背景
之前有做windows下的一个WDDM过滤驱动，主要用于云桌面，我们当前使用的是KVM的虚拟化+spice的传输协议。
VDI桌面虚拟化中需要硬件GPU的运算能力增强图像运算处理能力，在普通VDI场景下，QXL显卡使用CPU模拟GPU，在图像指令处理性能上难以满足各类用户的需求。VDI技术支持硬件GPU行业中主要有GPU直通、共享GPU、vGPU三种方案，现在需要软件赋予VDI图像IP化传输的能力，所以本次采用WDDM过滤驱动解决了在VDI的GPU直通和vGPU两种场景下如何让spice协议正常工作问题。
需要解决的技术难点
虚机分辨率无法设置问题
在GPU直通场景下，VDI服务器上会插多张显卡，每张显卡透传到一个虚机上，在该场景下显卡上是不会插显示器的，部分厂商显卡驱动在显卡没有插显示器的情况下，会呈现出虚机支持的分辨率特别低，几乎不能使用，且无法自由切换显示器分辨率，在此场景下，若想要让虚机支持正常的显示分辨率，且可以对这些分辨率自由切换，则需要实现对客户端显示器到物理GPU的重定向，就好像客户端使用的显示器是真实插在host端的物理GPU上一样，我把它叫做显示器重定向。
Spice显示问题
在普通VDI场景下，spice协议是同虚拟显卡QXL设备对接，由装在QXL设备上的qxl驱动截获图形指令，然后封装成qxl指令发送到spiceserver进行压缩并传输到spiceclient进行显示，整个框架如图2.1所示，但是在vGPU和GPU直通场景的VDI下，有实际的GPU作为虚机的显卡驱动，由于需要用到物理GPU的渲染能力，qxl设备就无法充当显卡来使用了，会造成spice协议没了图片数据源头，其显示功能也就无法正常工作，解决这个问题的根本就是如何让qxl设备正常工作，且通过QXL设备的图片是经由物理GPU渲染的。
图2.1
高性能的显示
采用vGPU及GPU直通的目的是为了提升软件兼容性及渲染效果，高性能的VDI显示是必不可少的，首先是屏幕数据的采集效率，需要达到基本的1080P 60HZ及以上，软件兼容性上需要兼容各类工程类、3D等对GPU依赖度较高的软件，同时需支持3D全屏、win7毛玻璃效果显示。
WDDM过滤驱动框架
框架
采用WDDM过滤驱动有如下原因：
在win7系统上，官方支持的最高效的截屏方式是mirror驱动框架，但是该驱动在win7上存在很多问题：无法支持Aero效果、无法支持3D全屏、无法支持DirectDraw硬件加速、软件兼容性不好等，所以我们需要寻找一种在截屏效率上能够同mirror驱动不相上下、且能和好的解决win7 mirror驱动存在的这些问题的框架。 通过WDDM过滤驱动，显示驱动的整个框架如图3.1示。
图3.1
实现原理
WDDM驱动框架分用户态驱动和内核态驱动，对WDDM过滤驱动我们要对其用户态驱动 和内核态驱动都要进行过滤，两个模式的过滤驱动分别实现不同的功能：
（1）WDDM内核态过滤驱动用来实现虚拟显示器、普通类型图片（无需进行GPU硬件加速或渲染的图片，如桌面、文件窗口等）、鼠标位置、鼠标形状的捕获。
（2）WDDM用户态过滤驱动用来实现3D全屏、Aero、GPU硬件加速或渲染类型图片（如窗口化3D、视频等）的捕获。 增加过滤驱动后，整个WDDM显示框架变成了如图3.2所示。
图3.2
