用 QEMU 把虚拟机跑起来

目标

用提供的磁盘镜像真正启动一台 QEMU VM，并通过串口日志、monitor 套接字、hostfwd 监听套接字三种方式证明它还活着。

为什么重要

实际工作中会使用 libvirt 或云控制台，但出了问题，最终还是要读它底下的 QEMU 命令行。-netdev（主机一侧的后端）和 -device（客户机看到的网卡）为什么要分开、为什么必须明确指定 format=、hostfwd 监听套接字为什么与客户机启动无关而能立即打开——这些只有亲手写一遍命令行才能真正掌握。

本实验在虚拟机内运行，并在其中再启动一台虚拟机。 嵌套虚拟化已开启，所以有 /dev/kvm，QEMU 可以直接使用硬件加速。\n\n以前是在 Pod 中运行，没有 /dev/kvm，QEMU 只能靠逐条翻译指令的 TCG 软件仿真运行。客户机要花几分钟才能到达登录提示符，所以实验只能检查到“固件是否启动”为止。\n\n请从现有的加速器中选择使用。 -accel kvm 和 -accel tcg 相差几十倍。实际工作中的顺序也是一样——先看有没有 /dev/kvm，有就用它。评分器也会查看这台机器里有什么，并据此进行判定。

步骤

创建 /root/vmboot 目录，并把 /opt/vm/ 下提供的磁盘镜像的 qemu-img info 输出保存到 /root/vmboot/base-info.txt。
创建以该镜像为后备文件的覆盖层 /root/vmboot/vm.qcow2。原始镜像不能改变。
编写 /root/vmboot/run.sh。必须全部包含以下要素。
- qemu-system-x86_64
- -accel tcg
- -m 512
- -smp 1
- -drive file=/root/vmboot/vm.qcow2,if=virtio,format=qcow2
- -netdev user,id=n0,hostfwd=tcp::12222-:22
- -device virtio-net-pci,netdev=n0
- -nographic
- -serial file:/root/vmboot/console.log
- -monitor unix:/root/vmboot/mon.sock,server,nowait
把可用加速器列表和 /dev/kvm 是否存在，按以下两行写入 /root/vmboot/accel.txt。 ACCELS=<쉼표로 구분한 가속기 목록> / DEVKVM=<yes|no>（占位符为以逗号分隔的加速器列表）
在后台运行 run.sh，等待 20 秒以上，然后确认 /root/vmboot/console.log 中留下了固件消息。日志中必须有 SeaBIOS 或 Booting 字符串。
向 monitor 套接字发送 info status，把响应保存到 /root/vmboot/monitor.txt。响应中必须能看到 running 或 paused。
确认 12222 端口处于监听状态，并保存到 /root/vmboot/hostfwd.txt。进程必须显示为 qemu。
把 /root/vmboot/report.txt 写成以下 5 行。 ACCEL=tcg / MEM=512 / VCPU=1 / FWD_PORT=12222 / DISK_IF=virtio

参考

用 qemu-system-x86_64 -accel help 查看加速器列表。
后台运行采用 nohup bash /root/vmboot/run.sh >/root/vmboot/qemu.out 2>&1 & 的形式。
monitor 查询是 printf 'info status\n' | nc -U /root/vmboot/mon.sock。如果没有响应，用 -q 1 给一个退出等待时间。
常见错误 1：在 run.sh 里把 QEMU 放到后台，评分时参数解析会变得困难。脚本要写成前台运行，后台处理留到执行时再做。
常见错误 2：不用覆盖层而直接使用原始镜像，再次做实验时状态会被污染。

确认提供的镜像

创建 /root/vmboot 目录，并把 /opt/vm/ 下提供的磁盘镜像的 qemu-img info 输出保存到 /root/vmboot/base-info.txt。

/opt/vm 下有准备好的镜像。请先确认格式和虚拟大小。

用覆盖层保护原始镜像

创建以该镜像为后备文件的覆盖层 /root/vmboot/vm.qcow2。原始镜像不能改变。

创建以原始镜像为后备文件的覆盖层，原始镜像就不会改变。别忘了明确指定后备文件的格式。

编写运行脚本

编写 /root/vmboot/run.sh。必须全部包含以下要素。

qemu-system-x86_64
-accel tcg
-m 512
-smp 1
-drive file=/root/vmboot/vm.qcow2,if=virtio,format=qcow2
-netdev user,id=n0,hostfwd=tcp::12222-:22
-device virtio-net-pci,netdev=n0
-nographic
-serial file:/root/vmboot/console.log
-monitor unix:/root/vmboot/mon.sock,server,nowait

需要的标志是固定的。缺少任何一个，评分时都会被判错。后台运行要在脚本之外进行。

确认加速器

把可用加速器列表和 /dev/kvm 是否存在，按以下两行写入 /root/vmboot/accel.txt。 ACCELS=<쉼표로 구분한 가속기 목록> / DEVKVM=<yes|no>（占位符为以逗号分隔的加速器列表）

qemu-system-x86_64 有列出可用加速器的帮助。也请同时记录 /dev/kvm 是否存在。

真正启动并留下控制台日志

在后台运行 run.sh，等待 20 秒以上，然后确认 /root/vmboot/console.log 中留下了固件消息。日志中必须有 SeaBIOS 或 Booting 字符串。

有把串口输出发送到文件的选项。固件消息在启动后立即输出，所以不需要等很久。

向 monitor 套接字查询

向 monitor 套接字发送 info status，并把响应保存到 /root/vmboot/monitor.txt。响应中必须能看到 running 或 paused。

把 monitor 以 Unix 套接字方式打开，用 nc 的 -U 连接。把命令通过标准输入送进去即可。

确认端口转发

确认 12222 端口处于监听状态，并保存到 /root/vmboot/hostfwd.txt。进程必须显示为 qemu。

hostfwd 的监听套接字在 QEMU 启动后立即打开，与客户机是否启动无关。

VM 运行报告

把 /root/vmboot/report.txt 写成以下 5 行。 ACCEL=tcg / MEM=512 / VCPU=1 / FWD_PORT=12222 / DISK_IF=virtio

汇总前面步骤中确认的值。加速器和转发端口必须是真实的值。