl. G06F 9/455(2006.01) G06F 9/451(2018.01) G06F 3/14(2006.01) G06F 3/023(2006.01) G06F 3/038(2013.01) (54)发明名称 一种提高虚拟设备性能的装置和方法 (57)摘要 本发明涉及虚拟化技术领域， 且公开了一种 提高虚拟设备性能的装置， 包括： 虚拟机单元， 其 包括虚拟 机， 虚拟机由内置的应用程序以及虚拟 显卡驱动组成， 虚拟显卡 驱动输入端对应用程序 发送的图像渲染请求进行接受； 宿主机单元， 其 包括宿主机， 宿主机由内置的虚拟显卡、 UI模块 以及虚拟 显示器组成， 虚拟显卡处理虚拟显卡驱 动整合的图像渲染请求， U I模块包括图像更新定 时器； 宿主机 单元， 还包括图像更新模块， 图像更 新模块连接于虚拟显示器。 本发 明的目的在于通 过提供一种新的装置和方法， 来解决QEMU中图像 更新定时器的耗时问题， 并以此来提高虚拟设备 的性能以及定时器模块的准确度， 提高虚拟机整 体的稳定性和可靠性。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115357340 A 2022.11.18 CN 115357340 A 1.一种提高虚拟设备性能的装置， 其特 征在于， 包括： 虚拟机单元， 其包括虚拟机， 虚拟机由内置的应用程序以及虚拟显卡驱动组成， 虚拟显 卡驱动输入端对应用程序发送的图像渲染请求进行接受； 宿主机单元， 其包括宿主机， 宿主机由内置的虚拟显卡、 UI模块以及虚拟显示器组成， 虚拟显卡处 理虚拟显卡驱动整合的图像渲染请求， UI模块包括图像更新定时器； 宿主机单元， 还包括图像更新模块， 图像更新模块连接于虚拟显示器， 且图像更新模块 将虚拟显卡处 理的桌面图像传递至虚拟显示器； 用户端， 其由SPICE客户端和VNC客户端组成， 并连接虚拟显示器对处理的桌面图像进 行接收。 2.根据权利要求1所述的一种提高虚拟设备性 能的装置， 其特征在于： 所述虚拟机 内的 应用程序包括窗口管理器、 用户应用。 3.根据权利要求2所述的一种提高虚拟设备性 能的装置， 其特征在于： 所述虚拟显示器 为SPICE服务器、 VNC服 务器。 4.根据权利要求3所述的一种提高虚拟设备性 能的装置， 其特征在于： 所述图像更新模 块定期将虚拟显卡输出的桌 面图像转发至S PICE、 VNC服务器虚拟显示器。 5.根据权利要求4所述的一种提高虚拟设备性 能的装置， 其特征在于： 所述图像更新模 块的具体内容包括将虚拟显卡当前 的输出图像与上一帧进行像素比较， 计算出差异 区域， 所述图像更新模块的具体内容还包括将输出图像中的差异区域的像素数据更新到SPICE、 VNC服务器。 6.根据权利要求5所述的一种提高虚拟设备性能的装置， 其特征在于： 所述SPICE服务 器、 VNC服务器分别内置SPICE协议、 VNC协议， SPICE服务器与SPICE客户端之间通过SPICE协 议进行通信， VNC服 务器与VNC客户端之间通过VNC协议进行通信。 7.一种提高虚拟设备性能的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 主线程进行初始化， 创建并初始化图像更新模块； S2、 主线程处理已发生的虚拟设备的按键事 件、 虚拟显卡的渲染请求； S3、 主线程处理图像更新定时器的超时事件以及其它定时器的超时事件， 完成后进入 步骤S2。 8.根据权利要求7所述的一种提高虚拟设备性能的方法， 其特征在于： 所述步骤S3 中的 主线程处理图像更新定时器的超时事 件， 发送图像更新信号给图像更新模块。 9.根据权利要求8所述的一种提高虚拟设备性 能的方法， 其特征在于： 所述图像更新模 块处理图像更新信号的步骤为： (1)、 图像更新模块 等待并接收图像更新信号； (2)、 图像更新模块将虚拟显卡当前输出的桌面图像与上一帧进行像素比较， 计算出差 异区域； (3)、 图像更新模块将输出 图像中的差异区域的像素数据更新到SPICE、 VNC服务器， 然 后进入步骤(1)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115357340 A 2一种提高虚拟设 备性能的装 置和方法 技术领域 [0001]本发明涉及虚拟化技术领域， 更具体地说， 本发明涉及一种提高虚拟设备性能的 装置和方法。 背景技术 [0002]当前， 虚拟化技术已经变得十分流行并被广泛应用， 且技术已经十分成熟， 其性能 也与物理机接近。 但对于 设备的虚拟化， 目前还有很大的进步空间， 部 分虚拟设备的功能和 性能与物理设备相比， 仍存在较大差距。 目前， 中国发明专利 “一种虚拟机性能优化的方法 和设备”(专利号： CN111240797A)， 该发明主要依靠物理机NUMA绑定关系来进行优化， 相当 于是优化虚拟机的运行环境和资源配置， 未能深入到虚拟机内部的实现中， 未能对各虚拟 设备从实现原理上进 行优化， 因而提升空间有限。 中 国发明专利 “虚拟机中的组播性能优化 方法、 系统、 装置及存储介质 ”(专利号： CN113259142B)， 该发明只是专注于虚拟网络中的组 播部分， 未能对虚拟机的其它类型的设备进 行优化， 其方法不具备通用性， 无法应用到其它 虚拟设备的优化中， 更无法整体提升各虚拟设备的性能。 中国发明专利 “一种kvm的网络性 能优化方法 ”(专利号： CN106789337B)， 该发明只是专注于虚拟网络部分的优化， 且与Intel   VT‑d技术深度绑定， 不具 备通用性， 无法应用到其它虚拟设备中。 [0003]目前， 在现有技术中， 为了提高虚拟设备的性能， 首先需要对虚拟设备的实现者 QEMU进行分析， QEMU主要基于单线程实现， 其主线程负责循环处理各种虚拟设备事件和 定 时器事件， 核心逻辑可参照说明书附图4， 显然， 在这样的设计下， 当定时器事件的处理耗时 过长时， 会导致设备事件不能及时处理， 从而影响虚拟设备的响应速度， 并最 终导致性能的 降低。 [0004]其中， 在QEMU的UI模块(负责实现虚拟机的用户界面)中， 便存在这样一个比较耗 时的定时器， 即图像更新定时器。 它主要负责定期将虚拟机经虚拟显卡输出 的桌面图像更 新到SPICE服务器、 V NC服务器等虚拟 显示器中。 为更加详细的描述该定时器的功能和影 响， 我们需要结合虚拟机的图像数据流进行分析， 参 考说明书附图3 。 [0005]虚拟机的桌面图像从生成、 传输， 并最终展示给用户的典型过程， 具体可分为如下 步骤： [0006]1.虚拟机内的应用程序(包括窗口管理器、 用户应用等)发送图像渲染请求至虚拟 显卡驱动； [0007]2.虚拟显卡驱动将渲染请求整合后转发至虚拟显卡(由QE MU创建)； [0008]3.虚拟显卡处 理各个渲染请求， 并生成最终的桌 面图像； [0009]4.QEMU UI模块提前创建好图像更新定时器， 并利用定时器定期将虚拟显卡输出 的桌面图像转发至S PICE、 VNC服务器等虚拟显示器。 [0010]5.SPICE、 VNC服务器分别通过SPICE、 VNC协议将桌面图像传输给SPICE、 VNC客户 端； [0011]6.SPICE、 VNC客户端接收桌 面图像， 并展示给用户。说　明　书 1/5 页 3 CN 115357340 A 3