基于libvirt API监测xen初探

来源：互联网发布：k30平板荷载试验算法编辑：程序博客网时间：2024/05/22 00:06

分类： Linux C 2008-05-25 12:53 5824人阅读评论(9)收藏举报

计算机体系结构课程布置了大作业，通过使用Xen的API或封装了其API的函数库，如libvirt进行编程，实现以下功能：

以命令行形式显示宿主机(Host OS)上正在运行的客户机(Guest OS)名称；
通过命令行形式显示指定客户机(Guest OS)的工作状态（显示其 CPU 利用率，和内存使用情况即可）；

这个作业工程类似于Fedora等Linux系统中内置的xm管理程序，在这里仅简单的实现xm top的功能。我选用了Fedora Core 8作为Host OS。在其上，通过Xen安装另一Fedora Core 8作为Guest OS。利用libvirt提供的API实现显示Guest OS名称、显示其 CPU 利用率，和内存使用情况的功能。并与xm、virt-manager的运行结果做对比，验证正确性。

安装所需的软件包：

xen-3.1.2-2.fc8
libvirt-o.4.2-1.fc8
libvirt-devl-0.4.2-1.fc8

其中，xen为虚拟机，libvirt为运行库，libvirt-devl为代码运行库，供开发编译使用。具体版本视安装源与系统其他组件的依赖关系。

在我使用Xen安装Guest OS的过程中出现的一点小问题：在Fedora Core 8中发现默认提供的SELinux服务会对xen产生影响，估计可能是阻碍了某些信号量的传递，通过修改/etc/sysconfig/selinux，设置其中SELINUX=disabled将SElinux禁用。

通过virt-manager或virt-install安装Guest OS。设置为256m内存，4G硬盘空间，半虚拟化方式。

有关libvirt API的使用：

virConnectPtr virConnectOpenReadOnly (const char * name)在使用时首先应调用这个函数，获得hypervisor的链接nameURI of hypervisor，为NULL则代表本地链接Returns返回hypervisor的指针int virConnectListDomains (virConnectPtr conn, int * ids, int maxids) 获得hypervisor下所有域的ID connhypervisor链接指针ids存储每个域ID的数组maxids域数量的上限Returns域的数量virDomainPtr virDomainLookupByID (virConnectPtr conn, int id)由域的ID返回域的指针 connhypervisor链接指针id域的IDReturns返回域的指针int virDomainGetInfo (virDomainPtr domain, virDomainInfoPtr info)获得域的信息domain域的指针info指向存储域的信息的数据结构的指针Returns成功获取返回0，否则返回-1const char * virDomainGetName (virDomainPtr domain)得到域的名字domain域的指针Returns域的名字int virConnectClose (virConnectPtr conn)释放hyperbisor的连接，如果程序出线异常或错误应调用本函数终止连接connhypervisor的指针Returns成功释放返回0，否则返回-1int virDomainFree (virDomainPtr domain)释放域的指针，如果连接到域就要先调用这个函数释放域的链接，之后再释放hyperbisor的连接domain域的指针Returns成功释放返回0，否则返回-1

一个主要的数据结构：

struct virDomainInfounsigned charstate当前域的运行状态unsigned longmaxMem支持的最大内存unsigned longmemory使用的内存unsigned shortnrVirtCpu虚拟CPU数量unsigned long longcpuTime虚拟CPU运行时间

我的设计思路是，利用virConnectOpenReadOnly()获取链接，通过virConnectListDomains()得到当前活跃的域的ID。对于每一个ID利用virDomainLookupByID()得到指向其域的指针。调用virDomainGetInfo()获得当前域的内存、CPU运行时间等信息。当前域的名称由virDomainGetName()获得。

CPU占用率的计算方法为：在myxm中两次调用virDomainGetInfo()获取时间段开始前和结束后的虚拟CPU运行时间，二者差值可知虚拟CPU的运行时间。间隔时间段用sleep()实现。在sleep()前后用gettimeofday()取得真实的时间差。该时间段内CPU运行时间与真实时间的比值即为这段时间内的CPU占用率。

编译时gcc增加-lvirt参数，用于包含libvirt-devl库。

[csharp] view plaincopy

<pre class="csharp" name="code">/**
* Project: myxm
* Version: 0.2
* Abstract: A simple xen monitor
* Author: Gu Xiangnan
* Date: 2008-05-25
*/
#include <stdlib.h></stdlib.h>
#include <stdio.h></stdio.h>
#include <libvirt libvirt.h=""></libvirt>
#define MAXID 50
/* the data structure of time */
typedef struct timeInfo
{
long long cpu_time;
struct timeval real_time;
} timeInfoNode;
/* the hypervisor connection */
static virConnectPtr conn = NULL;
/* release the connect of hypervisor */
void closeConn()
{
if (conn != NULL)
virConnectClose(conn);
}
/* release the domain pointer */
void freeDom(virDomainPtr dom)
{
if (dom != NULL)
virDomainFree(dom);
}
/* get the start time of each domain */
void getTimeInfo(int id, timeInfoNode * infos)
{
virDomainPtr dom = NULL;
virDomainInfo info;
int ret;
/* Find the domain of the given id */
dom = virDomainLookupByID(conn, id);
if (dom == NULL)
{
fprintf(stderr, "Failed to find Domain %d/n", id);
freeDom(dom);
closeConn();
}
/* Get the information of the domain */
ret = virDomainGetInfo(dom, &info);
if (ret < 0)
{
fprintf(stderr, "Failed to get information for Domain %d/n", id);
freeDom(dom);
closeConn();
}
/* get the start of realTime*/
if (gettimeofday(&(infos->real_time), NULL) == - 1)
{
fprintf(stderr, "Failed to get start time/n");
return;
}
/* get the start of CPUTime*/
infos->cpu_time = info.cpuTime; /* nanosecond */
freeDom(dom);
}
void getDomainInfo(int id, timeInfoNode infos)
{
virDomainPtr dom = NULL;
virDomainInfo info;
int ret;
struct timeval realTime;
int cpu_diff, real_diff;
float usage;
/* Find the domain of the given id */
dom = virDomainLookupByID(conn, id);
if (dom == NULL)
{
fprintf(stderr, "Failed to find Domain %d/n", id);
freeDom(dom);
closeConn();
}
/* Get the information of the domain */
ret = virDomainGetInfo(dom, &info);
if (ret < 0)
{
fprintf(stderr, "Failed to get information for Domain %d/n", id);
freeDom(dom);
closeConn();
}
/* get the end of realTime*/
if (gettimeofday(&realTime, NULL) == - 1)
{
fprintf(stderr, "Failed to get start time/n");
return;
}
/* calculate the usage of cpu */
cpu_diff = (info.cpuTime - infos.cpu_time) / 10000;
real_diff = 1000 *(realTime.tv_sec - infos.real_time.tv_sec) +
(realTime.tv_usec - infos.real_time.tv_usec);
usage = cpu_diff / (float)(real_diff);
/* print the results */
printf("%d/t%.3f%/t%lu/t%lu/t%hu/t%0X/t%s/n", id, usage, info.memory / 1024,
info.maxMem / 1024, info.nrVirtCpu, info.state, virDomainGetName(dom));
freeDom(dom);
}
int main()
{
int idCount;
int i;
int id;
int ids[MAXID];
timeInfoNode timeInfos[MAXID];
printf("--------------------------------------------------------/n");
printf(" XEN Domain Monitor Version 0.2/n");
printf(" Build by Gu Xiangnan 35060514/n");
printf("--------------------------------------------------------/n");
/* NULL means connect to local Xen hypervisor */
conn = virConnectOpenReadOnly(NULL);
if (conn == NULL)
{
fprintf(stderr, "Failed to connect to hypervisor/n");
closeConn();
return 0;
}
/* get the count of IDs and save these ID into ids[] */
idCount = virConnectListDomains(conn, &ids[0], MAXID);
if (idCount < 0)
{
fprintf(stderr, "Failed to list the domains/n");
closeConn();
return 0;
}
printf("Domain Totals: %d/n", idCount);
printf("ID/tCPU/tMEM/tMaxMEM/tVCPUs/tState/tNAME/n");
/* loop get the CPUtime info by IDs */
for (i = 0; i < idCount; i++)
{
id = ids[i];
getTimeInfo(id, &(timeInfos[i]));
}
sleep(1);
/* loop print the domain info and calculate the usage of cpus*/
for (i = 0; i < idCount; i++)
{
id = ids[i];
getDomainInfo(id, timeInfos[i]);
}
printf("--------------------------------------------------------/n");
closeConn();
return 0;
}
</pre>

运行结果：

可以对比一下vmm与xm top，验证实现的正确性：