题目：虚拟机USB设备共享与迁移机制研究与实现

以虚拟化技术为支撑的云计算环境允许人们以一种低成本的方式管理软件和资源，成为了当前数据中心的主要运行环境。在这种虚拟计算环境中，用户使用本地计算机，借助云的计算能力和资源，完成所需任务。然而，如何在云端虚拟机中使用本地外围设备，仍是一个关键研究问题。USB设备作为外围设备的主要组成部分，其共享是本文的主要研究问题之一。此外，虚拟机动态迁移因其对分布式数据中心以及集群的负载均衡和灾难恢复都具有重大意义，日益成为研究的热点。而现在的虚拟机动态迁移技术往往忽略了对外设的考虑，会造成数据丢失等问题。因此，在上述虚拟计算环境中USB设备远程共享的情况下，如何保证虚拟机动态迁移过程中远程USB设备的连续透明访问，又是一项亟待解决的问题。针对上述问题，本文设计并实现了一种面向虚拟机的远程USB设备共享与迁移系统。它包含两方面：面向虚拟机的USB设备远程共享，用于实现本地USB设备到远程虚拟机的透明映射；面向虚拟机的远程USB设备迁移，用于保证虚拟机动态迁移过程中远程USB设备的连续透明访问。论文的主要工作如下：（1）分析了USB设备远程共享及虚拟机动态迁移时设备访问的相关技术，明确了系统的需求以及设计目标；（2）设计了面向虚拟机的USB设备远程共享系统，并针对Linux和Windows系统中USB驱动的不同架构分别讨论其主要模块的实现方案和技术，最终实现了USB设备到远程虚拟机的共享；（3）设计并实现了面向虚拟机的远程USB设备迁移系统，保证了虚拟机动态迁移过程中远程USB设备的连续访问；（4）设计了功能测试和性能测试，验证了系统具有良好的可用性和性能表现。本文设计的面向虚拟机的远程USB设备共享与迁移技术具有以下特点：USB设备共享无成本，无需购买硬件设备来支持本文的解决方案；不需要改变原有主机环境配置；在驱动层次实现，虚拟机可以访问远程USB设备的所有功能；设备共享不需要虚拟机操作系统的支持，对虚拟机操作系统透明；虚拟机迁移对用户透明，远程设备连接不会因为虚拟机的迁移而中断。