一种基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112967171A(43)申请公布日2021.06.15(21)申请号202110278706.4(22)申请日2021.03.15(71)申请人深圳市瑞驰信息技术有限公司地址518000广东省深圳市前海深港合作区前湾一路1号A栋201（入驻深圳市前海商务秘书有限公司）(72)发明人刘凯邓亚军王钦(74)专利代理机构深圳市中科创为专利代理有限公司44384代理人彭西洋宋鹏跃(51)Int.Cl.G06T1/20(2006.01)G06T15/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统及方法(57)摘要本发明涉及一种基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统及方法，包括：虚拟机配置的第一软件模块，及宿主机配置的第二软件模块；所述第一软件模块包含各类应用程序App，所述第二软件模块具备3D渲染功能，可将第一软件模块中的App进行3D渲染。本发明可以在Android系统中实现GPU的虚拟化，不需要GPU厂家的特殊支持，即可在多个Android虚拟系统中共享使用本机的GPU，提高用户的操作体验，充分利用GPU资源，节省成本。同时，这种方式不限于某个具体的GPU型号，通常的ARM架构中的GPU都可以使用上面的方式。CN112967171ACN112967171A权利要求书1/1页1.一种基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统，其特征在于，包括：虚拟机配置的第一软件模块，及宿主机配置的第二软件模块；所述第一软件模块包含各类应用程序App，所述第二软件模块具备3D渲染功能，可将第一软件模块中的App进行3D渲染。2.根据权利要求1所述的基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统，其特征在于，所述第一软件模块包括：Kvm+QEMU，用于实现底层系统；AndroidKernel，在上面运行独立的AndroidKernel内核，为Android系统提供服务；Libraries，为Android系统中的共享库，与普通Android系统中的一致；AndroidRuntime，为Android的运行时库，与普通Android系统中的一致；vGPULibrary，为虚拟机中模拟GPU的模块，实现一个软GPU的功能，为上层App提供3D渲染服务；ApplicationFramework，为Android系统框架，与普通Android系统的一致；App，为在Android虚拟机中运行的各类应用。3.根据权利要求2所述的基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统，其特征在于，所述第二软件模块包括：3DRender模块，3D渲染模块，运行于宿主机上，与虚拟机中的vGPULibrary进行通讯，负责3D图形的整体渲染调用；OpenGLESTranslator模块，运行于宿主机中，接收3DRender的渲染指令，并转换为本机的OpenGL接口；本地因为运行不同的GPU硬件和驱动，可能提供不同的OpenGL版本和接口，OpenGLESTranslator则根据情况进行适配和转换；GPULibrary模块，本机GPU的API接口库，由GPU厂家提供，与内核中的GPUDriver通讯，共同来实现GPU渲染功能；GPUDriver内核模块，GPU厂家提供的GPU驱动，与GPULibrary一同提供GPU功能。4.一种基于ARM架构实现GPU虚拟化的方法，其特征在于，包括步骤：(1)App进行窗体等初始化后，如果要在窗体上进行3D图形绘制，先将3D渲染指令发送给vGPULibrary；(2)vGPU库会与外部宿主机上的3DRender建立高速通道，因为都运行于同一套系统内部，可采用共享内存的传输方式，减少渲染指令及数据在内存中的复制次数；(3)接下来，3DRender与本机的OpenGLESTranslator模块通讯，将指令再次转发给Translator模块；(4)OpenGLESTranslator模块根据当前的主机系统和GPU配置，将渲染指令转换为不同的版本和格式要求，再次发送给本机上的物理GPULibrary共享库；(5)由GPULibrary与内核中的GPUDriver共同来完成渲染指令的执行；(6)渲染指令执行完成后，再按照上面的反顺序，将结果返回给App程序，完成一条渲染指令的执行。2CN112967171A说明书1/3页一种基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统及方法技术领域[0001]本发明涉及Andriod系统技术领域，具体涉及一种基于ARM架构实现GPU虚拟化的系统及方法。背景技术[0002]虚拟化在以x86CPU为基础的系统中已经发展的非常成熟，无论是公有云还是私有云的应用都非常成熟和丰富。而随着以ARM架构CPU为核心的智能手