DBus通讯

linux下进程间通信的方式主要有Pipe(管道)，FIFO(命名管道)，信号，共享内存，消息队列，信号灯等，这些方式各有各得特点，如管道是linux下命令行中常用的，用于父子进程的通信。但是这些通信方式都比较原始，要属功能最强大的IPC应该是dbus，故查看了一下 dbus的资料，但是资料相对较少，特别是有关python的部分。 1.dbus概念

网上有一篇叫“D-Bus Tutorial”的文章，流传较广。

D-Bus是针对桌面环境优化的IPC（interprocess communication ）机制，用于进程间的通信或进程与内核的通信。最基本的D-Bus协议是一对一的通信协议。但在很多情况下，通信的一方是消息总线。消息总线是一个特殊的应用，它同时与多个应用通信，并在应用之间传递消息。下面我们会在实例中观察消息总线的作用。消息总线的角色有点类似与X系统中的窗口管理器，窗口管理器既是X客户，又负责管理窗口。

支持dbus的系统都有两个标准的消息总线：系统总线和会话总线。系统总线用于系统与应用的通信。会话总线用于应用之间的通信。网上有一个叫d-feet的python程序，我们可以用它来观察系统中的dbus世界。

图1、由d-feet观察到的D-Bus世界

dbus还提供了两个命令行工具用于dbus测试，dbus-send和dbus-monitor，前一个命令用于测试信号的发送，后一个命令用于监控dbus的数据流。

2.dbus概念

有关dbus的基础知识不在本文的范围内，具体的参见dbus的文档。下面给出dbus常用的流程。

2.1建立服务的流程

dbus_bus_get()，建立一个dbus连接；

dbus_bus_request_name()，为这个dbus连接(DbusConnection)起名，这个名字将会成为我们在后续进行远程调用的时候的服务名；

然后我们进入监听循环 -- dbus_connection_read_write()；

从总线上取出消息 -- dbus_connection_pop_message()；

并通过比对消息中的方法接口名和方法名 -- dbus_message_is_method_call()；

如果一致，那么我们跳转到相应的处理中去；

在相应的处理中，我们会从消息中取出远程调用的参数。并且建立起回传结果的通路 -- reply_to_method_call()。回传动作本身等同于一次不需要等待结果的远程调用。

2.2建立服务的流程

建立好dbus连接之后，为这dbus连接命名，申请一个远程调用通道 -- dbus_message_new_method_call()，注意，在申请远程调用通道的时候，需要填写服务器名，本次调用的接口名，和本次调用名 (方法名)。压入本次调用的参数 -- dbus_message_iter_init_append(); dbus_message_iter_append_basic()，实际上是申请了一个首地址，我们就是把我们真正要传的参数，往这个首地址里面送(送完之后一般都会判断是否内存越界了)。然后就是启动发送调用并释放发送相关的消息结构 -- dbus_connection_send_with_reply()。这个启动函数中带有一个句柄。我们马上会阻塞等待这个句柄给我们带回总线上回传的消息。当这个句柄回传消息之后，我们从消息结构中分离出参数。用dbus提供的函数提取参数的类型和参数 -- dbus_message_iter_init(); dbus_message_iter_next(); dbus_message_iter_get_arg_type(); dbus_message_iter_get_basic()。也就达成了我们进行本次远程调用的目的了。

2.3发送信号的流程

建立一个dbus连接之后，为这个dbus连接起名，建立一个发送信号的通道，注意，在建立通道的函数中，需要我们填写该信号的接口名和信号名 -- dbus_message_new_signal()。然后我们把信号对应的相关参数压进去 -- dbus_message_iter_init_append(); dbus_message_iter_append_basic()。然后就可以启动发送了 -- dbus_connection_send(); dbus_connection_flush。

2.4信号接收流程

建立一个dbus连接之后，为这个dbus连接起名，为我们将要进行的消息循环添加匹配条件(就是通过信号名和信号接口名来进行匹配控制的) -- dbus_bus_add_match()。我们进入等待循环后，只需要对信号名，信号接口名进行判断就可以分别处理各种信号了。在各个处理分支上。我们可以分离出消息中的参数。对参数类型进行判断和其他的处理。

3. 一个C语言的示例代码

网上大部分代码都是基于dbus的一个封装库libdbus做的，以及使用glib，gtk的事件循环；为了减少库的依赖，直接使用C语言调用dbus的底层函数编写一个远程调用的示例代码，代码很简单，没使用GObject等一些复杂的库。

远程调用的服务器代码，用于监控，代码如下：

 ? 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
void reply_to_method_call(DBusMessage* msg, DBusConnection* conn) 
{ 
DBusMessage* reply; 
DBusMessageIter args; 
bool stat = true; 
dbus_uint32_t level = 21614; 
dbus_uint32_t serial = 0; 
char* param = ""; 
// read the arguments 
if (!dbus_message_iter_init(msg, &args)) 
fprintf(stderr, "Message has no arguments!\n"); 
else if (DBUS_TYPE_STRING != dbus_message_iter_get_arg_type(&args)) 
fprintf(stderr, "Argument is not string!\n"); 
else 
dbus_message_iter_get_basic(&args, ¶m); 
printf("Method called with %s\n", param); 
// create a reply from the message 
reply = dbus_message_new_method_return(msg); 
// add the arguments to the reply 
dbus_message_iter_init_append(reply, &args); 
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_BOOLEAN, &stat)) { 
fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
exit(1); 
} 
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_UINT32, &level)) { 
fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
exit(1); 
} 
// send the reply && flush the connection 
if (!dbus_connection_send(conn, reply, &serial)) { 
fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n"); 
exit(1); 
} 
dbus_connection_flush(conn); 
// free the reply 
dbus_message_unref(reply); 
} 
static void 
reply_to_Introspect(DBusMessage* msg, DBusConnection* conn) 
{ 
/*反馈的消息*/ 
char *xml = "http://www.freedesktop.org/standards/dbus/1.0/introspect.dtd\">\n" 
"\n" 
"  \n" 
"    \n" 
"      \n" 
"    \n  \n" 
"  \n" 
"    \n" 
"      \n" 
"      \n" 
"    \n" 
"  \n" 
"\n"; 
DBusMessage* reply; 
DBusMessageIter args; 
bool stat = true; 
// create a reply from the message 
reply = dbus_message_new_method_return(msg); 
// add the arguments to the reply 
dbus_message_iter_init_append(reply, &args); 
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_STRING, &xml)) { 
printf ("Dbus Error: append args error\n"); 
dbus_message_unref(reply); 
return; 
} 
// send the reply && flush the connection 
if (!dbus_connection_send(conn, reply, NULL)) { 
printf ("Dbus Error: send error\n"); 
dbus_message_unref(reply); 
return; 
} 
dbus_connection_flush(conn); 
// free the reply 
dbus_message_unref(reply); 
} 
/** 
* Server that exposes a method call and waits for it to be called 
*/ 
void listen() 
{ 
DBusMessage* msg; 
DBusMessage* reply; 
DBusMessageIter args; 
DBusConnection* conn; 
DBusError err; 
int ret; 
char* param; 
printf("Listening for method calls\n"); 
// initialise the error 
dbus_error_init(&err); 
// connect to the bus and check for errors 
conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, &err); 
if (dbus_error_is_set(&err)) { 
fprintf(stderr, "Connection Error (%s)\n", err.message); 
dbus_error_free(&err); 
} 
if (NULL == conn) { 
fprintf(stderr, "Connection Null\n"); 
exit(1); 
} 
// request our name on the bus and check for errors 
ret = dbus_bus_request_name(conn, "test.method.server", 
DBUS_NAME_FLAG_REPLACE_EXISTING , &err); 
if (dbus_error_is_set(&err)) { 
fprintf(stderr, "Name Error (%s)\n", err.message); 
dbus_error_free(&err); 
} 
if (DBUS_REQUEST_NAME_REPLY_PRIMARY_OWNER != ret) { 
fprintf(stderr, "Not Primary Owner (%d)\n", ret); 
exit(1); 
} 
// loop, testing for new messages 
while (true) { 
// non blocking read of the next available message 
dbus_connection_read_write(conn, 0); 
msg = dbus_connection_pop_message(conn); 
// loop again if we haven't got a message 
if (NULL == msg) { 
sleep(1); 
continue; 
} 
// check this is a method call for the right interface & method 
if (dbus_message_is_method_call(msg, "test.method.Type", "Method")) 
reply_to_method_call(msg, conn); 
/*实现反射接口*/ 
if (dbus_message_is_method_call(msg, "org.freedesktop.DBus.Introspectable", "Introspect")) 
reply_to_Introspect(msg, conn); 
// free the message 
dbus_message_unref(msg); 
} 
} 
int main(int argc, char** argv) 
{ 
listen(); 
return 0; 
} 

代码中很关键的一个地方是一个标准接口的实现，该接口虽说无实际意义，仅仅是反射出该session的接口信息，包含各个接口信息和信号信息，但是该信息在python版的dbus中调用很重要，否则python的调用会失败。

编译命令如下

 ? 
gcc -o main main.c `pkg-config --cflags --libs dbus-1` 

可以用d-feet测试一下：

用dbus-send测试命令如下：

 ? 
dbus-send --session --type=method_call --print-reply --dest=test.method.server / test.method.Type.Method 

客户端代码(及远程调用的代码)：

 ? 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
/**  
* Call a method on a remote object  
*/  
void query(char* param)    
{   
DBusMessage* msg;   
DBusMessageIter args;   
DBusConnection* conn;   
DBusError err;   
DBusPendingCall* pending;   
int ret;   
bool stat;   
dbus_uint32_t level;   
printf("Calling remote method with %s\n", param);   
// initialiset the errors   
dbus_error_init(&err);   
// connect to the system bus and check for errors   
conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, &err);   
if (dbus_error_is_set(&err)) {    
fprintf(stderr, "Connection Error (%s)\n", err.message);    
dbus_error_free(&err);   
}   
if (NULL == conn) {    
exit(1);    
}   
// request our name on the bus   
ret = dbus_bus_request_name(conn, "test.method.caller", DBUS_NAME_FLAG_REPLACE_EXISTING , &err);   
if (dbus_error_is_set(&err)) {    
fprintf(stderr, "Name Error (%s)\n", err.message);    
dbus_error_free(&err);   
}   
if (DBUS_REQUEST_NAME_REPLY_PRIMARY_OWNER != ret) {    
exit(1);   
}   
// create a new method call and check for errors   
msg = dbus_message_new_method_call("test.method.server", // target for the method call   
"/test/method/Object", // object to call on   
"test.method.Type", // interface to call on   
"Method"); // method name   
if (NULL == msg) {    
fprintf(stderr, "Message Null\n");   
exit(1);   
}   
// append arguments   
dbus_message_iter_init_append(msg, &args);   
if (!dbus_message_iter_append_basic(&args, DBUS_TYPE_STRING, ¶m)) {   
fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n");    
exit(1);   
}   
// send message and get a handle for a reply   
if (!dbus_connection_send_with_reply (conn, msg, &pending, -1)) { // -1 is default timeout   
fprintf(stderr, "Out Of Memory!\n");    
exit(1);   
}   
if (NULL == pending) {    
fprintf(stderr, "Pending Call Null\n");    
exit(1);    
}   
dbus_connection_flush(conn);   
printf("Request Sent\n");   
// free message   
dbus_message_unref(msg);   
// block until we recieve a reply   
dbus_pending_call_block(pending);   
// get the reply message   
msg = dbus_pending_call_steal_reply(pending);   
if (NULL == msg) {   
fprintf(stderr, "Reply Null\n");    
exit(1);    
}   
// free the pending message handle   
dbus_pending_call_unref(pending);   
// read the parameters   
if (!dbus_message_iter_init(msg, &args))   
fprintf(stderr, "Message has no arguments!\n");    
else if (DBUS_TYPE_BOOLEAN != dbus_message_iter_get_arg_type(&args))    
fprintf(stderr, "Argument is not boolean!\n");    
else  
dbus_message_iter_get_basic(&args, &stat);   
if (!dbus_message_iter_next(&args))   
fprintf(stderr, "Message has too few arguments!\n");    
else if (DBUS_TYPE_UINT32 != dbus_message_iter_get_arg_type(&args))    
fprintf(stderr, "Argument is not int!\n");    
else  
dbus_message_iter_get_basic(&args, &level);   
printf("Got Reply: %d, %d\n", stat, level);   
// free reply    
dbus_message_unref(msg);      
}   
int main(int argc, char** argv) 
{ 
char* param = "no param";  
query(param); 
return 0; 
} 

执行结果：

Calling remote method with no param
Request Sent
Got Reply: 1, 21614

4.Pthon调用dbus

#!/usr/bin/env python 
# -*- coding:utf-8 -*- 
import dbus 
bus = dbus.SessionBus() 
bus_obj = bus.get_object('test.method.server', '/') 
interface = dbus.Interface(bus_obj, 'test.method.Type') 
info = interface.Method() 
print info 

转载于:https://www.cnblogs.com/oracleloyal/p/5329011.html