一、背景
因項目需求，需要調用lxc部分API（用於系統開發，相比於直接使用shell命令，更爲規範），並修改lxc部分代碼。因爲需求比較具體，因此目前沒有閱讀lxc所有代碼，只是閱讀了相關部分。爲了便於積累，這裏把代碼閱讀的一些成果進行記錄總結，今後若有機會閱讀lxc全部代碼，將會進行補充。
二、lxc源代碼簡介
lxc版本：0.7.5
下載：http://sourceforge.net/projects/lxc/files/lxc/
源碼文件名總覽
af_unix.c console.h lxc-destroy.in lxc_unfreeze.c parse.c af_unix.h error.c lxc_execute.c lxc_unshare.c parse.h arguments.c error.h lxc_freeze.c lxc-version.in restart.c arguments.h freezer.c lxc.h lxc_wait.c rtnl.c caps.c genl.c lxc_info.c mainloop.c rtnl.h caps.h genl.h lxc_init.c mainloop.h start.c cgroup.c list.h lxc_kill.c Makefile.am start.h cgroup.h log.c lxc-ls.in Makefile.in state.c checkpoint.c log.h lxc_monitor.c monitor.c state.h commands.c lxc_attach.c lxc-netstat.in monitor.h stop.c commands.h lxc_cgroup.c lxc-ps.in namespace.c sync.c conf.c lxc-checkconfig.in lxc_restart.c namespace.h sync.h conf.h lxc_checkpoint.c lxc-setcap.in network.c utils.c confile.c lxc-clone.in lxc-setuid.in network.h utils.h confile.h lxc_console.c lxc_start.c nl.c utmp.c console.c lxc-create.in lxc_stop.c nl.h utmp.h |
make install後，安裝到/usr/local/include/lxc內的頭文件
caps.h conf.h error.h list.h lxc.h namespace.h state.h cgroup.h console.h log.h monitor.h start.h utils.h |
三、代碼流程圖
圖太大了，不直接上圖了。
圖不是我畫的，原圖鏈接http://www.cppblog.com/smagle/archive/2013/10/30/204008.html
圖清晰展示了lxc核心命令lxc-start的代碼流程。
四、核心源碼文件解析
1、文件名：lxc.h
描述：類似於API聲明的一個頭文件，聲明瞭大部分核心方法
重點包括
extern int lxc_start(const char *name, char *const argv[], struct lxc_conf *conf); extern int lxc_stop(const char *name); extern int lxc_cgroup_set(const char *name, const char *filename, const char *value); extern int lxc_cgroup_get(const char *name, const char *filename, char *value, size_t len); extern int lxc_restart(const char *, int, struct lxc_conf *, int);
2、文件名：list.h
描述：定義了一個數據結構
struct lxc_list {
void *elem;
struct lxc_list *next;
struct lxc_list *prev;
};並基於數據結構lxc_list構造了一個lxc的鏈表，猜測lxc-ls後臺可能調用了相關方法
3、文件名：log.h 與log.c
log.h
描述：lxc內部日誌的處理代碼，定義了一些與日誌相關的數據結構，比較重要的數據結構是lxc_log_category，用於描述日誌類別的實體，維護日誌的優先級（priority）和輸出附加器（appender）。
lxc_log_category
/* log category object */
struct lxc_log_category {
const char *name;
int priority;
struct lxc_log_appender *appender;
const struct lxc_log_category *parent;
};文件中還有一個對lxc_log_category進行操作的宏定義lxc_log_define，lxc_log_define在lxc整個源碼中經常用到，所以這裏進行解釋。lxc_log_define的源碼如下，主要調用lxc_log_category_define，lxc_log_category_define則根據字符串name、parent，來定義一個名爲lxc_log_category_##name，父親爲 lxc_log_category_##parent的變量。
/*
* Helper macro to define and use static categories.
*/
#define lxc_log_category_define(name, parent) \
extern struct lxc_log_category lxc_log_category_##parent; \
struct lxc_log_category lxc_log_category_##name = { \
#name, \
LXC_LOG_PRIORITY_NOTSET, \
NULL, \
&lxc_log_category_##parent \
};
#define lxc_log_define(name, parent) \
lxc_log_category_define(name, parent) \
\
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, TRACE) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, DEBUG) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, INFO) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, NOTICE) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, WARN) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, ERROR) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, CRIT) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, ALERT) \
lxc_log_priority_define(&lxc_log_category_##name, FATAL)最後聲明一個日誌初始化函數
extern int lxc_log_init(const char *file, const char *priority, const char *prefix, int quiet);
log.c
在log.c中，“作者”寫到lxc_log_define(lxc_log, lxc);這是定義了一個lxc_log_category數據結構，名爲lxc_log_category_lxc_log，其parent爲lxc_log_category_lxc。
根據log.c中其他兩個重要變量，可以得出lxc_log_category的”child-parent鏈“應當是lxc_log_category_lxc_log--> lxc_log_category_lxc -->log_root
static struct lxc_log_category log_root = {
.name = "root",
.priority = LXC_LOG_PRIORITY_ERROR,
.appender = NULL,
.parent = NULL,
};
struct lxc_log_category lxc_log_category_lxc = {
.name = "lxc",
.priority = LXC_LOG_PRIORITY_ERROR,
.appender = &log_appender_stderr,
.parent = &log_root
}; 然後log.c中定義了日誌初始化函數
extern int lxc_log_init(const char *file, const char *priority,
const char *prefix, int quiet)
{
int lxc_priority = LXC_LOG_PRIORITY_ERROR;
if (priority) {
lxc_priority = lxc_log_priority_to_int(priority); // 初始化lxc_priority
if (lxc_priority == LXC_LOG_PRIORITY_NOTSET) {
ERROR("invalid log priority %s", priority);
return -1;
}
}
lxc_log_category_lxc.priority = lxc_priority; // 優先級 定義到變量lxc_log_category_lxc
lxc_log_category_lxc.appender = &log_appender_logfile; // log_appender_logfile是已經定義的lxc_log_appender類型的變量，指明日誌的輸出文件
if (!quiet)
lxc_log_category_lxc.appender->next = &log_appender_stderr;
if (prefix)
lxc_log_setprefix(prefix);
if (file) {
int fd;
fd = log_open(file);
if (fd == -1) {
ERROR("failed to initialize log service");
return -1;
}
lxc_log_fd = fd;
}
return 0;
}4、文件名：conf.h與conf.c
conf.h
描述：定義數據結構struct lxc_conf
聲明瞭lxc conf初始化函數extern struct lxc_conf *lxc_conf_init(void);
conf.c
描述：其中有很多具體的配置函數，涉及很多細節，1700+行代碼
重點看函數struct lxc_conf *lxc_conf_init(void)，其中核心內容如下。由代碼來看，初始化中設置參數非常簡單，多爲NULL、-1、0之類的，lxc_conf_init其實只是在形式上初始化了配置文件，並沒有讀入真正的配置文件。
struct lxc_conf *new;
new = malloc(sizeof(*new));
if (!new) {
ERROR("lxc_conf_init : %m");
return NULL;
}
memset(new, 0, sizeof(*new));
new->personality = -1;
new->console.path = NULL;
new->console.peer = -1;
new->console.master = -1;
new->console.slave = -1;
new->console.name[0] = '\0';
new->rootfs.mount = LXCROOTFSMOUNT;
lxc_list_init(&new->cgroup);
lxc_list_init(&new->network);
lxc_list_init(&new->mount_list);
lxc_list_init(&new->caps);
return new;5、文件名：confile.h與conf.c
描述：聲明瞭配置文件讀取函，這個函數是真正讀入了用戶輸入的配置文件。
extern intlxc_config_read(const char *file, struct lxc_conf *conf); // 讀取具體的配置文件，類似於lxc-xxx ... -f confile extern intlxc_config_readline(char *buffer, struct lxc_conf *conf);
文件名：confile.c
描述：定義了配置文件讀取函數
6、文件名：lxc_start.c與lxc_execute.c
描述：核心命令lxc-start和lxc-execute對應的源文件，二者大體流程相似，lxc-execute代碼較爲簡單，這裏簡要介紹lxc_execute.c的代碼（註釋）。
int main(int argc, char *argv[])
{
static char **args;
char *rcfile;
struct lxc_conf *conf;
lxc_list_init(&defines);
if (lxc_caps_init())
return -1;
if (lxc_arguments_parse(&my_args, argc, argv))
return -1;
if (lxc_log_init(my_args.log_file, my_args.log_priority,
my_args.progname, my_args.quiet)) //日誌初始化
return -1;
args = lxc_arguments_dup(LXCINITDIR "/lxc-init", &my_args);
if (!args)
return -1;
/* rcfile is specified in the cli option */
if (my_args.rcfile) // 保存配置文件路徑
rcfile = (char *)my_args.rcfile;
else {
int rc;
rc = asprintf(&rcfile, LXCPATH "/%s/config", my_args.name);
if (rc == -1) {
SYSERROR("failed to allocate memory");
return -1;
}
/* container configuration does not exist */
if (access(rcfile, F_OK)) {
free(rcfile);
rcfile = NULL;
}
}
conf = lxc_conf_init(); // 初始化配置文件（數據結構，分配內存）
if (!conf) {
ERROR("failed to initialize configuration");
return -1;
}
if (rcfile && lxc_config_read(rcfile, conf)) { // 讀入配置文件內容
ERROR("failed to read configuration file");
return -1;
}
if (lxc_config_define_load(&defines, conf))
return -1;
return lxc_start(my_args.name, args, conf); // 啓動lxc
}7、文件名start.c
描述：無論是lxc_start.c還是lxc_execute.c的main函數，最後都調用了函數lxc_start()，函數lxc_start()的具體定義就在文件start.c中。以lxc_start()爲起點，比較核心的函數調用關係如下
lxc_start --> __lxc_start --> lxc_spawn --> lxc_clone |
在函數lxc_spawn中，正式調用lxc_clone之前，先設置clone_flags，lxc代碼設置爲CLONE_NEWUTS|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWIPC|CLONE_NEWNS;
clone_flags相關信息，則在文件namespace.h和namespace.c中。
8、自行開發
我之前項目一個模塊需要實現lxc的啓動等，在閱讀lxc代碼基礎上，我使用“僞API”進行開發，核心代碼如下：
char *rcfile = (char *)m_conf_path.c_str(); // 報錯配置文件路徑
lxc_conf* conf = lxc_conf_init(); // 初始化配置文件，分配內存。
if (!conf) {
LOG4CPLUS_ERROR(logger, "Failed to initialize configuration");
exit(-1);
}
if (rcfile && lxc_config_read(rcfile, conf)) {
// 讀取配置文件，相當與讀取lxc-xxx -f confile文件
// 0 is true, other err number means error
LOG4CPLUS_ERROR(logger, "Failed to read configuration file");
}
lxc_start(GetName().c_str(), m_exe_array, conf); // 啓動lxc，參數包括lxc的名字，執行命令，以及配置文件
free(conf);截止目前，該代碼運行測試正常。