【轉載】DBUS及經常使用接口介紹

時間 2019-11-11

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轉自：https://blog.csdn.net/mr_wangning/article/details/60324291html

DBUS是一種高級的進程間通訊機制。DBUS支持進程間一對一和多對多的對等通訊，在多對多的通信時，須要後臺進程的角色去分轉消息，當一個進程發消息給另一個進程時，先發消息到後臺進程，再經過後臺進程將信息轉發到目的進程。DBUS後臺進程充當着一個路由器的角色。session

DBUS中主要概念爲總線，鏈接到總線的進程可經過總線接收或傳遞消息，總線收到消息時，根據不一樣的消息類型進行不一樣的處理。DBUS中消息分爲四類：架構

1. Methodcall消息：將觸發一個函數調用；併發

2. Methodreturn消息：觸發函數調用返回的結果；app

3. Error消息：觸發的函數調用返回一個異常；框架

4. Signal消息：通知，能夠看做爲事件消息。異步

1.2 DBUS應用場景

根據DBUS消息類型可知，DBUS提供一種高效的進程間通訊機制，主要用於進程間函數調用以及進程間信號廣播。函數

1 . 函數調用學習

DBUS能夠實現進程間函數調用，進程A發送函數調用的請求（Methodcall消息），通過總線轉發至進程B。進程B將應答函數返回值（Method return消息）或者錯誤消息（Error消息）。ui

2 . 消息廣播

進程間消息廣播（Signal消息）不須要響應，接收方須要向總線註冊感興趣的消息類型，當總線接收到「Signal消息」類型的消息時，會將消息轉發至但願接收的進程。

1.3 DBUS通訊特色

DBUS是一種低延遲、低開銷、高可用性的進程間通訊機制。其協議是二進制的，避免序列化的過程，通訊效率較高。DUBUS能夠提供一些更高層的功能：

1. 結構化的名字空間；

2. 獨立於架構的數據格式；

3. 支持消息中的大部分通用數據元素；

4. 帶有異常處理的通用遠程調用接口；

5. 支持廣播類型的通訊。

2. 技術實現

2.1 實現原理

DBUS是一種高級的IPC通訊機制，通訊流程如圖 2‑1所示。在DBUS通訊過程當中，存在一個後臺進程（BUS Daemon Process）。後臺進程和普通進程間信息交互是經過域套接字進行通訊。

圖 2-1 DBUS通訊原理

如圖 2‑1所示，進程1（Process1）需先鏈接到總線（dbus_bus_get），其次構造消息（dbus_message_new_signal），而後發送消息（dbus_connection_send）到後臺進程。後臺進程接收消息，而後根據消息類型對消息進行不一樣處理（bus_dispatch_matches）。

進程2（Process2）接收消息前須要鏈接到總線，並告知總線本身但願獲得的消息類型（dbus_bus_add_match），而後等待接收消息（dbus_connection_pop_message）。進程2（Process2）收到總線轉發的消息時會根據消息類型，作不一樣的處理（如果信號類型則不須要發送返回值給總線）。

2.2 鏈接到總線

進程間通訊前，須要鏈接到總線。調用dbus_bus_get函數鏈接進程到總線，創建進程和總線之間的鏈接（DBusConnection）。創建鏈接後，須要爲這個鏈接註冊名稱，方便後面對這個鏈接進行操做，調用dbus_bus_request_name函數對鏈接進行註冊名稱。

創建鏈接和註冊名稱是在程序開始時執行，程序結束時，調用dbus_connection_close函數關閉一個鏈接。函數接口聲明如程序清單 2‑1所示。

程序清單 2-1 創建、註冊名稱和關閉鏈接

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DBusConnection *dbus_bus_get (DBusBusType type, DBusError *error) /* 創建和總線的鏈接 */
int dbus_bus_request_name (DBusConnection *connection,
const char *name,
unsigned int flags,
DBusError *error) /* 註冊鏈接名稱 */
void dbus_connection_close (DBusConnection *connection) /* 關閉鏈接 */

2.3 信號發送與接收

2.3.1 信號發送

DBUS中信號是一種廣播的消息，當發出一個信號，全部鏈接到 DBUS 總線上並註冊了接受對應信號的進程，都會收到該信號。

進程發出一個信號前，須要建立一個 DBusMessage 對象來表明信號，而後追加上一些須要發出的參數，就能夠發向總線了。發完以後須要釋放消息對象。信號發送的函數聲明如程序清單 2‑2所示。

程序清單2-2 信號發送接口

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DBusMessage *dbus_message_new_signal (const char *path,
const char *iface,
const char *name) /* 建立信號類型消息 */
void dbus_message_iter_init_append ( DBusMessage *message,
DBusMessageIter *iter) /* 加入參數到信號 */
dbus_bool_t dbus_connection_send ( DBusConnection *connection,
DBusMessage *message,
dbus_uint32_t *serial) /* 發送信號到總線 */
void dbus_message_unref (DBusMessage *message) /* 釋放消息 */

2.3.2 信號接收

進程接收信號時，需先告知總線進程感興趣的消息，而後等待接收消息。信號接收函數聲明如程序清單 2‑3所示。

程序清單 2-3 信號接收接口

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void dbus_bus_add_match ( DBusConnection *connection,
const char *rule,
DBusError *error) /* 告知總線感興趣的消息 */
DBusMessage *dbus_connection_pop_message ( DBusConnection *connection) /* 接收消息 */
dbus_bool_t dbus_message_is_signal (DBusMessage *message,
const char *iface,
const char *signal_name) /* 判斷消息是否爲信號 */

2.4 函數調用和提供函數調用

2.4.1 函數調用

調用一個遠程函數與發送一個信號原理相似，須要先建立一個消息（DBusMessage），而後經過註冊在 DBUS上的名稱指定發送的對象。而後追加相應的參數，調用方法分爲兩種，一種是阻塞式的，另外一種爲異步調用。異步調用的時候會獲得一個「DBusMessage *」類型的返回消息，從這個返回消息中能夠獲取一些返回的參數。

函數調用的函數聲明如程序清單 2‑4所示。

程序清單 2-4 函數調用接口

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DBusMessage *dbus_message_new_method_call (const char *destination,
const char *path,
const char *iface,
const char *method) /* 建立一個函數調用消息 */
void dbus_message_iter_init_append (DBusMessage *message,
DBusMessageIter *iter) /* 爲消息添加參數 */
dbus_bool_t dbus_connection_send_with_reply (DBusConnection *connection,
DBusMessage *message,
DBusPendingCall **pending_return,
int timeout_milliseconds) /* 發送消息 */
void dbus_pending_call_block (DBusPendingCall *pending) /* 阻塞等待返回值 */
DBusMessage *dbus_pending_call_steal_reply (DBusPendingCall *pending) /* 得到返回消息 */
dbus_bool_t dbus_message_iter_init (DBusMessage *message,
DBusMessageIter *iter) /* 獲取參數 */

2.4.2 接收函數調用

提供遠程函數調用，首先需告知總線進程感興趣的消息，其次從總線獲取消息並斷定消息是方法調用。而後從消息中獲取參數進行函數執行，最後建立返回消息，併發送消息至總線，由總線轉發至調用的進程。函數聲明如程序清單 2‑5所示。

程序清單 2-5 接收函數調用接口

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void dbus_bus_add_match ( DBusConnection *connection,
const char *rule,
DBusError *error) /* 請求獲取調用消息 */
DBusMessage *dbus_connection_pop_message ( DBusConnection *connection) /* 從總線獲取消息 */
dbus_bool_t dbus_message_is_method_call (DBusMessage *message,
const char *iface,
const char *method) /* 斷定消息是方法調用 */
dbus_bool_t dbus_message_iter_init (DBusMessage *message,
DBusMessageIter *iter) /* 獲取參數 */
DBusMessage *dbus_message_new_method_return (DBusMessage *method_call) /* 建立返回消息 */
void dbus_message_iter_init_append ( DBusMessage *message,
DBusMessageIter *iter) /* 在消息中填入參數 */
dbus_bool_t dbus_connection_send ( DBusConnection *connection,
DBusMessage *message,
dbus_uint32_t *serial) /* 發送返回消息 */