1.一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：包括vGPU驅(qū)動(dòng)模塊、vGPU前端模塊以及vGPU后端模塊，其中：
所述vGPU驅(qū)動(dòng)模塊，隸屬于客戶機(jī)操作系統(tǒng)，向應(yīng)用層提供vGPU支持的操作類型和支持的級別，同時(shí)截獲虛擬設(shè)備層的3D請求，同時(shí)確認(rèn)虛擬設(shè)備的特性信息；
所述vGPU前端模塊，被配置為模擬能夠被客戶機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的GPU顯卡設(shè)備，具備PCI設(shè)備特性、VGA設(shè)備特性以及GPU設(shè)備特性，為vGPU驅(qū)動(dòng)模塊和vGPU后端模塊提供銜接渠道；
所述vGPU后端模塊，被配置為基于物理層硬件，通過調(diào)度并處理vGPU前端模塊提交的3D請求，對服務(wù)器的物理CPU進(jìn)行分組，然后選擇其中一組CPU專用于GPU功能模擬從而最終完成vGPU功能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：所述vGPU后端模塊，被配置在宿主機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)，與物理層通訊，同時(shí)與客戶機(jī)虛擬設(shè)備層的vGPU前端模塊通訊，所述vGPU前端模塊接收客戶機(jī)操作系統(tǒng)的vGPU驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出的驅(qū)動(dòng)請求。
3.如權(quán)利要求1所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：所述vGPU前端模塊，被配置為通過Qemu模擬向vGPU驅(qū)動(dòng)模塊提供ROM、RAM和I/O寄存器組三種形式的交互接口，所述ROM提供vGPU顯卡的硬件信息和資源設(shè)置，RAM提供顯示資源緩沖區(qū)，I/O寄存器組提供刷新命令和配置命令。
4.如權(quán)利要求1所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：所述vGPU前端模塊與vGPU后端模塊共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)通信，所述共享內(nèi)存提供命令隊(duì)列和資源緩存兩種形式的接口，命令隊(duì)列負(fù)責(zé)傳遞操作命令，資源緩存負(fù)責(zé)維護(hù)大尺寸的資源。
5.如權(quán)利要求1所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：所述vGPU前端模塊通過Qemu進(jìn)程通過共享內(nèi)存接口發(fā)出服務(wù)請求，vGPU后端模塊為流水線進(jìn)程，基于共享內(nèi)存接口響應(yīng)請求，提供GPU服務(wù)，前端Qemu進(jìn)程由支持虛擬機(jī)的CPU組負(fù)責(zé)調(diào)度運(yùn)行；流水線進(jìn)程專門由Backend組CPU運(yùn)行，兩進(jìn)程采用并發(fā)運(yùn)行模式。
6.如權(quán)利要求1所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：所述vGPU前端模塊在虛擬機(jī)啟動(dòng)階段被客戶機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，其被配置為表現(xiàn)為掛載在一級PCI總線的設(shè)備，具備獨(dú)立的開發(fā)商型號和設(shè)備型號，同時(shí)保證vGPU前端模塊模擬的信息與vGPU驅(qū)動(dòng)模塊指定的信息一致。
7.如權(quán)利要求1所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：所述vGPU前端模塊被設(shè)置有VGA設(shè)備特性，通過修改虛擬化設(shè)施中的顯存資源地址范圍，I/O寄存器地址范圍和中斷向量表地址范圍來實(shí)現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征是：所述vGPU前端模塊被設(shè)置有GPU設(shè)備特性，當(dāng)增加顯存段或顯存頁表機(jī)制時(shí)，vGPU前端模塊能夠任意分配顯存資源，滿足GPU對渲染目標(biāo)平面和紋理操作的要求，支持GPU特性集合的設(shè)置與維護(hù)。
9.一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)方法，其特征是：包括以下步驟：
(1)進(jìn)行宿主機(jī)操作系統(tǒng)的進(jìn)程綁定CPU操作，對物理CPU進(jìn)行分組使用；
(2)利用一個(gè)獨(dú)立進(jìn)程來承載GPU的計(jì)算能力，作為vGPU后端，構(gòu)建支持多線程/多上下文的內(nèi)存區(qū)域與3D處理流水線；
(3)修改虛擬化設(shè)施的設(shè)備特性，向上層驅(qū)動(dòng)提供I/O寄存器組和內(nèi)存映射方式兩種接口，利用基于內(nèi)存的前后端協(xié)同通信方式與vGPU后端通信；
(4)以vGPU前端為基礎(chǔ)，向操作系統(tǒng)和應(yīng)用層報(bào)告3D方面的支持特性集，并把3D操作請求轉(zhuǎn)給vGPU前端處理，在驅(qū)動(dòng)層截獲系統(tǒng)渲染請求數(shù)據(jù)和進(jìn)程渲染請求數(shù)據(jù)，基于Spice協(xié)議轉(zhuǎn)至終端完成實(shí)際渲染。
10.如權(quán)利要求9所述的一種GPU虛擬化實(shí)現(xiàn)方法，其特征是：所述步驟(1)中，對物理CPU分為三組使用，具體包括第一組用于支持虛擬機(jī)、第二組用于支持vGPU和第三組用于支持宿主機(jī)常規(guī)進(jìn)程。