基于Xen的聲音設(shè)備虛擬化的研究.pdf

1、隨著虛擬化技術(shù)的發(fā)展，CPU和內(nèi)存虛擬化已經(jīng)取得了很多研究成果，但是I/O虛擬化仍然面臨著一些挑戰(zhàn)。當(dāng)前，Xen半虛擬化方式并沒有提供對聲音設(shè)備虛擬化的支持，導(dǎo)致用戶在Xen半虛擬化的虛擬機(jī)上不能使用聲音設(shè)備，這直接影響了用戶在Xen半虛擬化環(huán)境的使用體驗(yàn)。
　　 使用分離驅(qū)動(dòng)模型，通過在非特權(quán)虛擬機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)前端聲卡驅(qū)動(dòng)和在特權(quán)虛擬機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)后端聲卡驅(qū)動(dòng)，可以為Xen半虛擬化環(huán)境實(shí)現(xiàn)聲音設(shè)備的虛擬化。
　　 前端聲卡

2、驅(qū)動(dòng)基于ALSA驅(qū)動(dòng)架構(gòu)注冊一個(gè)虛擬聲音設(shè)備為上層應(yīng)用提供抽象接口，并通過這些接口來截取上層應(yīng)用的音頻請求，然后將音頻請求發(fā)送到后端。后端聲卡驅(qū)動(dòng)接收來自前端的音頻請求，然后將這些音頻請求遞送到物理聲卡驅(qū)動(dòng)以完成對聲音設(shè)備的操作。為了提高聲音設(shè)備虛擬化的性能，使用了設(shè)備I/O環(huán)、授權(quán)表和事件通道來實(shí)現(xiàn)前后端聲卡驅(qū)動(dòng)之間的高效數(shù)據(jù)傳輸，其中設(shè)備I/O環(huán)用于傳輸請求和響應(yīng)，授權(quán)表用于實(shí)現(xiàn)無拷貝的數(shù)據(jù)傳輸，事件通道用于虛擬機(jī)之間的異步通知。<

3、br>　　 前后端通信連接的建立是基于前后端聲音設(shè)備XenBus狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)完成的，這保證了連接操作在前后端之間的有序進(jìn)行。為了注冊前后端聲音設(shè)備到XenBus總線，在配置文件里增加了對聲音設(shè)備的支持，并在解析配置文件的過程中將前后端聲音設(shè)備構(gòu)造到XenStore，然后通過遍歷XenStore探測前后端聲音設(shè)備并注冊到XenBus。
　　 實(shí)驗(yàn)表明，增加聲音設(shè)備虛擬化的支持后，在Xen半虛擬化環(huán)境也能流暢播放音頻，并且相比Xe