libvirt, qemu, kvm關係和交互方式 【轉】QEMU Monitor機制實例分析

The '/dev/kvm' device is the low level kernel interface for creating virtual domains.

This is not actually used by libvirt at all.

The QEMU binary has code that talks to /dev/kvm, so all libvirt does is to spawn a QEMU process which in turns creates the virtual machine.

/dev/kvm文件是kvm提供的內核接口，用於建立虛擬機。libvirt經過spawn一個qemu-kvm進程（經過qemuProcessStart()方法），qemu會調用/dev/kvm建立虛擬機（經過ioctl）:

qemu then takes over the actual communication with the kernel via
/dev/kvm to use KVM virtualization

 

qemu-kvm就是qemu專門爲了模擬提供給kvm使用的器件，是qemu的一個分支模塊;這樣一來,用戶纔可以在用戶空間使用基於KVM的虛擬機；

Virsh是基於libvirt寫的一個命令行工具；

抽象驅動層：即libvirt庫和libvird；libvirt庫對不一樣的虛擬化提供對外的一個統一的api，其實質就是對針對不一樣的hypervisor的命令進行了一個封裝，libvirt針對不一樣的開發語言提供了api接口，如python、c等；libvirtd是linux的一個守護進程；

用戶經過指定URI，鏈接到特定driver的libvirtd服務：virConnectPtr conn = virConnectOpenReadOnly ("test:///default"); 或virsh -c test:///default list

當使用qemu時，鏈接地址多是以下形式：qemu+ssh://root@hail.cloud.example.com/system

• qemu:///system connects to a system mode daemon.
• qemu:///session connects to a session mode daemon.

參照上圖，來理一下經過virsh命令或接口建立虛擬機實例的代碼執行路徑：
 （1）virsh命令建立虛擬機  -- 接口層
        virsh create vm.xml

 （2）調用libvirt提供的統一接口        --  抽象驅動層
         conn->driver->domainCreateXML(conn, xmlDesc,flags);  //此處的domainCreateXML即抽象的統一接口，這裏並不須要關心底層的driver是kvm，仍是xen
 （3）調用底層的相應虛擬化技術的接口 -- 具體驅動層
        domainCreateXML = qemuDomainCreateXML; //若是driver=qemu，那麼此處即調用的qemu註冊到抽象驅動層上的函數qemuDomainCreateXML
 （4）拼裝shell命令，並執行
         以qemu爲例，qemuDomainCreateXML首先會拼裝一條建立虛擬機的命令，好比qemu -hdadisk.img，而後建立一個新的線程來執行
回過頭來思考，libvirt經過4步，將最底層的直接在shell中輸入命令來完成的操做進行了抽象封裝，給應用程序開發人員提供了統一的，易用的接口。

 

總體關係：virsh-->libvirtd-->qemu driver-->kvm：

virsh talks to the libvirtd daemon, the libvirtd daemon run those
calls from the qemu driver.

libvirt項目提供了client代碼，它經過RPC訪問libvirtd，而且提供了libvirtd代碼，用於處理RPC請求而且調用real driver的功能：

libvirt is responsible for both libvirt.so (the client code
[src/remote/*], which bundles the RPC request to send to libvirtd) and
for libvirtd (the daemon code [daemon/*], which receives the RPC request
and then calls into the qemu driver code [src/qemu/*] to act on the
request)

qemu driver經過ioctl調用/dev/kvm：

#define KVM_DEVICE "/dev/kvm"

r = ioctl(fd, KVM_CHECK_EXTENSION, KVM_CAP_NR_VCPUS);

libvirt項目與qemu的交互方式使用的是QEMU Machine Protocol和monitor機制：參見【轉】QEMU Monitor機制實例分析

libvirt啓動qemu-kvm進程時使用的參數：

-chardev socket,id=charmonitor,path=/var/lib/libvirt/qemu/domain-70-instance-00003b13/monitor.sock,server,nowait

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