CN103777993A - 一种多用户计算机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多用户计算机系统，其包括：主计算机具有第一无线模块、虚拟显示驱动程序、虚拟音频驱动程序以及用户模式应用程序；至少一台虚拟计算机，其中至少一台虚拟计算机包括第二无线模块以用于沟通第一无线模块、通用串行总线连接器以及视频处理组件。第二无线模块与通用串行总线连接器耦接视频处理组件。虚拟显示驱动程序与虚拟音频驱动程序耦接用户模式应用程序，用以驱动通用串行总线装置并使得虚拟影像/音频数据可以传送至至少一台虚拟计算机。

Description

一种多用户计算机系统

技术领域

本发明涉及一种计算机系统，特别涉及一种允许计算机用户依照不同的登录以使用同一个人计算机的计算机系统。

背景技术

典型的办公环境包括个人计算机与薄型用户计算机配置于客户端的位置。这些个人计算机与薄型用户计算机运行于网络上，其具有集中式系统以利储存、提供文档、文档分享、网络管理及各种行政服务。初始时，系统集中化所有与计算机相关联的磁盘储存装置，而用户操作他们的本地台式电脑的应用程序。最近，认识到保密性的益处、操作成本以及集中控制的普遍需求，在基于服务器计算(SBC)解决方案中，个人计算机与薄型用户计算机可以作为远程终端(RTs)，其在服务器上操作应用程序。

为了提供一个人为操作的计算机接口，输入与输出装置的集合是必需的。这个集合通常会包括一个视频显示器、鼠标以及键盘。键盘与鼠标为用户接口，用于切换至计算机上或输入指令至计算机。或者，这个集合也包括额外的装置，例如扬声器、麦克风、软盘驱动器、CD-ROM驱动器以及额外的键盘装置。对于一个单一的用户计算机，所有的装置都包括在一个单一的集合中。对于多用户系统中，将有一个以上的集合，每一个集合提供给每一个用户。必须使用一些方法以确定这些多个集合的配置。

此外，为了增进在主机系统与客户端之间的通讯，其它的系统已经使用主机系统中的主CPU以提高远程终端的效能。薄型客户端与传统PC作为远程客户端已经做了这件工作。这种方法对于主机系统是有效的，其在一个时间只支持一个用户。然而，对于多用户系统，使用在主机的主CPU以提高任何一个用户的效能的方法具有显著的局限性。例如用于优化一个用户的主存储器与CPU周期，计算资源可能会降低支持其它用户的工作量的能力。

从一个单一的主机有效地支持多个用户可以降低成本。在一个典型的办公环境中，很少是每个人都在同一时间使用自己的计算机，同样地，很少是任何一个用户使用自己的计算机中的所有计算资源。在一个分布式办公环境中，一个集中式多用户系统可能会通过不同的频宽链路连接，以支持远程客户端在世界各地的不同地点在其各自的时区的不同的工作时间。

基于服务器的计算，另一种方式来更有效地分配计算资源给多个用户，其中在服务器上操作应用程序只有远程客户端服务支持在用户终端。SBC允许主机系统可以动态地分配共享资源，例如内存和CPU周期，在一个多用户操作系统环境。SBC系统可以使用多用户操作系统、虚拟机(VM)、负载平衡以及其它手段等技术，基于一些标准给予不同用户存取不同级别的效能与资源。不同的优先级方案可用于分配SBC资源。SBC可以实现更高的数据安全性，集中的支持一组织，增强灾难恢复及工作连续性，以及降低数据存储的要求在整个组织中。Web服务器是一种类型的SBC，可以提供多用户平台给各种各样的客户，包括基于浏览器的客户端。

因此，根据以上现有技术的缺点，本发明提出一种崭新的多用户计算机系统，无需额外的硬件提供给个人计算机。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种多用户计算机系统，其中两用户可以依照不同的登录而使用相同的个人计算机。

本发明的另一目的在于提供一种多用户计算机系统，其中第二个人计算机可以为独立的虚拟计算机，其连接至显示器(或触控屏幕)、键盘与鼠标。

本发明的再一目的在于提供一种多用户计算机系统，其中无线连接实施于实体个人计算机与第二(虚拟)个人计算机之间，并且第二(虚拟)个人计算机无需额外的硬件。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多用户计算机系统，包括：

主计算机具有第一无线模块、USB驱动程序、虚拟显示驱动程序、虚拟音频驱动程序以及用户模式应用程序；

至少一台虚拟计算机包括第二无线模块以用于沟通第一无线模块、连接接口、视频处理组件以及收发器；

第一无线模块、连接接口与收发器耦接视频处理组件；

USB驱动程序、虚拟显示驱动程序与虚拟音频驱动程序耦接用户模式应用程序，以驱动USB装置并使得虚拟影像/音频数据传送至至少一台虚拟计算机。

主计算机还包括显示卡耦接显示器，及声卡耦接该显示器。

虚拟计算机还包括内存，耦接视频处理组件。

多用户计算机系统还包括鼠标与键盘耦接连接接口(USB接口或PS/2接口)，而耦接该USB接口或该PS/2接口，音频/视频接口耦接视频处理组件(或收发器)，通讯线路，耦接音频/视频接口与显示器。其中音频/视频接口包括高清晰度多媒体接口、显示端口(DisplayPort)接口或视频显示数组接口。

视频处理组件包括视频编译码器以及解压缩器，视频编译码器包括视频译码器与视频编码器。

根据本发明的另一观点，至少一台虚拟计算机通过有线连接而耦接主计算机。其中有线连接包括以太网络连接或USB连接。

以上所述是用以阐明本发明的目的、达成此目的的技术手段、以及其产生的优点等。而本发明可从以下较佳实施例的叙述并结合附图及权利要求使读者得以清楚了解。

附图说明

上述组件，以及本发明其它特征与优点，通过阅读具体实施方式的内容及其附图后，将更为明显：

图1所示为根据本发明的一个实施例的多用户计算机系统的示意图。

图2所示为根据本发明的另一实施例的多用户计算机系统的示意图。

图3所示为根据本发明的一个实施例的无线虚拟计算机的功能方块图。

图4所示为根据本发明的另一实施例的无线虚拟计算机的功能方块图。

图5所示为根据本发明的一个实施例的有线虚拟计算机的功能方块图。

图6所示为根据本发明的另一实施例的有线虚拟计算机的功能方块图。

图7所示为视频处理组件。

图8所示为根据本发明的一个实施例的主计算机的功能方块图。

具体实施方式

本发明将结合实施例与附图详述于下。应可理解为本发明中所有实施例仅为例示之用，并非用以限制。因此除文中的实施例外，本发明亦可广泛地应用在其它实施例中。且本发明并不受限于任何实施例，应以权利要求书及其相关技术领域而定。

图1所示为根据本发明的一个实施例的多用户计算机系统。多用户计算机系统包括主(控)计算机101以及至少一台虚拟计算机201。多用户计算机系统可以提供一个(用户-1)100以及多个(用户-2)200。举例而言，(用户-1)100配备有主计算机101与显示器102，(用户-2)200配备有虚拟计算机201、显示器202、鼠标203与键盘204。主计算机101为个人计算机或笔记型计算机，而显示器102作为主计算机101的显示器或监视器。主计算机101的硬件层可以包括计算机中的硬件，以及外围装置(例如个人计算机显示器/监视器)连接至主计算机101。外围装置可以利用USB协议而连接至主计算机101。USB为硬件规格，可以允许一个连接建立于一来源装置与一外围装置之间。显示器102耦接主计算机101以用于显示。类似地，显示器202通过连接线205而耦接虚拟计算机201以用于显示。连接线205例如为高清晰度多媒体接口(HDMI)连接线或视频显示数组(VGA)连接线。关于高清晰度多媒体接口，一视频信息框可以被加到视频串流以提供关于视频串流的视频模式的信息。视频显示数组连接线一般用于连接计算机至显示器。再者，在一些影音接口中，例如HDMI、显示端口(DisplayPort)接口或VGA接口，音频可以同时地随着视频而转换为数据串流的一部分。数据串流(例如视频及/或音频数据串流)可以包括HDMI-基础内容、数字视觉接口(DVI)-基础内容、行动高画质连接(MHL)-基础内容或VGA内容，然而，本发明的一些实施例不限制于HDMI、DVI与MHL，其它型态的数据串流也可以应用于此。那些被接收或传送的数据可以包括视频数据或音频-视频数据，例如HDMI数据，并且可以被加密，例如HDCP加密数据。

在一些实施例中，显示器102、202可以包括液晶显示器、等离子显示器、阴极射线管(CRT)显示器或其它显示技术，以显示信息或内容至使用者(用户-1)100或(用户-2)200。在一些实施例中，显示器102、202可以用以分别显示主计算机101的程序化以及虚拟计算机201的程序化。在一些环境之下，显示器102、202可以包括触控屏幕，可以用以作为输入装置的至少一部分。在另外一些实施例中，输入装置可以为鼠标、键盘、触控屏幕与触控笔、声音启动系统或其它输入装置或上述装置的组合。其它型态的使用者输入装置可以包括光标控制装置，例如鼠标、轨迹球或光标方向键，以沟通方向信息及至一或多个处理器的指令选取，而用以控制光标在显示器102、202上的移动。在一些实施例中，显示器102、202可以为或包括音频装置，例如扬声器，以提供声音信息。

鼠标203通过鼠标接口耦接至虚拟计算机201。键盘204通过键盘接口而耦接至虚拟计算机201。举例而言，鼠标接口与键盘接口可以为USB连接器或其它连接接口，例如PS/2连接器。PS/2连接器为6接脚(pin)Mini-DIN连接器，用以连接一些键盘与鼠标至与个人计算机兼容的计算机系统。

特别地是，主计算机101包括无线模块103，而虚拟计算机201包括无线模块211。无线模块103与211分别嵌入至主计算机101与虚拟计算机201。无线模块103与211可以彼此建立网络协议。完成的网络协议表示主计算机101与虚拟计算机201之间的网络封包具有相同的记号识别(mark identifier)。因此，数据可以从主计算机101分别通过无线模块103与211而无线传输至虚拟计算机201。虚拟计算机201可以被视为主计算机101的从属计算机。换言之，主计算机101可以控制从属计算机201的操作。举例而言，(用户-1)100可以设定特定的密码以使得(用户-2)200进入(登录)。即，(用户-2)200的登录密码需要满足所定义的密码才允许进入主计算机100。

主计算机101可以提供给多个虚拟计算机201来操作。每一个虚拟计算机201可以独立操作，并且分享主计算机101的资源。举例而言，当操作“A”执行于主计算机101而显示于显示器102之上，操作“B”可以执行于虚拟计算机201而显示(输出)于显示器202之上以同时地分享主计算机101的资源。举例而言，使用者可以在家中利用智能显示器以从虚拟计算机同时地浏览因特网以及观看视频影像。

图2所示为根据本发明的另一实施例的多用户计算机系统。在本实施例中，主计算机101通过有线连接120而连接至虚拟计算机201。举例而言，有线连接120包括USB连接线或以太网络连接线。虚拟计算机201可以视为主计算机101的从属计算机。换言之，主计算机101可以控制从属计算机201的操作。其它构件部分可以参照图1的叙述。

图3所示为根据本发明的一个实施例的虚拟计算机的功能方块图。虚拟计算机201包括视频处理组件210、无线模块211、A/V接口212、USB连接器(或USB端口)214、闪存215以及主存储器216。在一个实施例中，无线模块211、A/V接口212、USB连接器214、闪存215以及主存储器216耦接视频处理组件210。视频处理组件210为接收端(组件)。举例而言，视频处理组件210可以为处理器。无线模块211例如为Wi-Fi模块、蓝牙(Bluetooth)模块、802.11a/b/g/n模块、红外线传输(IrDA:Infrared Data Association)模块、HomeRF模块或其它无线模块。A/V接口212包括HDMI、显示端口(DisplayPort)接口或VGA接口。

虚拟计算机201还包括USB连接器(USB接口)214，其可以连接一或多个USB兼容的连接端。如图1所示，外围装置(鼠标203、键盘204)连接至虚拟计算机201。在一个实施例中，外围装置(鼠标203、键盘204)可以利用USB协议而连接至虚拟计算机201。USB协议允许一些外围装置，例如鼠标、键盘、数码相机、打印机、个人媒体播放器、随身碟(flash drives)、智能手机以及个人数字助理，通过一致性的接口而连接至USB。如图1与图2所示，USB外围装置(USB鼠标203、USB键盘204)可以连接至虚拟计算机201的USB连接器214。

在一些实施例中，虚拟计算机201还包括随机存取内存(RAM)或其它动态储存组件作为主存储器216，以储存视频处理组件(处理器)210所执行的信息及指令。主存储器216可以用于储存视频处理组件(处理器)210在执行期间的指令的暂时变量或其它中间信息。随机存取内存包含动态随机存取内存(DRAM)，其需要更新内存内容，以及静态随机存取内存(SRAM)，其不需要更新内容但其成本会增加。动态随机存取内存可包含同步动态随机存取内存(SDRAM)以及扩展式数据输出动态随机存取内存(EDO DRAM)。在某些实施例中，虚拟计算机201亦可包含只读存储器(ROM)或其它静态储存组件215，例如随身碟或其它型态的介质/计算机可读取介质，用以储存视频处理组件(处理器)210的静态信息及指令。再者，本发明也可以下载以作为计算机程序，其中程序可以从主计算机101传送至从属(要求的)计算机201。

图4所示为根据本发明的另一实施例的虚拟计算机的功能方块图。虚拟计算机201还包括收发器213，耦接视频处理组件210。收发器213包括接收器以接收视频处理组件210而来的数据信号，以及发送器以发送数据信号至A/V接口212。A/V接口212耦接收发器213，以利于通过通讯线路205而传送音频/视频信息至显示器202以显示。

图5与图6所示为根据本发明的一个实施例的虚拟计算机的功能方块图。在这两个实施例中，无需使用无线模块。

在一些实施例中，视频处理组件(视频控制器)210包括视频编译码器221以及解压缩器220，如图7所示。视频编译码器221包括视频译码器222与视频编码器223。视频处理组件(视频控制器)210接收无线模块211所收集的数字音频/视频输入数据，并产生编码的数字音频/视频输出数据至A/V接口212。在一个实施例中，数字音频/视频输入数据可以直接通过无线模块211而译码。数字音频/视频数据可以被传送以作为，例如串行串流。数字音频/视频输入数据可以通过解压缩器211而被解压缩，例如是根据具有不同的压缩比率或不同的分辨率的不同的压缩算法；然后由视频编码器223进行编码。编码的音频与视频数据可以传送至A/V接口212，以通过HDMI连接器而输出标准的信号至显示器202以显示。每一音频/视频数据包括连续的信息框(frames)。在信息框的译码、编码与显示的期间，某些信息框可以暂时储存于主存储器216中。视频处理组件210可以制作于单一集成电路之上，或可以包括许多个集成电路及离散组件。

图8所示为根据本发明的一个实施例的主计算机的功能方块图。主计算机101包括显示卡(视频卡)104、声卡(音频卡)105、USB(PS/2)驱动程序106、虚拟显示驱动程序107、虚拟音频驱动程序108与多用户模式应用程序109以用于多个用户的操作以及同时地数据传输。执行于主计算机中的多用户模式应用程序109包括控制使用者执行软件/程序，以利于数据传输与多个使用者同时地操作。在用户空间中的应用程序执行可以被视为用户空间应用程序或用户模式应用程序。在一个实施例中，多用户模式应用程序109可以用于多功能的与多任务的。

在一些实施例中，显示卡(视频卡)104具有视频芯片(图未示)以及视频随机存取内存(图未示)。响应从主计算机101的中央处理器而来的呈现指令，显示卡(视频卡)104产生呈现影像及写入至视频随机存取内存，并传送视频随机存取内存的该影像读取至显示器102以作为呈现数据。类似地，声卡(音频卡)105产生呈现音频及写入至视频随机存取内存，并传送视频随机存取内存的该音频读取至显示器102以作为呈现数据。

为了USB驱动程序可以连接特定的USB装置，此装置必须被此驱动程序所宣告。因为许多的装置可以通过USB而连接到计算机系统，其必须具有特定的软件模块以控制I/O至特定的装置。这些软件模块称为“装置驱动程序”或简单地称为“驱动程序”。驱动程序作为一个翻译程序，其将操作系统的许多一般的I/O指令转变为驱动程序相关的特定装置所了解的信息。在本发明中，对于虚拟计算机201而言，USB驱动程序106、虚拟显示驱动程序107以及虚拟音频驱动程序108是需要的。另外也有程序化的用户模式应用程序以控制USB装置(USB鼠标、USB键盘)，其称为“用户模式USB驱动程序”。用户模式USB(PS/2)驱动程序有用户特权而运行，因此必须通过多用户模式应用程序109与USB(PS/2)装置沟通。

多用户模式应用程序109耦接USB(PS/2)驱动程序106、虚拟显示驱动程序107以及虚拟音频驱动程序108。在从属端上的USB装置可以通过USB驱动程序106来宣告。举例而言，USB鼠标203与USB键盘204可以通过主计算机101的USB驱动程序106来驱动。从计算机来的输入以及输出可以有效地通过I/O驱动程序来执行。其可以分别控制扬声器、键盘与鼠标。鼠标具有在其驱动程序实施的输入与输出指令。

响应从虚拟计算机201而来的呈现指令，根据多用户模式应用程序109的指令及/或控制信号，虚拟显示驱动程序107产生呈现虚拟影像数据，并传送该虚拟影像数据至虚拟计算机201，结果通过显示器202显示以作为呈现的数据。类似地，虚拟音频驱动程序108产生呈现虚拟音频数据，并传送该虚拟音频数据至虚拟计算机201，结果通过显示器202输出以作为呈现的数据。

对于本领域技术人员，本发明虽以实施例阐明如上，然其并非用以限定本发明的精神。在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改与类似的配置，均应包含在权利要求内，此范围应覆盖所有类似修改与类似结构，且应做最宽广的诠释。

Claims (10)

1.一种多用户计算机系统，其特征在于，包括：

主计算机，具有第一无线模块、虚拟显示驱动程序、虚拟音频驱动程序以及用户模式应用程序；以及

至少一台虚拟计算机，其中至少一台虚拟计算机包括第二无线模块以用于沟通第一无线模块、连接接口以及视频处理组件；

其中第一无线模块与连接接口耦接视频处理组件；

其中虚拟显示驱动程序与虚拟音频驱动程序耦接用户模式应用程序，以使得虚拟影像/音频数据传送至至少一台虚拟计算机。

2.根据权利要求1所述的多用户计算机系统，其特征在于，主计算机还包括显示卡耦接显示器，声卡耦接该显示器，USB驱动程序或PS/2驱动程序，耦接该用户模式应用程序以分别驱动USB装置或PS/2装置。

3.根据权利要求1所述的多用户计算机系统，其特征在于，虚拟计算机还包括收发器耦接视频处理组件，内存耦接视频处理组件，音频/视频接口耦接视频处理组件，通讯线路耦接音频/视频接口与显示器。

4.根据权利要求1所述的多用户计算机系统，其特征在于，连接接口包括USB接口或PS/2接口，其中鼠标耦接USB接口或PS/2接口，而键盘耦接USB接口或PS/2接口。

5.根据权利要求1所述的多用户计算机系统，其特征在于，第一无线模块与第二无线模块包括Wi-Fi模块、蓝牙模块、802.11a/b/g/n模块、红外线传输模块、Home RF模块。

6.一种多用户计算机系统，其特征在于，包含：

主计算机，具有虚拟显示驱动程序、虚拟音频驱动程序以及用户模式应用程序；以及

至少一台虚拟计算机，通过有线连接而耦接主计算机，其中至少一台虚拟计算机包括连接接口以及视频处理组件；

其中连接接口耦接视频处理组件；

其中虚拟显示驱动程序与虚拟音频驱动程序耦接用户模式应用程序，以使得虚拟影像/音频数据传送至至少一台虚拟计算机。

7.根据权利要求6所述的多用户计算机系统，其特征在于，主计算机还包括显示卡耦接显示器，声卡耦接显示器，USB驱动程序或PS/2驱动程序，耦接用户模式应用程序以分别驱动USB装置或PS/2装置。

8.根据权利要求6所述的多用户计算机系统，其特征在于，虚拟计算机还包括收发器耦接视频处理组件，内存耦接视频处理组件，音频/视频接口耦接视频处理组件，通讯线路耦接音频/视频接口与显示器。

9.根据权利要求6所述的多用户计算机系统，其特征在于，连接接口包括USB接口或PS/2接口，其中鼠标耦接USB接口或PS/2接口，而键盘耦接USB接口或PS/2接口。

10.根据权利要求6所述的多用户计算机系统，其特征在于，有线连接包括以太网络连接或USB连接。

Images