Vhost-user-gpu 协议 

简介 

vhost-user-gpu 将 virtio-gpu 的渲染结果从后端进程共享到 QEMU 等前端。若将 QEMU 视为显示服务器、后端视为客户端，它类似一个功能受限的显示服务器协议。通常先设置扫描输出／显示配置，再发刷新事件更新显示，也支持光标形状与位置更新。

协议通过 UNIX 域流套接字传输，用辅助数据共享已打开的 DMABUF 或共享内存描述符。套接字通常通过 VHOST_USER_GPU_SET_SOCKET 获取。

后端发送请求，前端发送可选回复。

线路格式 

除非另有说明，数值均采用机器原生字节序。

请求和回复均包含三个头字段及载荷。

request

flags

size

payload

载荷类型 

根据请求类型，载荷可为：

VhostUserGpuCursorPos 

scanout-id

x

y

scanout-id:: u32，光标所在的扫描输出
x/y:: u32，光标位置

VhostUserGpuCursorUpdate 

pos

hot_x

hot_y

cursor

pos:: VhostUserGpuCursorPos，光标位置
hot_x/hot_y:: u32，光标热点位置
cursor:: [u32; 64 * 64]，64×64 RGBA 光标数据，PIXMAN_a8r8g8b8 格式

VhostUserGpuScanout 

scanout-id

w

h

scanout-id:: u32，要设置的扫描输出配置
w/h:: u32，扫描输出宽／高

VhostUserGpuUpdate 

scanout-id

x

y

w

h

data

scanout-id:: u32，要更新的扫描输出
x/y/w/h:: u32，更新区域
data:: RGB 数据，PIXMAN_x8r8g8b8 格式

VhostUserGpuDMABUFScanout 

scanout-id

x

y

w

h

fdw

fwh

stride

flags

fourcc

scanout-id:: u32，要设置的扫描输出配置
x/y:: u32，扫描输出在 DMABUF 内的位置
w/h:: u32，扫描输出宽／高
fdw/fdh/stride/flags:: u32，DMABUF 宽／高／步长／标志
fourcc:: i32，DMABUF fourcc

VhostUserGpuEdidRequest 

scanout-id

scanout-id:: u32，获取 EDID 的扫描输出

VhostUserGpuDMABUFScanout2 

dmabuf_scanout

modifier

dmabuf_scanout:: VhostUserGpuDMABUFScanout，按该结构的说明填充。
modifier:: u64，DMABUF 修饰符

C 结构 

QEMU 中消息由以下结构实现：

typedef struct VhostUserGpuMsg {
    uint32_t request; /* VhostUserGpuRequest */
    uint32_t flags;
    uint32_t size; /* the following payload size */
    union {
        VhostUserGpuCursorPos cursor_pos;
        VhostUserGpuCursorUpdate cursor_update;
        VhostUserGpuScanout scanout;
        VhostUserGpuUpdate update;
        VhostUserGpuDMABUFScanout dmabuf_scanout;
        VhostUserGpuEdidRequest edid_req;
        struct virtio_gpu_resp_edid resp_edid;
        struct virtio_gpu_resp_display_info display_info;
        uint64_t u64;
    } payload;
} QEMU_PACKED VhostUserGpuMsg;

协议功能 

#define VHOST_USER_GPU_PROTOCOL_F_EDID    0
#define VHOST_USER_GPU_PROTOCOL_F_DMABUF2 1

通过 VHOST_USER_GPU_GET_PROTOCOL_FEATURES 和 VHOST_USER_GPU_SET_PROTOCOL_FEATURES 协商新消息与通信变更。

通信 

消息类型 

VHOST_USER_GPU_GET_PROTOCOL_FEATURES

id:: 1
请求载荷:: 不适用
回复载荷:: u64

获取支持的协议功能掩码。

VHOST_USER_GPU_SET_PROTOCOL_FEATURES

id:: 2
请求载荷:: u64
回复载荷:: 不适用

通过位掩码启用协议功能。

VHOST_USER_GPU_GET_DISPLAY_INFO

id:: 3
请求载荷:: 不适用
回复载荷:: struct virtio_gpu_resp_display_info （来自 virtio 规范）

获取首选显示配置。

VHOST_USER_GPU_CURSOR_POS

id:: 4
请求载荷:: VhostUserGpuCursorPos
回复载荷:: 不适用

设置／显示光标位置。

VHOST_USER_GPU_CURSOR_POS_HIDE

id:: 5
请求载荷:: VhostUserGpuCursorPos
回复载荷:: 不适用

设置／隐藏光标。

VHOST_USER_GPU_CURSOR_UPDATE

id:: 6
请求载荷:: VhostUserGpuCursorUpdate
回复载荷:: 不适用

更新光标形状和位置。

VHOST_USER_GPU_SCANOUT

id:: 7
请求载荷:: VhostUserGpuScanout
回复载荷:: 不适用

设置扫描输出分辨率，宽高设为 0 可禁用。

VHOST_USER_GPU_UPDATE

id:: 8
请求载荷:: VhostUserGpuUpdate
回复载荷:: 不适用

更新扫描输出内容，载荷包含图像位数据，应刷新并呈现显示。

VHOST_USER_GPU_DMABUF_SCANOUT

id:: 9
请求载荷:: VhostUserGpuDMABUFScanout
回复载荷:: 不适用

设置扫描输出分辨率／配置，并通过辅助数据共享包含内容的 DMABUF 描述符。禁用时宽高设为 0，不传描述符。

VHOST_USER_GPU_DMABUF_UPDATE

id:: 10
请求载荷:: VhostUserGpuUpdate
回复载荷:: 空载荷

应按 VhostUserGpuUpdate 的更新区域刷新并呈现显示。

注意：没有数据载荷，因为内容通过 DMABUF 共享，必须预先使用 VHOST_USER_GPU_DMABUF_SCANOUT 设置。

VHOST_USER_GPU_GET_EDID

id:: 11
请求载荷:: struct VhostUserGpuEdidRequest
回复载荷:: struct virtio_gpu_resp_edid （来自 virtio 规范）

获取指定扫描输出的 EDID，要求支持 VHOST_USER_GPU_PROTOCOL_F_EDID。

VHOST_USER_GPU_DMABUF_SCANOUT2

id:: 12
请求载荷:: VhostUserGpuDMABUFScanout2
回复载荷:: 不适用

与 VHOST_USER_GPU_DMABUF_SCANOUT 相同，但末尾额外传入前者未提供的 DMABUF 修饰符。要求支持 VHOST_USER_GPU_PROTOCOL_F_DMABUF2。