qemu cow镜像分析

最近研究了以下qemu最简单的read on direct 镜像格式cow，在稀疏文件的模式下，这种方式还是比较简单，而且有优势的。其优势主要体现在云计算环境中，不需要用到qcow2的那些诸如内部快照，加密，压缩的功能。同时，我觉得作为中间一层的磁盘镜像，要尽可能的利用文件系统的功能而不是像qcow2一样的另立门户，搞一套索引表和块映射表。因为在云计算环境下，一般都是使用主镜像+增量镜像的方式，这种方式最重要的就是要能够加速磁盘的访问，减少内存的开销。所以重新研究一下cow镜像。

1. cow的头部和bitmap表

对于cow镜像而言，没有qcow的cluster分区，完全模拟磁盘的格式，每512B为一个磁盘扇区，我觉得这也是cow在现在的文件系统中没有优势的原因，因为一般的文件系统块大小都超过了512B，如果host的文件系统超过512B，那么也就是说对于一个512B的读写将会很低效。另外，其头部很简单：

struct cow_header_v2 {
    uint32_t magic;
    uint32_t version;
    char backing_file[1024]; //增量镜像的主镜像
    int32_t mtime;
    uint64_t size; //虚拟磁盘的大小
    uint32_t sectorsize;//扇区数目
};

在头部之后紧接着就是bitmap表，bitmap表的1bit代表一个扇区。

2. cow的创建

cow的创建过程主要分为几步

1. 解析参数，
2. 通过block.c中bdrv_create_file创建一个文件，这是qemu中虚拟磁盘驱动的标准库函数
3. 通过bdrv_file_open打开文件，在编辑磁盘驱动时，尽量使用qemu自身的函数
4. 填充头部，写入磁盘，调用bdrv_pwrite
5. 通过bdrv_truncate扩充文件大小，使其大到能够放置bitmap表。