qemu-guest-agent简介

经常使用vmWare的同学都知道有vmware-tools这个工具，这个安装在vm内部的工具，可以实现宿主机与虚拟机的通讯，大大增强了虚拟机的性能与功能，

如vmware现在的Unity mode下可以让应用程序无缝地与宿主机交互，更不用提直接复制粘帖文件及内容的小功能了。

对于KVM而言，其实也有一款这样的工具叫做 Qemu Guest Agent(以下称qga).

原理分析：

　　qga是一个运行在虚拟机内部的普通应用程序（可执行文件名称默认为qemu-ga，服务名称默认为qemu-guest-agent），其目的是实现一种宿主机和虚拟机进行交互的方式，这种方式不依赖于网络，而是依赖于virtio-serial（默认首选方式）或者isa-serial，而QEMU则提供了串口设备的模拟及数据交换的通道，最终呈现出来的是一个串口设备（虚拟机内部）和一个unix socket文件（宿主机上）。

　　qga通过读写串口设备与宿主机上的socket通道进行交互，宿主机上可以使用普通的unix socket读写方式对socket文件进行读写，最终实现与qga的交互，交互的协议与qmp（QEMU Monitor Protocol）相同（简单来说就是使用JSON格式进行数据交换），串口设备的速率通常都较低，所以比较适合小数据量的交换。

QEMU virtio串口设备模拟参数：

/usr/bin/kvm(QEMU) \
……\
-device virtio-serial-pci,id=virtio-serial0,bus=pci.0,addr=0x6 \
-device isa-serial,chardev=charserial1,id=serial1 \
-chardev socket,id=charchannel0,path=/var/lib/libvirt/qemu/test.agent,server,nowait \
-device virtserialport,bus=virtio-serial0.0,nr=1,chardev=charchannel0,id=channel0,\
name=com.163.spice.0

通过上面的参数就可以在宿主机上生成一个unix socket文件，路径为：/var/lib/libvirt/qemu/test.agent，同时在虚拟机内部生成一个serial设备，名字为com.163.spice.0，设备路径为：/dev/vport0p1，映射出来的可读性比较好的路径为：/dev/virtio-ports/com.163.spice.0，可以在运行qga的时候通过-p参数指定读写这个设备。

也可以通的XML文件来配置这个串口设备：

<channel type='unix'>
   <source mode='bind' path='/var/lib/libvirt/qemu/test.agent'/>
   <target type='virtio' name='com.163.spice.0'/>
 </channel>

注意: libvirt-qemu:kvm用户要有权限读写'/var/lib/libvirt/qemu/test.agent'

已有功能

目前qga最新版本为1.5.50，linux已经实现下面的所有功能，windows仅支持加*的那些功能：

Ø guest-sync-delimited*：宿主机发送一个int数字给qga，qga返回这个数字，并且在后续返回字符串响应中加入ascii码为0xff的字符，其作用是检查宿主机与qga通信的同步状态，主要用在宿主机上多客户端与qga通信的情况下客户端间切换过程的状态同步检查，比如有两个客户端A、B，qga发送给A的响应，由于A已经退出，目前B连接到qga的socket，所以这个响应可能被B收到，如果B连接到socket之后，立即发送该请求给qga，响应中加入了这个同步码就能区分是A的响应还是B的响应；在qga返回宿主机客户端发送的int数字之前，qga返回的所有响应都要忽略；

Ø guest-sync*：与上面相同，只是不在响应中加入0xff字符；

Ø guest-ping*：Ping the guest agent, a non-error return implies success；

Ø guest-get-time*：获取虚拟机时间（返回值为相对于1970-01-01 in UTC，Time in nanoseconds.）；

Ø guest-set-time*：设置虚拟机时间（输入为相对于1970-01-01 in UTC，Time in nanoseconds.）；

Ø guest-info*：返回qga支持的所有命令；

Ø guest-shutdown*：关闭虚拟机（支持halt、powerdown、reboot，默认动作为powerdown）；

Ø guest-file-open：打开虚拟机内的某个文件（返回文件句柄）；

Ø guest-file-close：关闭打开的虚拟机内的文件；

Ø guest-file-read：根据文件句柄读取虚拟机内的文件内容（返回base64格式的文件内容）；

Ø guest-file-write：根据文件句柄写入文件内容到虚拟机内的文件；

Ø guest-file-seek：Seek to a position in the file, as with fseek(), and return the current file position afterward. Also encapsulates ftell()'s functionality, just Set offset=0, whence=SEEK_CUR；

Ø guest-file-flush：Write file changes bufferred in userspace to disk/kernel buffers；

Ø guest-fsfreeze-status：Get guest fsfreeze state. error state indicates；

Ø guest-fsfreeze-freeze：Sync and freeze all freezable, local guest filesystems；

Ø guest-fsfreeze-thaw：Unfreeze all frozen guest filesystems；

Ø guest-fstrim：Discard (or "trim") blocks which are not in use by the filesystem；

Ø guest-suspend-disk*：Suspend guest to disk；

Ø guest-suspend-ram*：Suspend guest to ram；

Ø guest-suspend-hybrid：Save guest state to disk and suspend to ram（This command requires the pm-utils package to be installed in the guest.）；

Ø guest-network-get-interfaces：Get list of guest IP addresses, MAC addresses and netmasks；

Ø guest-get-vcpus：Retrieve the list of the guest's logical processors；

guest-set-vcpus：Attempt to reconfigure (currently: enable/disable) logical processors inside the guest。

功能扩展方式

qga功能扩展十分方便，只需要在qapi-schema.json文件中定义好功能名称、输入输出数据类型，然后在commands-posix.c里面增加对应的功能函数即可，下面的补丁即在qga中增加一个通过statvfs获取虚拟机磁盘空间信息的功能：

diff --git a/qga/commands-posix.c b/qga/commands-posix.c
index e199738..2f42a2f 100644
--- a/qga/commands-posix.c
+++ b/qga/commands-posix.c
@@ -21,6 +21,7 @@
 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/stat.h>
+#include <sys/statvfs.h>
 #include <inttypes.h>
 #include "qga/guest-agent-core.h"
 #include "qga-qmp-commands.h"
@@ -1467,6 +1468,36 @@ void qmp_guest_fstrim(bool has_minimum, int64_t minimum, Error **err)
 }
 #endif

+GuestFileSystemStatistics *qmp_guest_get_statvfs(const char *path, Error **errp)
+{
+    int ret;
+    GuestFileSystemStatistics *fs_stat;
+    struct statvfs *buf;
+    buf = g_malloc0(sizeof(struct statvfs));
+
+
+    ret = statvfs(path, buf);
+    if (ret < 0) {
+       error_setg_errno(errp, errno, "Failed to get statvfs");
+       return NULL;
+    }
+
+    fs_stat = g_malloc0(sizeof(GuestFileSystemStatistics));
+    fs_stat->f_bsize = buf->f_bsize;
+    fs_stat->f_frsize = buf->f_frsize;
+    fs_stat->f_blocks = buf->f_blocks;
+    fs_stat->f_bfree = buf->f_bfree;
+    fs_stat->f_bavail = buf->f_bavail;
+    fs_stat->f_files = buf->f_files;
+    fs_stat->f_ffree = buf->f_ffree;
+    fs_stat->f_favail = buf->f_favail;
+    fs_stat->f_fsid = buf->f_fsid;
+    fs_stat->f_flag = buf->f_flag;
+    fs_stat->f_namemax = buf->f_namemax;
+
+    return fs_stat;
+}
+
 /* register init/cleanup routines for stateful command groups */
 void ga_command_state_init(GAState *s, GACommandState *cs)
 {
diff --git a/qga/qapi-schema.json b/qga/qapi-schema.json
index 7155b7a..a071c3f 100644
--- a/qga/qapi-schema.json
+++ b/qga/qapi-schema.json
@@ -638,3 +638,52 @@
 { 'command': 'guest-set-vcpus',
   'data':    {'vcpus': ['GuestLogicalProcessor'] },
   'returns': 'int' }
+
+##
+# @GuestFileSystemStatistics:
+#
+# Information about guest file system statistics.
+#
+# @f_bsize: file system block size.
+#
+# @f_frsize: fragment size.
+#
+# @f_blocks: size of fs in f_frsize units.
+#
+# @f_bfree: free blocks.
+#
+# @f_bavail: free blocks for non-root.
+#
+# @f_files: inodes.
+#
+# @f_ffree: free inodes.
+#
+# @f_favail: free inodes for non-root.
+#
+# @f_fsid: file system id.
+#
+# @f_flag: mount flags
+#
+# @f_namemax: maximum filename length.
+#
+# Since 1.5.10(NetEase)
+##
+{ 'type': 'GuestFileSystemStatistics',
+  'data': { 'f_bsize': 'int', 'f_frsize': 'int', 'f_blocks': 'int',
+            'f_bfree': 'int', 'f_bavail': 'int', 'f_files': 'int',
+            'f_ffree': 'int', 'f_favail': 'int', 'f_fsid': 'int',
+            'f_flag': 'int', 'f_namemax': 'int'} }
+
+##
+# @guest-get-statvfs:
+#
+# Get the information about guest file system statistics by statvfs.
+#
+# Returns: @GuestFileSystemStatistics.
+#
+# Since 1.5.10(NetEase)
+##
+{ 'command': 'guest-get-statvfs',
+  'data':    { 'path': 'str' },
+  'returns': 'GuestFileSystemStatistics' }
+

中间复杂的类型定义代码，以及头文件包含关系处理都由一个python脚本在编译的时候动态生成出来，这对开发人员来说是非常方便的，开发人员在扩展功能的时候只需要关注输入、输出的数据类型，以及功能的函数内容即可。

写到这里，有经验的开发人员已经知道如何用qga开发监控平台，下面是网友的实现思路，供参考：

来源： https://blog.csdn.net/beckdon/article/details/51074566