Libvirt代码架构

Libvirt介绍

参考资料

Libvirt学习

• 通过virsh了解libvirt api的调用方式
• 通过virHypervisorDriver了解libvirt api的实现

virsh代码阅读

通过阅读virsh代码我们能够了解libvirt api的作用以及调用方法

文件名	对应vshCmdDef变量	对应virsh命令
virsh-domain-monitor.c	domMonitoringCmds	virsh XX(虚拟机监控)
virsh-domain.c	domManagementCmds	virsh XX(虚拟机操作)
virsh-host.c	hostAndHypervisorCmds	virsh XX(虚拟机配置)
virsh-interface.c	ifaceCmds	virsh iface-XX
virsh-network.c	networkCmds	virsh net-XX
virsh-nodedev.c	nodedevCmds	virsh net-XX
virsh-nwfilter.c	nwfilterCmds	virsh nwfilter-XX
virsh-pool.c	storagePoolCmds	virsh pool-XX
virsh-secret.c	secretCmds	virsh secret-XX
virsh-snapshot.c	snapshotCmds	virsh snapshot-XX
virsh-volume.c	storageVolCmds	virsh vol-XX

有了上面的表格我们就能够根据使用的virsh命令找到对应文件的对应vshCmdDef变量

/*
 * vshCmdDef - command definition
 */
struct _vshCmdDef {
    const char *name;           /* name of command, or NULL for list end */
    bool (*handler) (vshControl *, const vshCmd *);    /* command handler */
    const vshCmdOptDef *opts;   /* definition of command options */
    const vshCmdInfo *info;     /* details about command */
    unsigned int flags;         /* bitwise OR of VSH_CMD_FLAG */
};

一个vshCmdDef结构对应一个virsh命令，其中vshCmdOptDef定义了命令的参数，vshCmdInfo定义了命令的帮助信息，bool (*handler) (vshControl *, const vshCmd *)定义了命令的处理函数。

实际应用

如何阅读virsh start处理代码

• 查看virsh-domain.c文件的domManagementCmds变量，找到

{.name = "start",
     .handler = cmdStart,
     .opts = opts_start,
     .info = info_start,
     .flags = 0
}

• 查看opts_start了解命令参数

static const vshCmdOptDef opts_start[] = {
    VIRSH_COMMON_OPT_DOMAIN(N_("name of the inactive domain")),
#ifndef WIN32
    {.name = "console",
     .type = VSH_OT_BOOL,
     .help = N_("attach to console after creation")
    },
#endif
    {.name = "paused",
     .type = VSH_OT_BOOL,
     .help = N_("leave the guest paused after creation")
    },
    {.name = "autodestroy",
     .type = VSH_OT_BOOL,
     .help = N_("automatically destroy the guest when virsh disconnects")
    },
    {.name = "bypass-cache",
     .type = VSH_OT_BOOL,
     .help = N_("avoid file system cache when loading")
    },
    {.name = "force-boot",
     .type = VSH_OT_BOOL,
     .help = N_("force fresh boot by discarding any managed save")
    },
    {.name = "pass-fds",
     .type = VSH_OT_STRING,
     .help = N_("pass file descriptors N,M,... to the guest")
    },
    {.name = NULL}
};

• 查看cmdStart了解命令处理代码，即对应libvirt api的调用方法，此处是对virDomainCreateWithFiles或virDomainCreate的调用

static bool cmdStart(vshControl *ctl, const vshCmd *cmd)

libvirt代码阅读

理解libvirt的代码架构就需要理解三个接口，libvirt通过高度抽象的接口对上层应用提供统一的入口，屏蔽底层的具体实现

接口	说明	代码目录
virHypervisorDriver	虚拟机管理接口	qemu目录(qemu-kvm虚拟化)、xen目录(xen虚拟化)、lxc目录(lxc虚拟化)、vmware目录(vmware虚拟化)
virStorageDriver	磁盘管理接口	storage目录
virNetworkDriver	网络管理接口	network目录

qemu-kvm虚拟化实现

首先我们进入qemu目录来看qemu_driver.c中的静态变量qemuHypervisorDriver，它就是virHypervisorDriver接口的qemu-kvm实现，例如通过查询这个变量，我们就知道libvirt api的domainListAllSnapshots的qemu-kvm实现就是qemuDomainListAllSnapshots函数

static virHypervisorDriver qemuHypervisorDriver = {
    ****省略****
    .domainListAllSnapshots = qemuDomainListAllSnapshots, /* 0.9.13 */
    ****省略****
}

实际应用

虚拟机启动，libvirt磁盘的backing_chain形成过程

• 通过virsh start命令我们知道虚拟机启动调用的api为domainCreateWithFlags，然后我们知道对应的实现为qemuDomainCreateWithFlags
• 分析qemuDomainCreateWithFlags函数

qemuDomainObjStart()
{
  qemuProcessStart()
  {
    qemuProcessPrepareDomain()
    {
      qemuDomainCheckDiskPresence()
      {
        // 磁盘的backing_chain形成逻辑
        qemuDomainDetermineDiskChain()
      }
    }
  }
}

• 分析qemuDomainDetermineDiskChain我们了解到virStorageFileGetMetadataRecurse就是正真实现磁盘backing_chain的函数，这边相当于libvirt执行了qemu-img info命令

• 我们再看点更底层的东西，例如在backing_chain形成中是如何读取磁盘的backing信息，即virStorageFileGetMetadataInternal函数实现细节

virStorageFileGetMetadataInternal
{
  //读取backing信息，fileTypeInfo是util/virstoragefile.c中的静态变量，该变量定义了各种格式文件的backing信息读取方法
  fileTypeInfo[meta->format].getBackingStore()
}
static struct FileTypeInfo const fileTypeInfo[] = {
****省略****
[VIR_STORAGE_FILE_QCOW2] = {
        0, "QFI", NULL,
        LV_BIG_ENDIAN, 4, 4, {2, 3},
        QCOWX_HDR_IMAGE_SIZE, 8, 1, QCOW2_HDR_CRYPT, qcow2GetBackingStore,
        qcow2GetFeatures
    },
****省略****
}

• 仔细分析qcow2GetBackingStore函数可以知道backing_format信息在标准header信息之外，这就是qemu-img create -f qcow2 -b生成的backing_chain会有问题，而qemu-img create -f qcow2 -o不会的原因