大家第一次使用 QEMU 的时候必然被 QEMU 的参数搞的很难受，这是我常用的一个脚本 的参数
qemu-system-x86_64 \
-drive file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/alpine.qcow2,format=qcow2 \
-m 6G \
-smp 1,maxcpus=3 \
-kernel /home/maritns3/core/ubuntu-linux/arch/x86/boot/bzImage \
-append root=/dev/sda3 nokaslr \
-chardev file,path=/tmp/seabios.log,id=seabios \
-device isa-debugcon,iobase=0x402,chardev=seabios \
-bios /home/maritns3/core/seabios/out/bios.bin \
-device nvme,drive=nvme1,serial=foo \
-drive file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/img1.ext4,format=raw,if=none,id=nvme1 \
-device virtio-blk-pci,drive=nvme2,iothread=io0 \
-drive file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/img2.ext4,format=raw,if=none,id=nvme2 \
-object iothread,id=io0 \
-virtfs local,path=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/share,mount_tag=host0,security_model=mapped,id=host0 \
-accel tcg,thread=single \
-monitor stdio \
-qmp unix:/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/test.socket,server,nowait \随随便便几十个参数 :( :(
分析细节之前非常推荐读一下 LWN 的一篇文章，大致讲解 QEMU 核心 maintainer Bonzini 在 KVM forum 2021 上做的一篇报告。 有中文翻译可以快速浏览。这篇文章使用 QEMU 的参数解析作为例子，分析了那些不必要的复杂性来源，以及避免的策略。
下面只是粗浅的分析。
这是 main 函数中的巨大的 for 循环，使用 lookup_opt 从左向右对于 参数扫描，每次匹配到一个完整的参数之后，就会返回 QEMUOption 和 optarg
for(;;) {
if (optind >= argc)
break;
if (argv[optind][0] != '-') {
loc_set_cmdline(argv, optind, 1);
drive_add(IF_DEFAULT, 0, argv[optind++], HD_OPTS);
} else {
const QEMUOption *popt;
// >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
printf("[%s] : [%s]\n", popt->name, optarg);
// >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
popt = lookup_opt(argc, argv, &optarg, &optind);
if (!(popt->arch_mask & arch_type)) {
error_report("Option not supported for this target");
exit(1);
}
switch(popt->index) {
case QEMU_OPTION_cpu:使用上面的调试语句可以获取下面的输出
[drive] : [file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/alpine.qcow2,format=qcow2]
[m] : [6G]
[smp] : [1,maxcpus=3]
[kernel] : [/home/maritns3/core/ubuntu-linux/arch/x86/boot/bzImage]
[append] : [root=/dev/sda3 nokaslr ]
[chardev] : [file,path=/tmp/seabios.log,id=seabios]
[device] : [isa-debugcon,iobase=0x402,chardev=seabios]
[bios] : [/home/maritns3/core/seabios/out/bios.bin]
[device] : [nvme,drive=nvme1,serial=foo]
[drive] : [file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/img1.ext4,format=raw,if=none,id=nvme1]
[device] : [virtio-blk-pci,drive=nvme2,iothread=io0]
[drive] : [file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/img2.ext4,format=raw,if=none,id=nvme2]
[object] : [iothread,id=io0]
[virtfs] : [local,path=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/share,mount_tag=host0,security_model=mapped,id=host0]
[accel] : [tcg,thread=single]
[monitor] : [stdio]
[qmp] : [unix:/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/test.socket,server,nowait]现在根据 popt->index 可以跳转到一个具体的处理操作上.
例如 -machine 会跳转到:
case QEMU_OPTION_kernel:
qemu_opts_set(qemu_find_opts("machine"), 0, "kernel", optarg,
&error_abort);
break;解析了这些参数之后，需要将参数的结果保存起来，等到需要使用在查询。
QEMU 使用 QemuOptsList QemuOpts 和 QemuOpt 三级结构来保存
- QemuOptsList 可以持有多个 QemuOpts
- QemuOpts 可以持有多个 QemuOpt
为什么需要三层结构可以从下面两个参数理解:
[drive] : [file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/img1.ext4,format=raw,if=none,id=nvme1]
[drive] : [file=/home/maritns3/core/vn/hack/qemu/x64-e1000/img2.ext4,format=raw,if=none,id=nvme2]
- 一个
-drive的参数会创建出来一个 QemuOpts -drive后面跟着的 file=... format=... if=... 和 id=... 都会创建出来一个 QemuOpt 挂到 QemuOpts 上-drive对应的 QemuOpts 会挂载到一个 QemuOptsList 上，也就是qemu_drive_opts上的。
QemuOptsList qemu_drive_opts = {
.name = "drive",
.head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(qemu_drive_opts.head),
.desc = {
/*
* no elements => accept any params
* validation will happen later
*/
{ /* end of list */ }
},
};- 这些 QemuOptsList 通过调用 qemu_add_opts 保存到数组 vm_config_groups 中间，通过 qemu_find_opts 使用字符串查询到 QemuOptsList
最后就可以解析的大致流程了:
- qemu_opts_parse_noisily : 在 core code flow 中遇到一个 -foo bar 之类就匹配一个
- opts_parse
- opts_parse_id : 当参数为类似 -device nvme,drive=nvme1,serial=foo -drive file=${ext4_img1},format=raw,if=none,id=nvme1 的时候，获取到 id=nvme1
- qemu_opts_create : 创建 QemuOpts 并且将其插入到 QemuOptsList 上
- opts_do_parse : 用于解析出来一个一个的 QemuOpt 插入到 QemuOptsList 上
- get_opt_name_value : 将一个参数拆分开来, 比如 2,maxcpus=3 就可以拆分为两个
- opt_create : 将解析出来的参数划分为使用 QemuOpt 包装，并且插入到 QemuOptsList 上
- qemu_opts_print_help : 解析出现错误，那么就报错
- opts_parse
在 qemu-options.def 中会定义每一个选项的基本信息
DEF("cpu", HAS_ARG, QEMU_OPTION_cpu,
"-cpu cpu select CPU ('-cpu help' for list)\n", QEMU_ARCH_ALL)qemu-options.def 会在三个位置 include，因为每次 include 前面 macro 的定义不同，而解析出来不同的内容
static const QEMUOption qemu_options[] = {
{ "h", 0, QEMU_OPTION_h, QEMU_ARCH_ALL },
#define DEF(option, opt_arg, opt_enum, opt_help, arch_mask) \
{ option, opt_arg, opt_enum, arch_mask },
#define DEFHEADING(text)
#define ARCHHEADING(text, arch_mask)
#include "qemu-options.def"
{ NULL },
};在 lookup_opt 中，查询 qemu_options 来将参数做拆分并返回 QEMUOption
typedef struct QEMUOption {
const char *name;
int flags;
int index;
uint32_t arch_mask;
} QEMUOption;将每一个 drive 中的 opt_enum 找出来，从而
enum {
#define DEF(option, opt_arg, opt_enum, opt_help, arch_mask) \
opt_enum,
#define DEFHEADING(text)
#define ARCHHEADING(text, arch_mask)
#include "qemu-options.def"
};这是 core code flow 中根据 QEMUOption::index 来做 switch case.
将会生成如下的 enum
enum {
// ....
QEMU_OPTION_drive,
};其使用位置为
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 DEF(option, opt_arg, opt_enum, opt_help, arch_mask) \
if ((arch_mask) & arch_type) \
fputs(opt_help, stdout);
#define ARCHHEADING(text, arch_mask) \
if ((arch_mask) & arch_type) \
puts(stringify(text));
#define DEFHEADING(text) ARCHHEADING(text, QEMU_ARCH_ALL)
#include "qemu-options.def"
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"
"\n"
QEMU_HELP_BOTTOM "\n");
exit(exitcode);
}- QemuOptsList::merge_lists :
-smp 2,maxcpus=3也可以写为-smp 2 -smp maxcpus=3 - QEMU 参数复杂度而产生的项目 quickemu / utm
- QEMU 作者的另一个的工具 ffmpeg 的参数也非常的复杂，以至于有这个网站 https://evanhahn.github.io/ffmpeg-buddy/
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