QEMU网络虚拟化（一）：qemu-net 初始化

最新推荐文章于 2025-09-04 12:25:48 发布

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#云计算 #虚拟化 #qemu #虚拟网络

本文深入剖析QEMU网络初始化流程，从main函数开始，详细解读网络设备和tap接口的创建过程，包括命令行参数解析、网络设备初始化、tap设备打开及NetClientState结构关联。通过实例说明nic和tap如何建立互为peer的关系。

qemu-net 初始化

初始化流程

main() – vl.c 主函数
| -> net_client_parse : 解析网络部分命令行参数 QemuOptsList -> QemuOpts -> QemuOpt对应具体键值对
net_init_clients – net.c : 初始化网络部分，可能存在多个netdev，依次初始化
-> net_init_client/net_init_netdev -> net_client_init -> net_client_init1 – net.c
-> net_client_init_fun [netdev->type] (netdev, name, peer, errp) – net.c
-> net_init_tap – tap.c
-> net_tap_init – tap.c
| -> tap_open – tap-linux.c : 会打开/dev/net/tun字符设备，获取文件描述符
net_init_tap_one – tap.c
-> net_tap_fd_init – tap.c : 会创建tap口对应的NetClientState的结构
-> tap_read_poll – tap.c
-> tap_update_fd_handler – tap.c
-> qemu_set_fd_handler – iohandler.c
|-> iohandler_init ->aio_context_new -> g_source_new
aio_set_fd_handler : 找到iohandler_ctx中对应AioHander节点赋值io_read和io_write
-> g_source_add_poll : fd会被加入到source(事件源iohandler_ctx)中，并添加到默认contex中

【g_source_new会关联aio_source_funcs 到GSource的接口函数（prepare,check,dispatch, finalize ）】

数据结构

handler结构关系：
在这里插入图片描述

aio_source_funcs 定义

static GSourceFuncs aio_source_funcs = {
   
   
    			aio_ctx_prepare,
    			aio_ctx_check,
    			aio_ctx_dispatch,
    			aio_ctx_finalize
			};

NetClientState定义（逻辑连接点，nic、tap 、hub等都有该结构体）：

struct NetClientState {
   
   
    NetClientInfo *info;
    int link_down;
    QTAILQ_ENTRY(NetClientState) next;
    NetClientState *peer; /* 指向对端逻辑节点，例如创建了virt-net nic网络接口，该指针会指向对端tap对应的NetClientState，同理，对端也会指向本结构体 */
    NetQueue *incoming_queue; /* 队列收包相关的 */ 
    char *model;
    char *name;
    char info_str[256];
    unsigned receive_disabled : 1;
    NetClientDestructor *destructor;
    unsigned int queue_index;
    unsigned rxfilter_notify_enabled:1;
    int vring_enable;
    int vnet_hdr_len;
    QTAILQ_HEAD(, NetFilterState) filters;
};

net_tap_fd_init / net_hub_port_new -> qemu_new_net_client -> qemu_net_client_setup -> QTAILQ_INSERT_TAIL(&net_clients, nc, next)
qemu_new_nic -> qemu_net_client_setup -> QTAILQ_INSERT_TAIL(&net_clients, nc, next)
系统会维护一个net_clients全局列表，存放所有的NetClientState单元

nic和tap的关联

命令行假设如下：

-netdev tap,id=hostnet0,ifname=vnet2,downscript=no,queues=4
-device virtio-net-pci,

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