Qemu-6.1.0多补丁管理
荣涛 2021年10月13日

1. 引言

参照之前发布的文章 WIKI：Qemu-6.1.0单热补丁示例，对Qemu-6.1.0单个热补丁进行详细讲解，在文章WIKI：libcareplus多补丁管理开发了多补丁管理的功能。

本文主要介绍Qemu-6.1.0的多补丁管理。本文的测示例结构伪代码为：

1.1. 测试步骤

整体流程比较简单，简言之就是加载补丁、查看补丁、卸载补丁。

  1. 修改Qemu-6.1.0源代码，生成补丁文本文件；
  2. 使用libcareplus脚本libcare-patch-make编译生成可执行文件和补丁文件1.kpatch；
  3. 在多补丁情况下，再次使用脚本libcare-patch-make编译生成补丁文件2.kpatch；
  4. 启动虚拟机，此时，虚拟机是没有任何补丁的；
  5. 使用libcare-ctl patch工具加载补丁1.kpatch；
  6. 验证补丁1.kpatch是否添加成功（反汇编或查看日志）；
  7. 使用libcare-ctl patch工具加载补丁2.kpatch；
  8. 验证补丁2.kpatch是否添加成功（反汇编或查看日志）；
  9. 使用libcare-ctl info工具查看已加载的补丁；
  10. 使用libcare-ctl unpatch反序依次卸载补丁；
  11. 验证补丁是否卸载成功（反汇编或查看日志）；

2. 测试

2.1. 生成补丁文本文件

修改Qemu-6.1.0源代码，并采用diff指令生成patch文本文件，我测试的两个补丁分别为：

  1. 补丁1：0007.softmmu-balloon.patch
--- softmmu/balloon.c    2021-10-08 14:54:35.535541088 +0800
+++ patches/softmmu-balloon.c    2021-10-08 15:23:41.982669932 +0800
@@ -81,7 +81,7 @@ BalloonInfo *qmp_query_balloon(Error **e{BalloonInfo *info;- info_report("# virsh dommemstat 2");
+  info_report("# virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.");if (!have_balloon(errp)) {return NULL;
@@ -89,7 +89,9 @@ BalloonInfo *qmp_query_balloon(Error **einfo = g_malloc0(sizeof(*info));balloon_stat_fn(balloon_opaque, info);
-    return info;
+
+  info_report("   balloon: actual=%" PRId64 "\n", info->actual >> 20);
+  return info;}
  1. 补丁2：0007.1.softmmu-balloon.patch
--- softmmu/balloon.c    2021-10-08 14:54:35.535541088 +0800
+++ patches/softmmu-balloon-2.c  2021-10-13 14:53:22.468856515 +0800
@@ -81,7 +81,7 @@ BalloonInfo *qmp_query_balloon(Error **e{BalloonInfo *info;- info_report("# virsh dommemstat 2");
+  info_report("# virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.");if (!have_balloon(errp)) {return NULL;
@@ -89,7 +89,9 @@ BalloonInfo *qmp_query_balloon(Error **einfo = g_malloc0(sizeof(*info));balloon_stat_fn(balloon_opaque, info);
-    return info;
+
+  info_report("   BALLOON: ACTUAL=%" PRId64 "\n", info->actual >> 20);
+  return info;}

也即是说，在测试前，我在函数qmp_query_balloon中已经添加了一行日志info_report("# virsh dommemstat 2");，这条日志将正常编译进发布的可执行文件中。当采用virsh dommemstat <idx>命令查看内存使用情况时，在/var/log/libvirt/qemu/<虚拟机名称>中会产生日志信息。

  1. 第一个补丁将对日志做出如下修改：

将

info: # virsh dommemstat 2

修改为：

info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    balloon: actual=2048
  1. 第二个补丁将对日志做出如下修改：

将

info: # virsh dommemstat 2

或

info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    balloon: actual=2048

修改为：

info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    BALLOON: ACTUAL=2048

2.2. 生成补丁1

libcare-patch-make --clean -j 10 -i 1 0007.softmmu-balloon.patch

编译生成补丁过程中，需要选择补丁应用的源文件：

The text leading up to this was:
--------------------------
|--- softmmu/balloon.c  2021-10-08 14:54:35.535541088 +0800
|+++ patches/softmmu-balloon.c   2021-10-08 15:23:41.982669932 +0800
--------------------------
File to patch: softmmu/balloon.c

在编译末期，将会提示是否重命名补丁文件，因为默认补丁名采用BuildID（同一个目标可执行文件的Build ID相同），需要对它们进行重命名：

Do you want to rename kpatch file [Y/N]: y
Input kpatch file name: 1.kpatch

上述步骤结束后，就会生成二进制补丁文件1.kpatch。

2.3. 生成补丁2

补丁二的生成方式和补丁1基本相同，不同的是不安逸阶段需要增加--new-patch选项：

libcare-patch-make --clean -j 10 --new-patch -i 2 0007.1.softmmu-balloon.patch

编译生成补丁过程中，需要选择补丁应用的源文件：

The text leading up to this was:
--------------------------
|--- softmmu/balloon.c  2021-10-08 14:54:35.535541088 +0800
|+++ patches/softmmu-balloon-2.c 2021-10-13 14:53:22.468856515 +0800
--------------------------
File to patch: softmmu/balloon.c

并重命名补丁文件名：

Do you want to rename kpatch file [Y/N]: y
Input kpatch file name: 2.kpatch

2.4. 启动虚拟机

使用virsh或者virt-manager启动虚拟机即可。

2.5. 查询内存使用

[root@loaclhost qemu-6.1.0]# virsh dommemstat 1
actual 2097152
swap_in 0
swap_out 0
major_fault 334
minor_fault 146337
unused 1669504
available 1860212
usable 1632036
last_update 1634120872
disk_caches 71260
hugetlb_pgalloc 0
hugetlb_pgfail 0
rss 1378068[root@loaclhost qemu-6.1.0]# cat /var/log/libvirt/qemu/centos8.log info: # virsh dommemstat 2

2.6. 加载补丁1

# libcare-ctl patch -p $(pidof qemu-system-x86_64) 1.kpatch
1 patch hunk(s) have been successfully applied to PID '248400'

查询内存使用：

[root@loaclhost qemu-6.1.0]# virsh dommemstat 1
actual 2097152
swap_in 0
swap_out 0
major_fault 334
minor_fault 146337
unused 1669504
available 1860212
usable 1632036
last_update 1634120872
disk_caches 71260
hugetlb_pgalloc 0
hugetlb_pgfail 0
rss 1486624[root@loaclhost qemu-6.1.0]# cat /var/log/libvirt/qemu/centos8.log info: # virsh dommemstat 2
info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    balloon: actual=2048

2.7. 加载补丁2

# libcare-ctl patch -p $(pidof qemu-system-x86_64) 2.kpatch
1 patch hunk(s) have been successfully applied to PID '248400'

查询内存使用：

[root@loaclhost qemu-6.1.0]# virsh dommemstat 1
actual 2097152
swap_in 0
swap_out 0
major_fault 334
minor_fault 146337
unused 1669504
available 1860212
usable 1632036
last_update 1634120872
disk_caches 71260
hugetlb_pgalloc 0
hugetlb_pgfail 0
rss 1486648[root@loaclhost qemu-6.1.0]# cat /var/log/libvirt/qemu/centos8.log info: # virsh dommemstat 2
info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    balloon: actual=2048info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    BALLOON: ACTUAL=2048

2.8. 查看已加载的补丁

# libcare-ctl info -p $(pidof qemu-system-x86_64)Process Information.
PID                 : 248400
COMM                : qemu-system-x86_
BuildID             : 5edf7b86ee42e05fab90b8e888363a15cf044b8e
NAME                : qemu-system-x86_64
PatchVL             : 0PatchID  TotalSize  ULv  FLAGs  BuildTime         1        7320       0    0      20211013/17:34:09 2        7320       0    0      20211013/18:27:33 Total 2 patches.========================================

2.9. 再次生成新补丁3

注意
此时虚拟机正常运行。

libcare-patch-make --clean -j 10 --new-patch -i 3 0007.2.softmmu-balloon.patch

编译生成补丁过程中，需要选择补丁应用的源文件：

The text leading up to this was:
--------------------------
|--- softmmu/balloon.c  2021-10-08 14:54:35.535541088 +0800
|+++ patches/softmmu-balloon-3.c 2021-10-13 15:30:23.992736591 +0800
--------------------------
File to patch: softmmu/balloon.c

并重命名补丁文件名：

Do you want to rename kpatch file [Y/N]: y
Input kpatch file name: 3.kpatch

2.10. 加载补丁3

# libcare-ctl patch -p $(pidof qemu-system-x86_64) 3.kpatch
1 patch hunk(s) have been successfully applied to PID '248400'

查询内存使用：

[root@loaclhost qemu-6.1.0]# virsh dommemstat 1
actual 2097152
swap_in 0
swap_out 0
major_fault 334
minor_fault 146337
unused 1669504
available 1860212
usable 1632036
last_update 1634120872
disk_caches 71260
hugetlb_pgalloc 0
hugetlb_pgfail 0
rss 1509500[root@loaclhost qemu-6.1.0]# cat /var/log/libvirt/qemu/centos8.log info: # virsh dommemstat 2
info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    balloon: actual=2048info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    BALLOON: ACTUAL=2048info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao, patch-3
info:    BALLOON: ACTUAL=2048, patch-3

发现补丁3加载成功。

2.11. 查看已加载的补丁

[root@loaclhost qemu-6.1.0]# libcare-ctl info -p $(pidof qemu-system-x86_64)Process Information.
PID                 : 248400
COMM                : qemu-system-x86_
BuildID             : 5edf7b86ee42e05fab90b8e888363a15cf044b8e
NAME                : qemu-system-x86_64
PatchVL             : 0PatchID  TotalSize  ULv  FLAGs  BuildTime         1        7320       0    0      20211013/17:34:09 2        7320       0    0      20211013/18:27:33 3        7336       0    0      20211013/18:38:14 Total 3 patches.========================================

2.12. 依次卸载补丁

注意
倒序卸载补丁。

依次卸载：

libcare-ctl unpatch -p $(pidof qemu-system-x86_64) -i 3
libcare-ctl unpatch -p $(pidof qemu-system-x86_64) -i 2
libcare-ctl unpatch -p $(pidof qemu-system-x86_64) -i 1

再次查询内存使用情况：

[root@loaclhost qemu-6.1.0]# virsh dommemstat 1
actual 2097152
swap_in 0
swap_out 0
major_fault 334
minor_fault 146337
unused 1669504
available 1860212
usable 1632036
last_update 1634120872
disk_caches 71260
hugetlb_pgalloc 0
hugetlb_pgfail 0
rss 1509500[root@loaclhost qemu-6.1.0]# cat /var/log/libvirt/qemu/centos8.log info: # virsh dommemstat 2
info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    balloon: actual=2048info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao.
info:    BALLOON: ACTUAL=2048info: # virsh dommemstat 2, patched, add by Rong Tao, patch-3
info:    BALLOON: ACTUAL=2048, patch-3info: # virsh dommemstat 2

3. 结论

综上测试结果可见，目前通过以https://gitee.com/openeuler/libcareplus为基础继续开发的libcareplusplus库，可以管理多补丁。

Copyright (C) CESTC Com.

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