在虚拟化中，必然存在宿主机与虚拟机通信的需要。一般来说，可以通过网桥的方式与虚拟机建立通信通道，通过网络传输数据，适用性比较强。但是，这种方式依赖于网络通畅，当虚拟机发生某些故障，网络已经发生问题，宿主机就需要另外一种方式与虚拟机建立通信通道了。经常使用VMWare的同学都知道Mware Tools，这个工具安装在虚拟机内部，可以实现宿主机与虚拟机的通信。
什么是QEMU Guest Agent
对于QEMU/KVM 来说，也有这么一款工具叫做QEMU Guest Agent。
QEMU Guest Agent(下简称：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），是一种宿主机与虚拟机的交互方式。QGA依赖于virtio-serial或者isa-serial，不依赖于网络，在虚拟机内部是一个串口设备，在宿主机上是一个unix socket文件，在宿主机上使用普通的unix socket读写方式写入命令，虚拟机里读写串口设备与宿主机交互（qemu-ga监听改设备，有命令进来，就开始分析、执行）。QGA的交互协议是qmp(qemu monitor protocol)协议，其实就是使用json格式交换数据。串口设备的速率通常比较低，所以比较适合小数据量的交换。
QGA的使用方法
环境如下：
宿主机：
系统版本：CentOS Linux release 7.1.1503
virsh版本：libvirt 1.2.17、QEMU 2.6.0
虚拟机：
系统版本：CentOS Linux release 7.1.1503
QGA版本（QEMU版本）：2.7.1 release
准备虚拟机：
具体请参考前期文章：
《江博士带你轻松搞定KVM虚拟化》http://mp.weixin.qq.com/s/auW_c4Z_-mgoiZl7EmhAZg
使用virsh命令创建虚拟机。简单步骤如下：
创建虚拟机配置文件centos.xml，并在<devices>下添加QGA配置项：
<devices>
…
<channel type='unix'>
<source mode='bind' path='/var/centos7-1.0'/>
<target type='virtio' name='org.qemu.guest_agent.0'/>
<address type='virtio-serial' controller='0' bus='0' port='1'/>
</channel>
…
</devices>
其中，source -> path可以自己指定路径及名称，这个就是宿主机上的unix socket文件；target -> name 要与虚拟机内QGA设备相同，默认是org.qemu.guest_agent.0。
创建虚拟机
virsh create centos.xml
在source -> path 目录下可以看到对应的socket文件。
在虚拟机内安装QGA
使用yum安装QGA
如果只使用QGA默认功能，不进行扩展的话，可以直接使用yum安装：
yum install qemu-guest-agent
由于本机yum源没有最新版的QGA，安装的是2.5.0版本，如果需要最新版或者需要扩展功能请参考本文2.2.2 编译安装内容。
使用源码编译安装QGA
下载QGA源文件
如果需要扩展QGA，需要下载源码，修改后编译安装：
下载QGA源码并解压到/home/qemu-2.7.1 (不要纠结这个路径…)。
git clone git://git.qemu-project.org/qemu.git git克隆代码。 或 http://wiki.qemu-project.org/download/qemu-2.7.1.tar.bz2 下载tar.bz2源码包。
说明：
QGA是QEMU的一个模块，官方没有单独的QGA源码，下载QEMU源码，可以单独编译QGA模块。如果只是用QGA的话，可自行精简源码。
编译安装：
# 进入qemu目录 cd /home/qemu-2.7.1 # 在configure阶段可能出现缺少依赖项问题，根据提示安装对应的依赖项即可。 ./configure
# 只编译 安装 qemu-ga make qemu-ga make install qemu-ga
运行及使用QGA：
宿主机使用socat建立连接：
socat /var/centos7-1.0 readline
通过qemu-ga命令打开虚拟机上的串口设备：
qemu-ga -m virtio-serial -p /dev/virtio-ports/org.qemu.guest_agent.0
说明：
前文说过QGA在虚拟机里是一个设备，宿主机发送的命令会自动写入到该设备中缓存，linux中设备也是个文件，所以这个org.qemu.guest_agent.0也可以用vim打开，查看宿主机命令是否写入。另外，虚拟机里的QGA设备的文件名org.qemu.guest_agent.0是在配置文件xml中devices -> target -> name定义的。具体的qga路径信息可以使用命令qemu-ga –D 查看。
在宿主机上发送命令给虚拟机执行：
使用json格式给虚拟机发送命令。
下图是发送了两个QGA默认提供的两条命令，及返回内容的截图。
扩展QGA功能
本文第2章介绍了如何安装使用QGA，实际上，QGA默认提供的功能（命令）并不能满足我们，这时我们就需要根据需求修改QGA源码，添加相应的功能，然后重新编译运行。
QGA功能扩展比较方便，共需要操作三个文件：
/qemu-2.7.1/qga/qapi-schema.json /qemu-2.7.1/qga/ qapi-generated/qga-qmp-commands.h /qemu-2.7.1/qga/ commands-posix.c
在qapi-schema.json文件中，定义功能（命令）名称、输入输出数据类型即可，格式参考自带功能（命令）；在qga-qmp-commands.h文件中，添加对应的函数声明；在commands-posix.c文件中，添加对应的功能函数即可。
下面的示例添加一个功能（命令），宿主机使用QGA方式将字符串写入虚拟机中的文件中。具体步骤，咱们一步一步的来！
首先，在qapi-schema.json文件中，定义功能（命令）名称、输入输出数据类型即可，格式参考自带功能（命令）：
如下图所示：
参考自带的命令格式，添加我们自定义的功能（命令）。
先定义返回值类型。
本文使用QGA版本已经不允许使用內建数据类型作为返回值类型了，所以我们先定义一个返回值的数据结构。
{ 'struct': 'TestRE',
'data': { 'code': 'int'} }
结构的名字是：TestRE
内容的key是code，值是int型。
再定义功能（命令）的输入输出。
{ 'command': 'guest-test',
'data': {'content':'str'},
'returns': 'TestRE'}
命令的名字是：guest-test
输入数据的key是content，值是一个字符串。
输出数据是一个TestRE的结构，刚刚我们自己定义的。
然后，在qga-qmp-commands.h文件中，添加对应的函数声明，并在commands-posix.c文件中，添加对应的功能函数。
先在qga-qmp-commands.h添加函数声明。如下图：
TestRE *qmp_guest_test(const char *content, Error **errp);
为什么是这个名字，看下文！
在commands-posix.c添加函数体。如下图：
在文件尾添加：
TestRE *qmp_guest_test(const char *content, Error **errp)
{
FILE *fd;
int ret = 0;
fd = fopen("/var/test.txt", "a+");
printf("%s",content);
if (fd){
ret = fprintf(fd, "%s\n", content );
}
fclose(fd);
TestRE *ge = NULL;
// get 100 byte malloc
ge = g_new0(TestRE, 100);
ge->code = ret;
return ge;
}
说明：
定义指针函数，函数名与qapi-schema.json定义的功能（命令）名对应。以qmp_ 开头，把横线–改为下划线_，返回我们定义的返回类型即可。函数实现了一个简单的功能，把输入的字符串存到/var/test.txt中，返回存入文件的字符数。
好了，修改完毕！
保存后，重新编译：
make qemu-ga make install qemu-ga
运行（参考2.3）：
宿主机使用socat建立连接：
socat /var/centos7-1.0 readline
通过qemu-ga命令打开虚拟机上的串口设备：
qemu-ga -m virtio-serial -p /dev/virtio-ports/org.qemu.guest_agent.0
结果如图：
在宿主机上发动了三条写字符串到虚拟机文件的命令，可以看到，虚拟机执行命令正确（写入了文件），返回值正确（返回写入文件的字符数）。
扩展成功！
qga通道
如图所示：
在宿主机中，将命令写入unix socket文件。
在虚拟机中，可以在QGA设备文件中读取到。
这就组成了宿主机到虚拟机间的QGA通道。
结语
本文简单介绍了QEMU Guest Agent的使用及扩展方法。通过在虚拟机内部预装qemu-ga，云平台对虚拟机的控制能力显著加强。但是，串口方式，速率较低，仅能进行小数据量的交换。各位看官，自取所需。在qga-qmp-commands.h文件中
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