qemu啟動參數程式碼分析

對於qemu的啟動參數，qemu使用了一些基本的架構函數完成相關的解析，方便後續開發人員增加功能。

這部分的代碼還是有點複雜，所以自己總結一下。

qemu-kvm啟動參數的一個例子，使用libvirt建立的一個虛擬機器。

/usr/libexec/qemu-kvm 

-name rhel6.5 

-S

-M pc-0.15 

-enable-kvm 

-m 1024 

-realtime mlock=off 

-smp 1,sockets=1,cores=1,threads=1 

-uuid 8f338d83-41c1-9df6-d42f-851f13949359 

-no-user-config 

-nodefaults 

-chardev socket,id=charmonitor,path=/var/lib/libvirt/qemu/rhel6.5.monitor,server,nowait

-mon chardev=charmonitor,id=monitor,mode=control 

-rtc base=utc 

-no-shutdown 

-boot c 

-drive file=/var/lib/libvirt/images/rhel6.5.img,if=none,id=drive-virtio-disk0,format=raw,cache=none

-device virtio-blk-pci,bus=pci.0,addr=0x5,drive=drive-virtio-disk0,id=virtio-disk0

-drive if=none,media=cdrom,id=drive-ide0-1-0,readonly=on,format=raw 

-device ide-drive,bus=ide.1,unit=0,drive=drive-ide0-1-0,id=ide0-1-0 

-netdev tap,fd=23,id=hostnet0 

-device e1000,netdev=hostnet0,id=net0,mac=52:54:00:61:00:e7,bus=pci.0,addr=0x3

-chardev pty,id=charserial0 

-device isa-serial,chardev=charserial0,id=serial0

-usb -device usb-tablet,id=input0

-vnc 127.0.0.1:0 

-vga cirrus 

-device virtio-balloon-pci,id=balloon0,bus=pci.0,addr=0x6

qemu參數程式碼分析，以realtime這個參數為例進行說明：

修改點一：

qemu_add_opts(&qemu_realtime_opts);

修改點二：

static QemuOptsList qemu_realtime_opts = {
    .name = "realtime",
    .head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(qemu_realtime_opts.head),
    .desc = {
        {
            .name = "mlock",
            .type = QEMU_OPT_BOOL,
        },
        { /* end of list */ }
    },
};

修改點三：

            case QEMU_OPTION_realtime:
                opts = qemu_opts_parse(qemu_find_opts("realtime"), optarg, 0);
                if (!opts) {
                    exit(1);
                }
                configure_realtime(opts);
                break;

修改點四：

static void configure_realtime(QemuOpts *opts)
{
    bool enable_mlock;

    enable_mlock = qemu_opt_get_bool(opts, "mlock", true);

    if (enable_mlock) {
        if (os_mlock() < 0) {
            fprintf(stderr, "qemu: locking memory failed\n");
            exit(1);
        }
    }
}

修改點五：

qemu-option.hx中增加

DEF("realtime", HAS_ARG, QEMU_OPTION_realtime,
    "-realtime [mlock=on|off]\n"
    "                run qemu with realtime features\n"
    "                mlock=on|off controls mlock support (default: on)\n",
    QEMU_ARCH_ALL)
STEXI
@item -realtime mlock=on|off
@findex -realtime
Run qemu with realtime features.
mlocking qemu and guest memory can be enabled via @option{mlock=on}
(enabled by default).
ETEXI

下面分析一下這些函數的處理流程：

1.qemu_add_opts(&qemu_realtime_opts);

qemu_add_opts函數在include/qemu/config-file.h中聲明，在util/qemu-config.c中定義。

在util/qemu-config.c中定義靜態變數

static QemuOptsList *vm_config_groups[32];
static QemuOptsList *drive_config_groups[4];

定義了數組，通過qemu_add_opts增加到vm_config_groups數組中。 qemu_realtime_opts定義如下：

static QemuOptsList qemu_realtime_opts = {
    .name = "realtime",
    .head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(qemu_realtime_opts.head),
    .desc = {
        {
            .name = "mlock",
            .type = QEMU_OPT_BOOL,
        },
        { /* end of list */ }
    },
};

2.在vl.c的main函數中，調用lookup_opt，該函數根據argv當前執行的參數，尋找qemu_options變數，返回對應的指標。

返回的optarg和optind參數含義：optarg執行對應參數後對應的內容，比如-realtime後的mlock=off.

傳回值的類型是QemuOption，對應的是和qemu-option.hx中名稱一致的變數指標，qemu_options變數在lv.c中定義。

static const QEMUOption qemu_options[] = {
    { "h", 0, QEMU_OPTION_h, QEMU_ARCH_ALL },
#define QEMU_OPTIONS_GENERATE_OPTIONS
#include "qemu-options-wrapper.h"
    { NULL },
};

typedef struct QEMUOption {
    const char *name;
    int flags;
    int index;
    uint32_t arch_mask;
} QEMUOption;

#define HAS_ARG 0x0001

#include "qemu-options-wrapper.h"中通過宏分別處理QEMU_OPTIONS_GENERATE_ENUM、QEMU_OPTIONS_GENERATE_HELP、QEMU_OPTIONS_GENERATE_OPTIONS。

具體的內容在#include "qemu-options.def"

通過宏處理後，qemu_options內容被填充。

QEMU_OPTIONS_GENERATE_HELP在如下情境下使用。

static void help(int exitcode)
{
    version();
    printf("usage: %s [options] [disk_image]\n\n"
           "'disk_image' is a raw hard disk image for IDE hard disk 0\n\n",
            error_get_progname());

#define QEMU_OPTIONS_GENERATE_HELP
#include "qemu-options-wrapper.h"

    printf("\nDuring emulation, the following keys are useful:\n"
           "ctrl-alt-f      toggle full screen\n"
           "ctrl-alt-n      switch to virtual console 'n'\n"
           "ctrl-alt        toggle mouse and keyboard grab\n"
           "\n"
           "When using -nographic, press 'ctrl-a h' to get some help.\n");

    exit(exitcode);
}

枚舉宏的定義在qemu-options.h中定義

#ifndef _QEMU_OPTIONS_H_
#define _QEMU_OPTIONS_H_

enum {
#define QEMU_OPTIONS_GENERATE_ENUM
#include "qemu-options-wrapper.h"
};

#endif

3.qemu_find_opts代碼流程，返回對應名稱的QemuOptsList變數。

QemuOptsList *qemu_find_opts(const char *group)
{
    QemuOptsList *ret;
    Error *local_err = NULL;

    ret = find_list(vm_config_groups, group, &local_err);
    if (error_is_set(&local_err)) {
        error_report("%s", error_get_pretty(local_err));
        error_free(local_err);
    }

    return ret;
}

調用qemu_opts_parse函數，根據QemuOptsList中定義的資料格式，產生QemuOpts變數，QemuOpts變數的格式定義如下：

在include/qemu/option_int.h

struct QemuOpt {
    const char   *name;
    const char   *str;

    const QemuOptDesc *desc;
    union {
        bool boolean;
        uint64_t uint;
    } value;

    QemuOpts     *opts;
    QTAILQ_ENTRY(QemuOpt) next;
};

struct QemuOpts {
    char *id;
    QemuOptsList *list;
    Location loc;
    QTAILQ_HEAD(QemuOptHead, QemuOpt) head;
    QTAILQ_ENTRY(QemuOpts) next;
};

最終可以調用qemu_opt_get_bool來擷取參數的具體值。qemu參數架構已經根據定義的格式完成瞭解析。