Spice-QXL

QXL message flow:

以上绿色线表示为一个图形绘制流程，当GuestOS上的一个user应用需要产生一个渲染操作的时候，

1. 由Guest APP发送请求给Guest的图形引擎（GDI/X）
2. 图形引擎将命令传送给qxl驱动
3. qxl驱动将命令翻译为qxl命令推送到qemu中qxl设备的消息队列里面
4. libspice从队列里面取数据，将其加入到display Tree中
5. display Tree包含了命令的集合，执行这些命令会产生显示内容。这棵树也可以优化掉那些会被覆盖掉的命令。这个命令树还用来检测video数据流。
6. 当一条命令从队列中取出发给客户端是，发送的命令被转换为Spice协议消息，同时这个命令从发送队列和树上移除。
7. 当一个命令不再使用时，libspice将其放入驱动release ring，qxl驱动释放掉命令资源。client收到图形命令后用其来更新显示。

QXL–>VDI

Spice中的VDI是一个接口规范，此类接口设计的主要目标是在尽量不改变原有代码的情况下，通过动态库的方式来为原有软件提供全新的功能组件。qemu也是通过VDI借口与Spice交互的

VDI接口规范本身非常简单，它仅为开发人员提供一种标准的开发方式，具体的VDI接口功能则由程序员自己负责。具体的约束总结如下：

1. 必须包含一个固定的BaseInterface结构体成员。
2. Back-end与Front-end的交互关系初始化工作由Back-end负责发起。
3. Back-end负责实现与Back-end内部强相关且Front-end感兴趣的功能接口。
4. Front-end负责实现与Front-end内部强相关且Back-end感兴趣的功能接口。

QXLInterface是最主要也是最复杂的一个VDI，并且与其他VDI不同的是，Front-end有一个单独的网络处理模型， QXLInterface在Front-end有自己单独的处理线程。Back-end端需要实现Qxl device，同时需要Guest OS的Driver配合工作。另外，Qemu需要Spice为其提供相关的接口来完成一些交互工作。

QXL图形子系统

Spice server通过通道(channel)与client通信，每个通道类型专用于特定类型的数据。每个通道使用一个特定的tcp socket(可以是ssl或非安全的)。
主通道和输入通道受handler函数(在reds.c中实现)控制，显示和光标通道在red worker线程(每个display一个线程)里面处理，音频回放和录音通道有自己的handler(snd_worker.c)。libspice和VDI主机程序(比如qemu)通过为每个功能(qxl，agent，keyboard，mouse等)定义的接口来通信。
与其它spice server中的子系统不同，图形子系统是与spice server并行的一个专门线程。这种架构可以使qemu流程与处理和渲染图形命令独立开来，因为后者会占用大量cpu资源。Red server在每个新的qxl接口中初始化一个dispatcher，dispatcher创建一个red worker。red worker处理的命令来自三处：1) 同步的qxl设备命令；2）red server命令；3）异步qxl设备命令。其中1）和2）由red dispatcher通过socket传送，3）由red worker从qxl设备ring中通过接口取出。
Red Worker(red_worker.c)
spice server为每个qxl设备实例运行一个red worker线程。

red worker的作用主要有：

* 处理qxl设备命令；
* 处理从dispatcher收到的消息；
* channel pipe和pipe item；
* 显示和光标通道；
* 图形压缩(使用quic，lz，glz)；
* 视频流---识别、编码、创建流；
* 缓存---client共享的pixman缓存、光标、调色板缓存
* Cairo和OpenGL渲染----canvas，surface等 

Red Dispatcher(red_dispatcher.c)

* 每个qxl实例一个dispatcher
* 初始化red worker，创建red worker线程
* 使用socketpair通道调度worker
* qxl设备使用QxlWorker接口，dispatcher实现并attach这些接口，将设备调用翻译成在worker管道中传递的消息。

QXL指令

qxl指令分为异步和同步。

QXL指令代码流程
Spice源码流程