基于虚拟化技术的多桌面系统

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1、华中科技大学硕士学位论文基于虚拟化技术的多桌面系统姓名：徐天鸿申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：韩宗芬20090522华中科技大学硕士学位论文1.3课题背景与研究内容本课题来源于国家973项目：“计算系统虚拟化基础理论与方法研究”（No.2007CB310900）——课题4“虚拟计算系统普适化运行环境研究”。本课题面向虚拟计算系统的运行环境，围绕虚拟计算系统的协同、普适特性，考虑用户操作环境的移植需求、程序运行维护环境的自动配置需求、应用任务协作需求以及可视化监控与评估需求等，综合运用各种虚拟化手段和技术，设计高效的虚

2、拟运行环境。本课题研究普适化运行环境中用户操作环境的异地迁移、程序分发、执行环境的动态配置、可视化监控与效率评估等多个关键问题，探索其中存在的一般规律，并结合包括Web技术、桌面虚拟化技术等在内的各类虚拟化技术，实现普适化的虚拟运行环境。根据课题研究目标和要求，本文以桌面虚拟化为主要研究目的，旨在为虚拟机在桌面环境的应用场景中提供一种让用户方便使用多操作系统并改善娱乐体验的方案。在分析了国内外研究现状的基础上，针对目前流行的XenVMM和VNC的搭配方式，提出了一种对现有方法改进而来的多桌面系统，并通过该系统让用户可以方便的用快捷键方

3、式改变多个桌面间的各种状态。不仅如此，MDPS通过引入优秀的图形界面设计，为MDPS中独立的网络电视子系统模拟出类似消费电子产品的用户界面，使得用户在使用进入该系统观看视频时可以获得更好的用户体验。具体来讲，本文的研究内容包括：1.对Dom0图形化计算环境和Xen启动流程的分析与研究；2.如何通过Linux图形接口对多个桌面的窗口进行控制和调度。在提出了窗口寻址算法的基础上，MDPS共实现了三个模块：同屏显示模块、桌面切换模块、桌面高亮模块。三个模块统一通过图形接口层的函数库，控制位于Linux图形机制最底层的窗口管理器，由窗口管理器

4、与绘图核心组件XServer之间进行通信来完成多个窗口的调度和管理；3.系统组件间数据通信，会话结构的管理方法和VNC连接免除认证的机制；4.网络电视桌面的动态界面设计与数据组织方法。1.4文章框架结构本文后续各章节的内容组织安排如下：第二章首先对系统的功能和设计目标进行说明，阐明确立系统设计目标的原因。然后针对设计目标中的重点，从解决方案的角度讲述系统的总体设计思路。接着从功5华中科技大学硕士学位论文能模块和体系结构方面对系统的总体设计进行阐述，描述系统的整体设计框架。最后从处理流程方面对系统的工作机制进行详细的说明。第三章详细论述

5、多桌面系统的主要实现技术。在本章中，首先讨论特权域计算环境的配置调整和虚拟机启动的优化方法。接下来详细描述窗口寻址算法，在对X窗口协议进行分析后详细描述该算法的过程。接着在窗口寻址算法基础上，对窗口控制中每个功能所涉及的技术和方法进行详细说明。随后对MDPS系统中的会话管理进行说明，包括各个子模块进行数据通信和VNC连接时免除密码认证的方法。最后对网络电视的动态界面的设计和数据组织方法进行论述。第四章对多桌面系统的测试情况进行说明，并从功能和性能两个方面对系统进行说明和分析。第五章对全文所作的工作进行总结，并指出未来要进行的工作。最后

6、是致谢和参考文献6华中科技大学硕士学位论文2多桌面系统MDPS的设计本章首先对本文所提出的基于虚拟化技术的多桌面系统MDPS进行系统功能和设计目标方面的说明，然后给出系统整体的设计思路，接着对系统的体系结构和功能模块进行详细说明，最后概要描述MDPS的工作机制和处理流程。1.3多桌面系统MDPS简介基于虚拟化技术的多桌面系统MDPS是基于XenVMM框架上实现的一个让用户能方便的同时使用多个操作系统，并获得良好娱乐体验的解决方案。相对于热门服务器应用，该系统是对虚拟化技术在冷门的桌面领域进行的一次尝试性的应用。系统整合了多个相关领域内

7、的技术，通过操作系统的配置管理来对Dom0的操作权限进行管理；利用XServer和窗口管理器提供的接口来调整多个操作系统的桌面的显示范围和状态；引入会话管理模块和消息转发机制使得MDPS子模块间能够进行通信并相互传递重要参数；通过优秀的动态界面设计在系统中嵌入用户体验良好的网络电视桌面。系统的主要设计目标有三个：首先是保持桌面用户的传统使用习惯——既要让用户能够使用虚拟机操作系统，又要使XenVMM的Dom0对于用户而言透明。按照现有Xen发行版的机制，若用户希望使用一个VM，首先要启动Xen，由系统将引导进入Dom0，在登陆验证后进

8、入图形桌面或者命令行模式；接着用命令行或者脚本方式手动启动VM；最后手动用VNC等工具连接至VM操作系统的桌面上，就可以对桌面进行操作了。相比如今多数普通桌面用户打开计算机就直接进入Windows桌面下的方式，上述启动和