appliance: Print uptime.
[libguestfs.git] / guestfs.pod
1 =encoding utf8
2
3 =head1 NAME
4
5 guestfs - Library for accessing and modifying virtual machine images
6
7 =head1 SYNOPSIS
8
9  #include <guestfs.h>
10  
11  guestfs_h *handle = guestfs_create ();
12  guestfs_add_drive (handle, "guest.img");
13  guestfs_launch (handle);
14  guestfs_mount (handle, "/dev/sda1", "/");
15  guestfs_touch (handle, "/hello");
16  guestfs_sync (handle);
17  guestfs_close (handle);
18
19 =head1 DESCRIPTION
20
21 Libguestfs is a library for accessing and modifying guest disk images.
22 Amongst the things this is good for: making batch configuration
23 changes to guests, getting disk used/free statistics (see also:
24 virt-df), migrating between virtualization systems (see also:
25 virt-p2v), performing partial backups, performing partial guest
26 clones, cloning guests and changing registry/UUID/hostname info, and
27 much else besides.
28
29 Libguestfs uses Linux kernel and qemu code, and can access any type of
30 guest filesystem that Linux and qemu can, including but not limited
31 to: ext2/3/4, btrfs, FAT and NTFS, LVM, many different disk partition
32 schemes, qcow, qcow2, vmdk.
33
34 Libguestfs provides ways to enumerate guest storage (eg. partitions,
35 LVs, what filesystem is in each LV, etc.).  It can also run commands
36 in the context of the guest.  Also you can access filesystems over FTP.
37
38 Libguestfs is a library that can be linked with C and C++ management
39 programs (or management programs written in OCaml, Perl, Python, Ruby, Java
40 or Haskell).  You can also use it from shell scripts or the command line.
41
42 You don't need to be root to use libguestfs, although obviously you do
43 need enough permissions to access the disk images.
44
45 Libguestfs is a large API because it can do many things.  For a gentle
46 introduction, please read the L</API OVERVIEW> section next.
47
48 =head1 API OVERVIEW
49
50 This section provides a gentler overview of the libguestfs API.  We
51 also try to group API calls together, where that may not be obvious
52 from reading about the individual calls below.
53
54 =head2 HANDLES
55
56 Before you can use libguestfs calls, you have to create a handle.
57 Then you must add at least one disk image to the handle, followed by
58 launching the handle, then performing whatever operations you want,
59 and finally closing the handle.  So the general structure of all
60 libguestfs-using programs looks like this:
61
62  guestfs_h *handle = guestfs_create ();
63  
64  /* Call guestfs_add_drive additional times if there are
65   * multiple disk images.
66   */
67  guestfs_add_drive (handle, "guest.img");
68  
69  /* Most manipulation calls won't work until you've launched
70   * the handle.  You have to do this _after_ adding drives
71   * and _before_ other commands.
72   */
73  guestfs_launch (handle);
74  
75  /* Now you can examine what partitions, LVs etc are available.
76   */
77  char **partitions = guestfs_list_partitions (handle);
78  char **logvols = guestfs_lvs (handle);
79  
80  /* To access a filesystem in the image, you must mount it.
81   */
82  guestfs_mount (handle, "/dev/sda1", "/");
83  
84  /* Now you can perform filesystem actions on the guest
85   * disk image.
86   */
87  guestfs_touch (handle, "/hello");
88  
89  /* You only need to call guestfs_sync if you have made
90   * changes to the guest image.
91   */
92  guestfs_sync (handle);
93  
94  /* Close the handle. */
95  guestfs_close (handle);
96
97 The code above doesn't include any error checking.  In real code you
98 should check return values carefully for errors.  In general all
99 functions that return integers return C<-1> on error, and all
100 functions that return pointers return C<NULL> on error.  See section
101 L</ERROR HANDLING> below for how to handle errors, and consult the
102 documentation for each function call below to see precisely how they
103 return error indications.
104
105 =head2 DISK IMAGES
106
107 The image filename (C<"guest.img"> in the example above) could be a
108 disk image from a virtual machine, a L<dd(1)> copy of a physical hard
109 disk, an actual block device, or simply an empty file of zeroes that
110 you have created through L<posix_fallocate(3)>.  Libguestfs lets you
111 do useful things to all of these.
112
113 You can add a disk read-only using C<guestfs_add_drive_ro>, in which
114 case libguestfs won't modify the file.
115
116 Be extremely cautious if the disk image is in use, eg. if it is being
117 used by a virtual machine.  Adding it read-write will almost certainly
118 cause disk corruption, but adding it read-only is safe.
119
120 You must add at least one disk image, and you may add multiple disk
121 images.  In the API, the disk images are usually referred to as
122 C</dev/sda> (for the first one you added), C</dev/sdb> (for the second
123 one you added), etc.
124
125 Once C<guestfs_launch> has been called you cannot add any more images.
126 You can call C<guestfs_list_devices> to get a list of the device
127 names, in the order that you added them.  See also L</BLOCK DEVICE
128 NAMING> below.
129
130 =head2 MOUNTING
131
132 Before you can read or write files, create directories and so on in a
133 disk image that contains filesystems, you have to mount those
134 filesystems using C<guestfs_mount>.  If you already know that a disk
135 image contains (for example) one partition with a filesystem on that
136 partition, then you can mount it directly:
137
138  guestfs_mount (handle, "/dev/sda1", "/");
139
140 where C</dev/sda1> means literally the first partition (C<1>) of the
141 first disk image that we added (C</dev/sda>).  If the disk contains
142 Linux LVM2 logical volumes you could refer to those instead (eg. C</dev/VG/LV>).
143
144 If you are given a disk image and you don't know what it contains then
145 you have to find out.  Libguestfs can do that too: use
146 C<guestfs_list_partitions> and C<guestfs_lvs> to list possible
147 partitions and LVs, and either try mounting each to see what is
148 mountable, or else examine them with C<guestfs_file>.  But you might
149 find it easier to look at higher level programs built on top of
150 libguestfs, in particular L<virt-inspector(1)>.
151
152 To mount a disk image read-only, use C<guestfs_mount_ro>.  There are
153 several other variations of the C<guestfs_mount_*> call.
154
155 =head2 FILESYSTEM ACCESS AND MODIFICATION
156
157 The majority of the libguestfs API consists of fairly low-level calls
158 for accessing and modifying the files, directories, symlinks etc on
159 mounted filesystems.  There are over a hundred such calls which you
160 can find listed in detail below in this man page, and we don't even
161 pretend to cover them all in this overview.
162
163 Specify filenames as full paths including the mount point.
164
165 For example, if you mounted a filesystem at C<"/"> and you want to
166 read the file called C<"etc/passwd"> then you could do:
167
168  char *data = guestfs_cat (handle, "/etc/passwd");
169
170 This would return C<data> as a newly allocated buffer containing the
171 full content of that file (with some conditions: see also
172 L</DOWNLOADING> below), or C<NULL> if there was an error.
173
174 As another example, to create a top-level directory on that filesystem
175 called C<"var"> you would do:
176
177  guestfs_mkdir (handle, "/var");
178
179 To create a symlink you could do:
180
181  guestfs_ln_s (handle, "/etc/init.d/portmap",
182                "/etc/rc3.d/S30portmap");
183
184 Libguestfs will reject attempts to use relative paths.  There is no
185 concept of a current working directory.  Libguestfs can return errors
186 in many situations: for example if the filesystem isn't writable, or
187 if a file or directory that you requested doesn't exist.  If you are
188 using the C API (documented here) you have to check for those error
189 conditions after each call.  (Other language bindings turn these
190 errors into exceptions).
191
192 File writes are affected by the per-handle umask, set by calling
193 C<guestfs_umask> and defaulting to 022.
194
195 =head2 PARTITIONING
196
197 Libguestfs contains API calls to read, create and modify partition
198 tables on disk images.
199
200 In the common case where you want to create a single partition
201 covering the whole disk, you should use the C<guestfs_part_disk>
202 call:
203
204  const char *parttype = "mbr";
205  if (disk_is_larger_than_2TB)
206    parttype = "gpt";
207  guestfs_part_disk (g, "/dev/sda", parttype);
208
209 Obviously this effectively wipes anything that was on that disk image
210 before.
211
212 In general MBR partitions are both unnecessarily complicated and
213 depend on archaic details, namely the Cylinder-Head-Sector (CHS)
214 geometry of the disk.  C<guestfs_sfdiskM> can be used to
215 create more complex arrangements where the relative sizes are
216 expressed in megabytes instead of cylinders, which is a small win.
217 C<guestfs_sfdiskM> will choose the nearest cylinder to approximate the
218 requested size.  There's a lot of crazy stuff to do with IDE and
219 virtio disks having different, incompatible CHS geometries, that you
220 probably don't want to know about.
221
222 My advice: make a single partition to cover the whole disk, then use
223 LVM on top.
224
225 =head2 LVM2
226
227 Libguestfs provides access to a large part of the LVM2 API, such as
228 C<guestfs_lvcreate> and C<guestfs_vgremove>.  It won't make much sense
229 unless you familiarize yourself with the concepts of physical volumes,
230 volume groups and logical volumes.
231
232 This author strongly recommends reading the LVM HOWTO, online at
233 L<http://tldp.org/HOWTO/LVM-HOWTO/>.
234
235 =head2 DOWNLOADING
236
237 Use C<guestfs_cat> to download small, text only files.  This call
238 is limited to files which are less than 2 MB and which cannot contain
239 any ASCII NUL (C<\0>) characters.  However it has a very simple
240 to use API.
241
242 C<guestfs_read_file> can be used to read files which contain
243 arbitrary 8 bit data, since it returns a (pointer, size) pair.
244 However it is still limited to "small" files, less than 2 MB.
245
246 C<guestfs_download> can be used to download any file, with no
247 limits on content or size (even files larger than 4 GB).
248
249 To download multiple files, see C<guestfs_tar_out> and
250 C<guestfs_tgz_out>.
251
252 =head2 UPLOADING
253
254 It's often the case that you want to write a file or files to the disk
255 image.
256
257 For small, single files, use C<guestfs_write_file>.  This call
258 currently contains a bug which limits the call to plain text files
259 (not containing ASCII NUL characters).
260
261 To upload a single file, use C<guestfs_upload>.  This call has no
262 limits on file content or size (even files larger than 4 GB).
263
264 To upload multiple files, see C<guestfs_tar_in> and C<guestfs_tgz_in>.
265
266 However the fastest way to upload I<large numbers of arbitrary files>
267 is to turn them into a squashfs or CD ISO (see L<mksquashfs(8)> and
268 L<mkisofs(8)>), then attach this using C<guestfs_add_drive_ro>.  If
269 you add the drive in a predictable way (eg. adding it last after all
270 other drives) then you can get the device name from
271 C<guestfs_list_devices> and mount it directly using
272 C<guestfs_mount_ro>.  Note that squashfs images are sometimes
273 non-portable between kernel versions, and they don't support labels or
274 UUIDs.  If you want to pre-build an image or you need to mount it
275 using a label or UUID, use an ISO image instead.
276
277 =head2 LISTING FILES
278
279 C<guestfs_ll> is just designed for humans to read (mainly when using
280 the L<guestfish(1)>-equivalent command C<ll>).
281
282 C<guestfs_ls> is a quick way to get a list of files in a directory
283 from programs, as a flat list of strings.
284
285 C<guestfs_readdir> is a programmatic way to get a list of files in a
286 directory, plus additional information about each one.  It is more
287 equivalent to using the L<readdir(3)> call on a local filesystem.
288
289 C<guestfs_find> can be used to recursively list files.
290
291 =head2 RUNNING COMMANDS
292
293 Although libguestfs is a primarily an API for manipulating files
294 inside guest images, we also provide some limited facilities for
295 running commands inside guests.
296
297 There are many limitations to this:
298
299 =over 4
300
301 =item *
302
303 The kernel version that the command runs under will be different
304 from what it expects.
305
306 =item *
307
308 If the command needs to communicate with daemons, then most likely
309 they won't be running.
310
311 =item *
312
313 The command will be running in limited memory.
314
315 =item *
316
317 Only supports Linux guests (not Windows, BSD, etc).
318
319 =item *
320
321 Architecture limitations (eg. won't work for a PPC guest on
322 an X86 host).
323
324 =item *
325
326 For SELinux guests, you may need to enable SELinux and load policy
327 first.  See L</SELINUX> in this manpage.
328
329 =back
330
331 The two main API calls to run commands are C<guestfs_command> and
332 C<guestfs_sh> (there are also variations).
333
334 The difference is that C<guestfs_sh> runs commands using the shell, so
335 any shell globs, redirections, etc will work.
336
337 =head2 CONFIGURATION FILES
338
339 To read and write configuration files in Linux guest filesystems, we
340 strongly recommend using Augeas.  For example, Augeas understands how
341 to read and write, say, a Linux shadow password file or X.org
342 configuration file, and so avoids you having to write that code.
343
344 The main Augeas calls are bound through the C<guestfs_aug_*> APIs.  We
345 don't document Augeas itself here because there is excellent
346 documentation on the L<http://augeas.net/> website.
347
348 If you don't want to use Augeas (you fool!) then try calling
349 C<guestfs_read_lines> to get the file as a list of lines which
350 you can iterate over.
351
352 =head2 SELINUX
353
354 We support SELinux guests.  To ensure that labeling happens correctly
355 in SELinux guests, you need to enable SELinux and load the guest's
356 policy:
357
358 =over 4
359
360 =item 1.
361
362 Before launching, do:
363
364  guestfs_set_selinux (g, 1);
365
366 =item 2.
367
368 After mounting the guest's filesystem(s), load the policy.  This
369 is best done by running the L<load_policy(8)> command in the
370 guest itself:
371
372  guestfs_sh (g, "/usr/sbin/load_policy");
373
374 (Older versions of C<load_policy> require you to specify the
375 name of the policy file).
376
377 =item 3.
378
379 Optionally, set the security context for the API.  The correct
380 security context to use can only be known by inspecting the
381 guest.  As an example:
382
383  guestfs_setcon (g, "unconfined_u:unconfined_r:unconfined_t:s0");
384
385 =back
386
387 This will work for running commands and editing existing files.
388
389 When new files are created, you may need to label them explicitly,
390 for example by running the external command
391 C<restorecon pathname>.
392
393 =head2 SPECIAL CONSIDERATIONS FOR WINDOWS GUESTS
394
395 Libguestfs can mount NTFS partitions.  It does this using the
396 L<http://www.ntfs-3g.org/> driver.
397
398 DOS and Windows still use drive letters, and the filesystems are
399 always treated as case insensitive by Windows itself, and therefore
400 you might find a Windows configuration file referring to a path like
401 C<c:\windows\system32>.  When the filesystem is mounted in libguestfs,
402 that directory might be referred to as C</WINDOWS/System32>.
403
404 Drive letter mappings are outside the scope of libguestfs.  You have
405 to use libguestfs to read the appropriate Windows Registry and
406 configuration files, to determine yourself how drives are mapped (see
407 also L<virt-inspector(1)>).
408
409 Replacing backslash characters with forward slash characters is also
410 outside the scope of libguestfs, but something that you can easily do.
411
412 Where we can help is in resolving the case insensitivity of paths.
413 For this, call C<guestfs_case_sensitive_path>.
414
415 Libguestfs also provides some help for decoding Windows Registry
416 "hive" files, through the library C<libhivex> which is part of
417 libguestfs.  You have to locate and download the hive file(s)
418 yourself, and then pass them to C<libhivex> functions.  See also the
419 programs L<hivexml(1)>, L<hivexget(1)> and L<virt-win-reg(1)> for more
420 help on this issue.
421
422 =head2 USING LIBGUESTFS WITH OTHER PROGRAMMING LANGUAGES
423
424 Although we don't want to discourage you from using the C API, we will
425 mention here that the same API is also available in other languages.
426
427 The API is broadly identical in all supported languages.  This means
428 that the C call C<guestfs_mount(handle,path)> is
429 C<$handle-E<gt>mount($path)> in Perl, C<handle.mount(path)> in Python,
430 and C<Guestfs.mount handle path> in OCaml.  In other words, a
431 straightforward, predictable isomorphism between each language.
432
433 Error messages are automatically transformed
434 into exceptions if the language supports it.
435
436 We don't try to "object orientify" parts of the API in OO languages,
437 although contributors are welcome to write higher level APIs above
438 what we provide in their favourite languages if they wish.
439
440 =over 4
441
442 =item B<C++>
443
444 You can use the I<guestfs.h> header file from C++ programs.  The C++
445 API is identical to the C API.  C++ classes and exceptions are
446 not implemented.
447
448 =item B<Haskell>
449
450 This is the only language binding that is incomplete.  Only calls
451 which return simple integers have been bound in Haskell, and we are
452 looking for help to complete this binding.
453
454 =item B<Java>
455
456 Full documentation is contained in the Javadoc which is distributed
457 with libguestfs.
458
459 =item B<OCaml>
460
461 For documentation see the file C<guestfs.mli>.
462
463 =item B<Perl>
464
465 For documentation see L<Sys::Guestfs(3)>.
466
467 =item B<Python>
468
469 For documentation do:
470
471  $ python
472  >>> import guestfs
473  >>> help (guestfs)
474
475 =item B<Ruby>
476
477 Use the Guestfs module.  There is no Ruby-specific documentation, but
478 you can find examples written in Ruby in the libguestfs source.
479
480 =item B<shell scripts>
481
482 For documentation see L<guestfish(1)>.
483
484 =back
485
486 =head1 CONNECTION MANAGEMENT
487
488 =head2 guestfs_h *
489
490 C<guestfs_h> is the opaque type representing a connection handle.
491 Create a handle by calling C<guestfs_create>.  Call C<guestfs_close>
492 to free the handle and release all resources used.
493
494 For information on using multiple handles and threads, see the section
495 L</MULTIPLE HANDLES AND MULTIPLE THREADS> below.
496
497 =head2 guestfs_create
498
499  guestfs_h *guestfs_create (void);
500
501 Create a connection handle.
502
503 You have to call C<guestfs_add_drive> on the handle at least once.
504
505 This function returns a non-NULL pointer to a handle on success or
506 NULL on error.
507
508 After configuring the handle, you have to call C<guestfs_launch>.
509
510 You may also want to configure error handling for the handle.  See
511 L</ERROR HANDLING> section below.
512
513 =head2 guestfs_close
514
515  void guestfs_close (guestfs_h *handle);
516
517 This closes the connection handle and frees up all resources used.
518
519 =head1 ERROR HANDLING
520
521 The convention in all functions that return C<int> is that they return
522 C<-1> to indicate an error.  You can get additional information on
523 errors by calling C<guestfs_last_error> and/or by setting up an error
524 handler with C<guestfs_set_error_handler>.
525
526 The default error handler prints the information string to C<stderr>.
527
528 Out of memory errors are handled differently.  The default action is
529 to call L<abort(3)>.  If this is undesirable, then you can set a
530 handler using C<guestfs_set_out_of_memory_handler>.
531
532 =head2 guestfs_last_error
533
534  const char *guestfs_last_error (guestfs_h *handle);
535
536 This returns the last error message that happened on C<handle>.  If
537 there has not been an error since the handle was created, then this
538 returns C<NULL>.
539
540 The lifetime of the returned string is until the next error occurs, or
541 C<guestfs_close> is called.
542
543 The error string is not localized (ie. is always in English), because
544 this makes searching for error messages in search engines give the
545 largest number of results.
546
547 =head2 guestfs_set_error_handler
548
549  typedef void (*guestfs_error_handler_cb) (guestfs_h *handle,
550                                            void *data,
551                                            const char *msg);
552  void guestfs_set_error_handler (guestfs_h *handle,
553                                  guestfs_error_handler_cb cb,
554                                  void *data);
555
556 The callback C<cb> will be called if there is an error.  The
557 parameters passed to the callback are an opaque data pointer and the
558 error message string.
559
560 Note that the message string C<msg> is freed as soon as the callback
561 function returns, so if you want to stash it somewhere you must make
562 your own copy.
563
564 The default handler prints messages on C<stderr>.
565
566 If you set C<cb> to C<NULL> then I<no> handler is called.
567
568 =head2 guestfs_get_error_handler
569
570  guestfs_error_handler_cb guestfs_get_error_handler (guestfs_h *handle,
571                                                      void **data_rtn);
572
573 Returns the current error handler callback.
574
575 =head2 guestfs_set_out_of_memory_handler
576
577  typedef void (*guestfs_abort_cb) (void);
578  int guestfs_set_out_of_memory_handler (guestfs_h *handle,
579                                         guestfs_abort_cb);
580
581 The callback C<cb> will be called if there is an out of memory
582 situation.  I<Note this callback must not return>.
583
584 The default is to call L<abort(3)>.
585
586 You cannot set C<cb> to C<NULL>.  You can't ignore out of memory
587 situations.
588
589 =head2 guestfs_get_out_of_memory_handler
590
591  guestfs_abort_fn guestfs_get_out_of_memory_handler (guestfs_h *handle);
592
593 This returns the current out of memory handler.
594
595 =head1 PATH
596
597 Libguestfs needs a kernel and initrd.img, which it finds by looking
598 along an internal path.
599
600 By default it looks for these in the directory C<$libdir/guestfs>
601 (eg. C</usr/local/lib/guestfs> or C</usr/lib64/guestfs>).
602
603 Use C<guestfs_set_path> or set the environment variable
604 C<LIBGUESTFS_PATH> to change the directories that libguestfs will
605 search in.  The value is a colon-separated list of paths.  The current
606 directory is I<not> searched unless the path contains an empty element
607 or C<.>.  For example C<LIBGUESTFS_PATH=:/usr/lib/guestfs> would
608 search the current directory and then C</usr/lib/guestfs>.
609
610 =head1 HIGH-LEVEL API ACTIONS
611
612 =head2 ABI GUARANTEE
613
614 We guarantee the libguestfs ABI (binary interface), for public,
615 high-level actions as outlined in this section.  Although we will
616 deprecate some actions, for example if they get replaced by newer
617 calls, we will keep the old actions forever.  This allows you the
618 developer to program in confidence against libguestfs.
619
620 @ACTIONS@
621
622 =head1 STRUCTURES
623
624 @STRUCTS@
625
626 =head1 STATE MACHINE AND LOW-LEVEL EVENT API
627
628 Internally, libguestfs is implemented by running a virtual machine
629 using L<qemu(1)>.  QEmu runs as a child process of the main program,
630 and most of this discussion won't make sense unless you understand
631 that the complexity is dealing with the (asynchronous) actions of the
632 child process.
633
634                             child process
635   ___________________       _________________________
636  /                   \     /                         \
637  | main program      |     | qemu +-----------------+|
638  |                   |     |      | Linux kernel    ||
639  +-------------------+     |      +-----------------+|
640  | libguestfs     <-------------->| guestfsd        ||
641  |                   |     |      +-----------------+|
642  \___________________/     \_________________________/
643
644 The diagram above shows libguestfs communicating with the guestfsd
645 daemon running inside the qemu child process.  There are several
646 points of failure here: qemu can fail to start, the virtual machine
647 inside qemu can fail to boot, guestfsd can fail to start or not
648 establish communication, any component can start successfully but fail
649 asynchronously later, and so on.
650
651 =head2 STATE MACHINE
652
653 libguestfs uses a state machine to model the child process:
654
655                          |
656                     guestfs_create
657                          |
658                          |
659                      ____V_____
660                     /          \
661                     |  CONFIG  |
662                     \__________/
663                      ^ ^   ^  \
664                     /  |    \  \ guestfs_launch
665                    /   |    _\__V______
666                   /    |   /           \
667                  /     |   | LAUNCHING |
668                 /      |   \___________/
669                /       |       /
670               /        |  guestfs_launch
671              /         |     /
672     ______  /        __|____V
673    /      \ ------> /        \
674    | BUSY |         | READY  |
675    \______/ <------ \________/
676
677 The normal transitions are (1) CONFIG (when the handle is created, but
678 there is no child process), (2) LAUNCHING (when the child process is
679 booting up), (3) alternating between READY and BUSY as commands are
680 issued to, and carried out by, the child process.
681
682 The guest may be killed by C<guestfs_kill_subprocess>, or may die
683 asynchronously at any time (eg. due to some internal error), and that
684 causes the state to transition back to CONFIG.
685
686 Configuration commands for qemu such as C<guestfs_add_drive> can only
687 be issued when in the CONFIG state.
688
689 The high-level API offers two calls that go from CONFIG through
690 LAUNCHING to READY.  C<guestfs_launch> blocks until the child process
691 is READY to accept commands (or until some failure or timeout).
692 C<guestfs_launch> internally moves the state from CONFIG to LAUNCHING
693 while it is running.
694
695 High-level API actions such as C<guestfs_mount> can only be issued
696 when in the READY state.  These high-level API calls block waiting for
697 the command to be carried out (ie. the state to transition to BUSY and
698 then back to READY).  But using the low-level event API, you get
699 non-blocking versions.  (But you can still only carry out one
700 operation per handle at a time - that is a limitation of the
701 communications protocol we use).
702
703 Finally, the child process sends asynchronous messages back to the
704 main program, such as kernel log messages.  Mostly these are ignored
705 by the high-level API, but using the low-level event API you can
706 register to receive these messages.
707
708 =head2 SETTING CALLBACKS TO HANDLE EVENTS
709
710 The child process generates events in some situations.  Current events
711 include: receiving a log message, the child process exits.
712
713 Use the C<guestfs_set_*_callback> functions to set a callback for
714 different types of events.
715
716 Only I<one callback of each type> can be registered for each handle.
717 Calling C<guestfs_set_*_callback> again overwrites the previous
718 callback of that type.  Cancel all callbacks of this type by calling
719 this function with C<cb> set to C<NULL>.
720
721 =head2 guestfs_set_log_message_callback
722
723  typedef void (*guestfs_log_message_cb) (guestfs_h *g, void *opaque,
724                                          char *buf, int len);
725  void guestfs_set_log_message_callback (guestfs_h *handle,
726                                         guestfs_log_message_cb cb,
727                                         void *opaque);
728
729 The callback function C<cb> will be called whenever qemu or the guest
730 writes anything to the console.
731
732 Use this function to capture kernel messages and similar.
733
734 Normally there is no log message handler, and log messages are just
735 discarded.
736
737 =head2 guestfs_set_subprocess_quit_callback
738
739  typedef void (*guestfs_subprocess_quit_cb) (guestfs_h *g, void *opaque);
740  void guestfs_set_subprocess_quit_callback (guestfs_h *handle,
741                                             guestfs_subprocess_quit_cb cb,
742                                             void *opaque);
743
744 The callback function C<cb> will be called when the child process
745 quits, either asynchronously or if killed by
746 C<guestfs_kill_subprocess>.  (This corresponds to a transition from
747 any state to the CONFIG state).
748
749 =head2 guestfs_set_launch_done_callback
750
751  typedef void (*guestfs_launch_done_cb) (guestfs_h *g, void *opaque);
752  void guestfs_set_launch_done_callback (guestfs_h *handle,
753                                         guestfs_ready_cb cb,
754                                         void *opaque);
755
756 The callback function C<cb> will be called when the child process
757 becomes ready first time after it has been launched.  (This
758 corresponds to a transition from LAUNCHING to the READY state).
759
760 =head1 BLOCK DEVICE NAMING
761
762 In the kernel there is now quite a profusion of schemata for naming
763 block devices (in this context, by I<block device> I mean a physical
764 or virtual hard drive).  The original Linux IDE driver used names
765 starting with C</dev/hd*>.  SCSI devices have historically used a
766 different naming scheme, C</dev/sd*>.  When the Linux kernel I<libata>
767 driver became a popular replacement for the old IDE driver
768 (particularly for SATA devices) those devices also used the
769 C</dev/sd*> scheme.  Additionally we now have virtual machines with
770 paravirtualized drivers.  This has created several different naming
771 systems, such as C</dev/vd*> for virtio disks and C</dev/xvd*> for Xen
772 PV disks.
773
774 As discussed above, libguestfs uses a qemu appliance running an
775 embedded Linux kernel to access block devices.  We can run a variety
776 of appliances based on a variety of Linux kernels.
777
778 This causes a problem for libguestfs because many API calls use device
779 or partition names.  Working scripts and the recipe (example) scripts
780 that we make available over the internet could fail if the naming
781 scheme changes.
782
783 Therefore libguestfs defines C</dev/sd*> as the I<standard naming
784 scheme>.  Internally C</dev/sd*> names are translated, if necessary,
785 to other names as required.  For example, under RHEL 5 which uses the
786 C</dev/hd*> scheme, any device parameter C</dev/sda2> is translated to
787 C</dev/hda2> transparently.
788
789 Note that this I<only> applies to parameters.  The
790 C<guestfs_list_devices>, C<guestfs_list_partitions> and similar calls
791 return the true names of the devices and partitions as known to the
792 appliance.
793
794 =head2 ALGORITHM FOR BLOCK DEVICE NAME TRANSLATION
795
796 Usually this translation is transparent.  However in some (very rare)
797 cases you may need to know the exact algorithm.  Such cases include
798 where you use C<guestfs_config> to add a mixture of virtio and IDE
799 devices to the qemu-based appliance, so have a mixture of C</dev/sd*>
800 and C</dev/vd*> devices.
801
802 The algorithm is applied only to I<parameters> which are known to be
803 either device or partition names.  Return values from functions such
804 as C<guestfs_list_devices> are never changed.
805
806 =over 4
807
808 =item *
809
810 Is the string a parameter which is a device or partition name?
811
812 =item *
813
814 Does the string begin with C</dev/sd>?
815
816 =item *
817
818 Does the named device exist?  If so, we use that device.
819 However if I<not> then we continue with this algorithm.
820
821 =item *
822
823 Replace initial C</dev/sd> string with C</dev/hd>.
824
825 For example, change C</dev/sda2> to C</dev/hda2>.
826
827 If that named device exists, use it.  If not, continue.
828
829 =item *
830
831 Replace initial C</dev/sd> string with C</dev/vd>.
832
833 If that named device exists, use it.  If not, return an error.
834
835 =back
836
837 =head2 PORTABILITY CONCERNS
838
839 Although the standard naming scheme and automatic translation is
840 useful for simple programs and guestfish scripts, for larger programs
841 it is best not to rely on this mechanism.
842
843 Where possible for maximum future portability programs using
844 libguestfs should use these future-proof techniques:
845
846 =over 4
847
848 =item *
849
850 Use C<guestfs_list_devices> or C<guestfs_list_partitions> to list
851 actual device names, and then use those names directly.
852
853 Since those device names exist by definition, they will never be
854 translated.
855
856 =item *
857
858 Use higher level ways to identify filesystems, such as LVM names,
859 UUIDs and filesystem labels.
860
861 =back
862
863 =head1 INTERNALS
864
865 =head2 COMMUNICATION PROTOCOL
866
867 Don't rely on using this protocol directly.  This section documents
868 how it currently works, but it may change at any time.
869
870 The protocol used to talk between the library and the daemon running
871 inside the qemu virtual machine is a simple RPC mechanism built on top
872 of XDR (RFC 1014, RFC 1832, RFC 4506).
873
874 The detailed format of structures is in C<src/guestfs_protocol.x>
875 (note: this file is automatically generated).
876
877 There are two broad cases, ordinary functions that don't have any
878 C<FileIn> and C<FileOut> parameters, which are handled with very
879 simple request/reply messages.  Then there are functions that have any
880 C<FileIn> or C<FileOut> parameters, which use the same request and
881 reply messages, but they may also be followed by files sent using a
882 chunked encoding.
883
884 =head3 ORDINARY FUNCTIONS (NO FILEIN/FILEOUT PARAMS)
885
886 For ordinary functions, the request message is:
887
888  total length (header + arguments,
889       but not including the length word itself)
890  struct guestfs_message_header (encoded as XDR)
891  struct guestfs_<foo>_args (encoded as XDR)
892
893 The total length field allows the daemon to allocate a fixed size
894 buffer into which it slurps the rest of the message.  As a result, the
895 total length is limited to C<GUESTFS_MESSAGE_MAX> bytes (currently
896 4MB), which means the effective size of any request is limited to
897 somewhere under this size.
898
899 Note also that many functions don't take any arguments, in which case
900 the C<guestfs_I<foo>_args> is completely omitted.
901
902 The header contains the procedure number (C<guestfs_proc>) which is
903 how the receiver knows what type of args structure to expect, or none
904 at all.
905
906 The reply message for ordinary functions is:
907
908  total length (header + ret,
909       but not including the length word itself)
910  struct guestfs_message_header (encoded as XDR)
911  struct guestfs_<foo>_ret (encoded as XDR)
912
913 As above the C<guestfs_I<foo>_ret> structure may be completely omitted
914 for functions that return no formal return values.
915
916 As above the total length of the reply is limited to
917 C<GUESTFS_MESSAGE_MAX>.
918
919 In the case of an error, a flag is set in the header, and the reply
920 message is slightly changed:
921
922  total length (header + error,
923       but not including the length word itself)
924  struct guestfs_message_header (encoded as XDR)
925  struct guestfs_message_error (encoded as XDR)
926
927 The C<guestfs_message_error> structure contains the error message as a
928 string.
929
930 =head3 FUNCTIONS THAT HAVE FILEIN PARAMETERS
931
932 A C<FileIn> parameter indicates that we transfer a file I<into> the
933 guest.  The normal request message is sent (see above).  However this
934 is followed by a sequence of file chunks.
935
936  total length (header + arguments,
937       but not including the length word itself,
938       and not including the chunks)
939  struct guestfs_message_header (encoded as XDR)
940  struct guestfs_<foo>_args (encoded as XDR)
941  sequence of chunks for FileIn param #0
942  sequence of chunks for FileIn param #1 etc.
943
944 The "sequence of chunks" is:
945
946  length of chunk (not including length word itself)
947  struct guestfs_chunk (encoded as XDR)
948  length of chunk
949  struct guestfs_chunk (encoded as XDR)
950    ...
951  length of chunk
952  struct guestfs_chunk (with data.data_len == 0)
953
954 The final chunk has the C<data_len> field set to zero.  Additionally a
955 flag is set in the final chunk to indicate either successful
956 completion or early cancellation.
957
958 At time of writing there are no functions that have more than one
959 FileIn parameter.  However this is (theoretically) supported, by
960 sending the sequence of chunks for each FileIn parameter one after
961 another (from left to right).
962
963 Both the library (sender) I<and> the daemon (receiver) may cancel the
964 transfer.  The library does this by sending a chunk with a special
965 flag set to indicate cancellation.  When the daemon sees this, it
966 cancels the whole RPC, does I<not> send any reply, and goes back to
967 reading the next request.
968
969 The daemon may also cancel.  It does this by writing a special word
970 C<GUESTFS_CANCEL_FLAG> to the socket.  The library listens for this
971 during the transfer, and if it gets it, it will cancel the transfer
972 (it sends a cancel chunk).  The special word is chosen so that even if
973 cancellation happens right at the end of the transfer (after the
974 library has finished writing and has started listening for the reply),
975 the "spurious" cancel flag will not be confused with the reply
976 message.
977
978 This protocol allows the transfer of arbitrary sized files (no 32 bit
979 limit), and also files where the size is not known in advance
980 (eg. from pipes or sockets).  However the chunks are rather small
981 (C<GUESTFS_MAX_CHUNK_SIZE>), so that neither the library nor the
982 daemon need to keep much in memory.
983
984 =head3 FUNCTIONS THAT HAVE FILEOUT PARAMETERS
985
986 The protocol for FileOut parameters is exactly the same as for FileIn
987 parameters, but with the roles of daemon and library reversed.
988
989  total length (header + ret,
990       but not including the length word itself,
991       and not including the chunks)
992  struct guestfs_message_header (encoded as XDR)
993  struct guestfs_<foo>_ret (encoded as XDR)
994  sequence of chunks for FileOut param #0
995  sequence of chunks for FileOut param #1 etc.
996
997 =head3 INITIAL MESSAGE
998
999 Because the underlying channel (QEmu -net channel) doesn't have any
1000 sort of connection control, when the daemon launches it sends an
1001 initial word (C<GUESTFS_LAUNCH_FLAG>) which indicates that the guest
1002 and daemon is alive.  This is what C<guestfs_launch> waits for.
1003
1004 =head1 MULTIPLE HANDLES AND MULTIPLE THREADS
1005
1006 All high-level libguestfs actions are synchronous.  If you want
1007 to use libguestfs asynchronously then you must create a thread.
1008
1009 Only use the handle from a single thread.  Either use the handle
1010 exclusively from one thread, or provide your own mutex so that two
1011 threads cannot issue calls on the same handle at the same time.
1012
1013 =head1 QEMU WRAPPERS
1014
1015 If you want to compile your own qemu, run qemu from a non-standard
1016 location, or pass extra arguments to qemu, then you can write a
1017 shell-script wrapper around qemu.
1018
1019 There is one important rule to remember: you I<must C<exec qemu>> as
1020 the last command in the shell script (so that qemu replaces the shell
1021 and becomes the direct child of the libguestfs-using program).  If you
1022 don't do this, then the qemu process won't be cleaned up correctly.
1023
1024 Here is an example of a wrapper, where I have built my own copy of
1025 qemu from source:
1026
1027  #!/bin/sh -
1028  qemudir=/home/rjones/d/qemu
1029  exec $qemudir/x86_64-softmmu/qemu-system-x86_64 -L $qemudir/pc-bios "$@"
1030
1031 Save this script as C</tmp/qemu.wrapper> (or wherever), C<chmod +x>,
1032 and then use it by setting the LIBGUESTFS_QEMU environment variable.
1033 For example:
1034
1035  LIBGUESTFS_QEMU=/tmp/qemu.wrapper guestfish
1036
1037 Note that libguestfs also calls qemu with the -help and -version
1038 options in order to determine features.
1039
1040 =head1 ENVIRONMENT VARIABLES
1041
1042 =over 4
1043
1044 =item LIBGUESTFS_APPEND
1045
1046 Pass additional options to the guest kernel.
1047
1048 =item LIBGUESTFS_DEBUG
1049
1050 Set C<LIBGUESTFS_DEBUG=1> to enable verbose messages.  This
1051 has the same effect as calling C<guestfs_set_verbose (handle, 1)>.
1052
1053 =item LIBGUESTFS_MEMSIZE
1054
1055 Set the memory allocated to the qemu process, in megabytes.  For
1056 example:
1057
1058  LIBGUESTFS_MEMSIZE=700
1059
1060 =item LIBGUESTFS_PATH
1061
1062 Set the path that libguestfs uses to search for kernel and initrd.img.
1063 See the discussion of paths in section PATH above.
1064
1065 =item LIBGUESTFS_QEMU
1066
1067 Set the default qemu binary that libguestfs uses.  If not set, then
1068 the qemu which was found at compile time by the configure script is
1069 used.
1070
1071 See also L</QEMU WRAPPERS> above.
1072
1073 =item LIBGUESTFS_TRACE
1074
1075 Set C<LIBGUESTFS_TRACE=1> to enable command traces.  This
1076 has the same effect as calling C<guestfs_set_trace (handle, 1)>.
1077
1078 =item TMPDIR
1079
1080 Location of temporary directory, defaults to C</tmp>.
1081
1082 If libguestfs was compiled to use the supermin appliance then each
1083 handle will require rather a large amount of space in this directory
1084 for short periods of time (~ 80 MB).  You can use C<$TMPDIR> to
1085 configure another directory to use in case C</tmp> is not large
1086 enough.
1087
1088 =back
1089
1090 =head1 SEE ALSO
1091
1092 L<guestfish(1)>,
1093 L<qemu(1)>,
1094 L<febootstrap(1)>,
1095 L<http://libguestfs.org/>.
1096
1097 Tools with a similar purpose:
1098 L<fdisk(8)>,
1099 L<parted(8)>,
1100 L<kpartx(8)>,
1101 L<lvm(8)>,
1102 L<disktype(1)>.
1103
1104 =head1 BUGS
1105
1106 To get a list of bugs against libguestfs use this link:
1107
1108 L<https://bugzilla.redhat.com/buglist.cgi?component=libguestfs&product=Virtualization+Tools>
1109
1110 To report a new bug against libguestfs use this link:
1111
1112 L<https://bugzilla.redhat.com/enter_bug.cgi?component=libguestfs&product=Virtualization+Tools>
1113
1114 When reporting a bug, please check:
1115
1116 =over 4
1117
1118 =item *
1119
1120 That the bug hasn't been reported already.
1121
1122 =item *
1123
1124 That you are testing a recent version.
1125
1126 =item *
1127
1128 Describe the bug accurately, and give a way to reproduce it.
1129
1130 =item *
1131
1132 Run libguestfs-test-tool and paste the B<complete, unedited>
1133 output into the bug report.
1134
1135 =back
1136
1137 =head1 AUTHORS
1138
1139 Richard W.M. Jones (C<rjones at redhat dot com>)
1140
1141 =head1 COPYRIGHT
1142
1143 Copyright (C) 2009 Red Hat Inc.
1144 L<http://libguestfs.org/>
1145
1146 This library is free software; you can redistribute it and/or
1147 modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
1148 License as published by the Free Software Foundation; either
1149 version 2 of the License, or (at your option) any later version.
1150
1151 This library is distributed in the hope that it will be useful,
1152 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
1153 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
1154 Lesser General Public License for more details.
1155
1156 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
1157 License along with this library; if not, write to the Free Software
1158 Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA