[openwrt] ubus实现进程间通信举例

1. invoke的方式实现端对端通信

最简单的情景就是一个提供服务的server端，一个请求服务的client端，client请求server的服务。
下面的例子中，server注册了一个名为“scan_prog”的对象，该对象中提供一个“scan”方法：
ubus_invoke.h：

[code]#ifndef __UBUS_INVOKE_H__
#define __UBUS_INVOKE_H__
#include <json/json.h>
#include <libubox/blobmsg_json.h>

struct prog_attr {
char name[64];
int chn_id;
};
#define PROG_MAX	8

#endif  /* __UBUS_INVOKE_H__ */

invoke_server.c：

[code]#include <libubox/uloop.h>
#include <libubox/ustream.h>
#include <libubox/utils.h>
#include <libubus.h>
#include <json/json.h>
#include <libubox/blobmsg_json.h>
#include "ubus_invoke.h"

static struct ubus_context * ctx = NULL;
static struct blob_buf b;
static const char * sock_path;

static struct prog_attr uri_list[PROG_MAX] =
{
{"program_beijing", 1},
{"program_guangzhou", 2},
{"program_shanghai", 3},
{"", -1},
};

enum
{
SCAN_CHNID,
SCAN_POLICY_MAX,
};

static const struct blobmsg_policy scan_policy[SCAN_POLICY_MAX] = {
[SCAN_CHNID] = {.name = "chnID", .type = BLOBMSG_TYPE_INT32},
};

static int ubus_start_scan(struct ubus_context *ctx, struct ubus_object *obj,
struct ubus_request_data *req, const char *method,
struct blob_attr *msg)
{
int ret = -1;
void * json_list = NULL;
void * json_uri = NULL;
int idx;

blob_buf_init(&b, 0);

struct blob_attr *tb[SCAN_POLICY_MAX];
blobmsg_parse(scan_policy, SCAN_POLICY_MAX, tb, blob_data(msg), blob_len(msg));

/*
本例子中，如果请求特定的节目号，返回节目名称。
如果请求节目号是0，则返回所有节目列表。
*/
if (tb[SCAN_CHNID] != NULL)
{
int chnid = blobmsg_get_u32(tb[SCAN_CHNID]);

if (chnid == 0)
{
json_uri = blobmsg_open_array(&b, "prog_list");
for (idx = 0; idx < PROG_MAX; idx++)
{
if ('\0' != uri_list[idx].name[0])
{
json_list = blobmsg_open_table(&b, NULL);
blobmsg_add_string(&b, "name", uri_list[idx].name);
blobmsg_add_u32(&b, "channel", uri_list[idx].chn_id);
blobmsg_close_table(&b, json_list);
}
}
blobmsg_close_array(&b, json_uri);
ret = 0;
}
else
{
for (idx = 0; idx < PROG_MAX; idx++)
{
if ('\0' != uri_list[idx].name[0] && uri_list[idx].chn_id == chnid)
{
blobmsg_add_string(&b, "name", uri_list[idx].name);
ret = 0;
}
}
}
}

blobmsg_add_u32(&b, "result", ret);
ubus_send_reply(ctx, req, b.head);

return 0;
}

/* 方法列表 */
static struct ubus_method scan_methods[] =
{
UBUS_METHOD("scan", ubus_start_scan, scan_policy),
};

/* type目前没有实际用处 */
static struct ubus_object_type scan_obj_type
= UBUS_OBJECT_TYPE("scan_prog", scan_methods);

static struct ubus_object scan_obj =
{
.name = "scan_prog", /* 对象的名字 */
.type = &scan_obj_type,
.methods = scan_methods,
.n_methods = ARRAY_SIZE(scan_methods),
};

static void ubus_add_fd(void)
{
ubus_add_uloop(ctx);

#ifdef FD_CLOEXEC
fcntl(ctx->sock.fd, F_SETFD,
fcntl(ctx->sock.fd, F_GETFD) | FD_CLOEXEC);
#endif
}

static void ubus_reconn_timer(struct uloop_timeout *timeout)
{
static struct uloop_timeout retry =
{
.cb = ubus_reconn_timer,
};
int t = 2;

if (ubus_reconnect(ctx, sock_path) != 0) {
uloop_timeout_set(&retry, t * 1000);
return;
}

ubus_add_fd();
}

static void ubus_connection_lost(struct ubus_context *ctx)
{
ubus_reconn_timer(NULL);
}

static int display_ubus_init(const char *path)
{
uloop_init();
sock_path = path;

ctx = ubus_connect(path);
if (!ctx)
{
printf("ubus connect failed\n");
return -1;
}

printf("connected as %08x\n", ctx->local_id);
ctx->connection_lost = ubus_connection_lost;

ubus_add_fd();

/* 向ubusd注册对象和方法，供其他ubus客户端调用。 */
if (ubus_add_object(ctx, &scan_obj) != 0)
{
printf("ubus add obj failed\n");
return -1;
}

return 0;
}

static void display_ubus_done(void)
{
if (ctx)
ubus_free(ctx);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
char * path = NULL;

if (-1 == display_ubus_init(path))
{
printf("ubus connect failed!\n");
return -1;
}

uloop_run();

display_ubus_done();

return 0;
}

客户端代码invoke_client.c去调用server端的"scan_prog"对象的"scan"方法：

[code]#include <libubox/uloop.h>
#include <libubox/ustream.h>
#include <libubox/utils.h>
#include <libubus.h>
#include <json/json.h>
#include <libubox/blobmsg_json.h>
#include "ubus_invoke.h"

static struct ubus_context * ctx = NULL;
static struct blob_buf b;
static const char * cli_path;

enum
{
SCAN_CHNID,
SCAN_POLICY_MAX,
};

static const struct blobmsg_policy scan_policy[SCAN_POLICY_MAX] = {
[SCAN_CHNID] = {.name = "chnID", .type = BLOBMSG_TYPE_INT32},
};

static int timeout = 30;
static bool simple_output = false;

static void scanreq_prog_cb(struct ubus_request *req, int type, struct blob_attr *msg)
{
char *str;
if (!msg)
return;

/*
在这里处理返回的消息。
本例子只是将返回的消息打印出来。
*/
str = blobmsg_format_json_indent(msg, true, simple_output ? -1 : 0);
printf("%s\n", str);
free(str);
}

static int client_ubus_call()
{
unsigned int id;
int ret;

blob_buf_init(&b, 0);

/* 需要传递的参数 */
blobmsg_add_u32(&b, scan_policy[SCAN_CHNID].name, 0);

/*
向ubusd查询是否存在"scan_prog"这个对象，
如果存在，返回其id
*/
ret = ubus_lookup_id(ctx, "scan_prog", &id);
if (ret != UBUS_STATUS_OK) {
printf("lookup scan_prog failed\n");
return ret;
}
else {
printf("lookup scan_prog successs\n");
}

/* 调用"scan_prog"对象的"scan"方法 */
return ubus_invoke(ctx, id, "scan", b.head, scanreq_prog_cb, NULL, timeout * 1000);
}

/*
ubus_invoke()的声明如下:
int ubus_invoke(struct ubus_context *ctx, uint32_t obj, const char *method,
struct blob_attr *msg, ubus_data_handler_t cb, void *priv, int timeout);

其中cb参数是消息回调函数，其函数类型定义为:
typedef void (*ubus_data_handler_t)(struct ubus_request *req,
int type, struct blob_attr *msg);
参数type是请求消息的类型，如UBUS_MSG_INVOKE，UBUS_MSG_DATA等。
参数msg存放从服务端得到的回复消息，struct blob_attr类型，同样用blobmsg_parse()来解析。
参数req保存了请求方的消息属性，其中req->priv即ubus_invoke()中的priv参数，
用这个参数可以零活的传递一些额外的数据。
*/

static int client_ubus_init(const char *path)
{
uloop_init();
cli_path = path;

ctx = ubus_connect(path);
if (!ctx)
{
printf("ubus connect failed\n");
return -1;
}

printf("connected as %08x\n", ctx->local_id);

return 0;
}

static void client_ubus_done(void)
{
if (ctx)
ubus_free(ctx);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
/* ubusd创建的unix socket，默认值为"/var/run/ubus.sock" */
char * path = NULL;

/* 连接ubusd */
if (UBUS_STATUS_OK != client_ubus_init(path))
{
printf("ubus connect failed!\n");
return -1;
}

/* 调用某个ubus方法并处理返回结果 */
client_ubus_call();

client_ubus_done();

return 0;
}

先执行server程序，再执行client程序，可以看到client发出请求后，server返回了相应的节目号，在client打印出了接收到的消息。
也可以通过shell命令来请求server的服务，例如：
ubus call scan_prog scan '{"chnID": 0}'
这条命令和执行client程序的作用相同。

2. subscribe/notify的方式实现订阅

ubus支持以订阅的方式进行进程间通信，通信方式如下图：

被订阅者（server）又称为notifier，订阅者（client）又称为subscriber。这样一来，可以同时有多个client订阅server的某个服务，当server通过该服务广播消息时，所有client都会被通知，并执行各自的处理。

主要过程为：

server进程：

1.     连接ubusd。
2.     注册一个object，用于client订阅。
3.     server可以向订阅者广播消息。
4.     等待消息。

client进程：

1.     连接ubusd。
2.     向server订阅object，并定义收到server的消息时的处理函数。
3.     等待消息。

代码示例：下面这个例子中，server注册了一个名为“test”的对象，并定期广播消息。而client去订阅这个对象，并对server发出的消息做处理。

notify_server.c：
 

[code]#include <unistd.h>
#include <libubox/blobmsg_json.h>
#include <libubox/uloop.h>
#include <libubus.h>

static struct ubus_context *ctx;

static void test_client_subscribe_cb(struct ubus_context *ctx, struct ubus_object *obj)
{
fprintf(stderr, "Subscribers active: %d\n", obj->has_subscribers);
}

/* 这个空的method列表，只是为了让object有个名字，这样client可以通过object name来订阅。 */
static struct ubus_method test_methods[] = {};

static struct ubus_object_type test_obj_type =
UBUS_OBJECT_TYPE("test", test_methods);

static struct ubus_object test_object = {
.name = "test", /* object的名字 */
.type = &test_obj_type,
.subscribe_cb = test_client_subscribe_cb,
};

static void notifier_main(void)
{
int ret;

/* 注册一个object，client可以订阅这个object */
ret = ubus_add_object(ctx, &test_object);
if (ret) {
fprintf(stderr, "Failed to add object: %s\n", ubus_strerror(ret));
return;
}

/* 在需要的时候，向所有客户端发送notify消息 */

/* step1: 如果需要传递参数，则保存到struct blob_attr类型的结构体中。 */

/*
int ubus_notify(struct ubus_context *ctx, struct ubus_object *obj, const char *type, struct blob_attr *msg, int timeout);
type是一个字符串，自定义的。msg是需要携带的参数。如果需要等待回复，timeout需设置为>=0。
*/
while (1) {
sleep(2);
/* step2: 广播notification消息。 */
ubus_notify(ctx,  &test_object, "say Hi!", NULL, -1);
}
}

int main(int argc, char **argv)
{
const char *ubus_socket = NULL;

uloop_init();

ctx = ubus_connect(ubus_socket);
if (!ctx) {
fprintf(stderr, "Failed to connect to ubus\n");
return -1;
}

ubus_add_uloop(ctx);

notifier_main();

uloop_run();

ubus_free(ctx);
uloop_done();

return 0;
}

notify_client.c：客户端订阅“test”对象，在收到3次消息后，随即取消对“test”对象的订阅。

[code]#include <unistd.h>
#include <libubox/blobmsg_json.h>
#include <libubox/uloop.h>
#include <libubus.h>

static struct ubus_context *ctx;

static int counter = 0;
static uint32_t obj_id;
static struct ubus_subscriber test_event;

static int test_notify(struct ubus_context *ctx, struct ubus_object *obj,
struct ubus_request_data *req,
const char *method, struct blob_attr *msg)
{
printf("notify handler...\n");
counter++;
if (counter > 3)
ubus_unsubscribe(ctx, &test_event, obj_id); /* 取消订阅 */
return 0;
}

static void test_handle_remove(struct ubus_context *ctx,
struct ubus_subscriber *obj, uint32_t id)
{
printf("remove handler...\n");
}

static void subscriber_main(void)
{
int ret;

/* 通知到来时的处理函数。 */
test_event.cb = test_notify;
test_event.remove_cb = test_handle_remove; //server主动发起删除该client的订阅的cb函数（如server退出的时候）

/* 注册test_event */
ret = ubus_register_subscriber(ctx, &test_event);
if (ret)
fprintf(stderr, "Failed to add watch handler: %s\n", ubus_strerror(ret));

/* 得到要订阅的object的id */
ret = ubus_lookup_id(ctx, "test", &obj_id);
if (ret)
fprintf(stderr, "Failed to lookup object: %s\n", ubus_strerror(ret));

/* 订阅object */
ret = ubus_subscribe(ctx, &test_event, obj_id);
if (ret)
fprintf(stderr, "Failed to subscribe: %s\n", ubus_strerror(ret));
}

int main(int argc, char **argv)
{
const char *ubus_socket = NULL;

uloop_init();

ctx = ubus_connect(ubus_socket);
if (!ctx) {
fprintf(stderr, "Failed to connect to ubus\n");
return -1;
}

ubus_add_uloop(ctx);

subscriber_main();

uloop_run();

ubus_free(ctx);
uloop_done();

return 0;
}

先运行server&，注册可订阅的对象“test”，并随即每2秒向外广播通知消息。这时还没有client订阅这个对象。
运行多个client程序，由于每个client都订阅了“test”对象，则所有client都会收到server发出的消息。当client取消订阅后，则不再收到server端的消息。

3.event的方式实现事件通知

event机制从一对一的进程之间通信来讲，和invoke机制类似。不过event机制中，发送方不需要知道谁要接收这个消息，实际上就是一个广播消息。这类似于U盘的热插拔：当插上或拔出U盘时，内核会广播一个NETLINK事件，之后内核继续做自己的事情，而不关心谁会去监听和处理这个事件。
下面的例子中，client端同时监听了“add_device”和“rm_device”两个事件，而server端会触发“add_device”事件并携带device的一些信息发送出去。

event_client.c：
 

[code]#include <libubox/uloop.h>
#include <libubox/ustream.h>
#include <libubox/utils.h>
#include <libubus.h>
#include <json/json.h>
#include <libubox/blobmsg_json.h>

static struct ubus_context * ctx = NULL;
static const char * cli_path;

#define	UBUS_EVENT_ADD_DEVICE	"add_device"
#define	UBUS_EVENT_REMOVE_DEVICE	"rm_device"

static void ubus_probe_device_event(struct ubus_context *ctx, struct ubus_event_handler *ev,
const char *type, struct blob_attr *msg)
{
char *str;

if (!msg)
return;

/*
在这里实现收到事件后的动作。
event也可以传递消息，放在msg中。

本例子只是将返回的消息打印出来。
*/
str = blobmsg_format_json(msg, true);
printf("{ \"%s\": %s }\n", type, str);
free(str);
}

static int client_ubus_register_events()
{
static struct ubus_event_handler listener;
int ret = 0;

/* 注册特定event的listener。多个event可以使用同一个listener */
memset(&listener, 0, sizeof(listener));
listener.cb = ubus_probe_device_event;

ret = ubus_register_event_handler(ctx, &listener, UBUS_EVENT_ADD_DEVICE);
if (ret)
{
fprintf(stderr, "register event failed.\n");
return -1;
}

ret = ubus_register_event_handler(ctx, &listener, UBUS_EVENT_REMOVE_DEVICE);
if (ret)
{
ubus_unregister_event_handler(ctx, &listener);
fprintf(stderr, "register event failed.\n");
return -1;
}

return 0;
}

static void ubus_add_fd(void)
{
ubus_add_uloop(ctx);

#ifdef FD_CLOEXEC
fcntl(ctx->sock.fd, F_SETFD,
fcntl(ctx->sock.fd, F_GETFD) | FD_CLOEXEC);
#endif
}

static void ubus_reconn_timer(struct uloop_timeout *timeout)
{
static struct uloop_timeout retry =
{
.cb = ubus_reconn_timer,
};
int t = 2;

if (ubus_reconnect(ctx, cli_path) != 0) {
uloop_timeout_set(&retry, t * 1000);
return;
}

ubus_add_fd();
}

static void ubus_connection_lost(struct ubus_context *ctx)
{
ubus_reconn_timer(NULL);
}

static int client_ubus_init(const char *path)
{
uloop_init();
cli_path = path;

ctx = ubus_connect(path);
if (!ctx)
{
printf("ubus connect failed\n");
return -1;
}

printf("connected as %08x\n", ctx->local_id);
ctx->connection_lost = ubus_connection_lost;

ubus_add_fd();

return 0;
}

static void client_ubus_done(void)
{
if (ctx)
ubus_free(ctx);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
char * path = NULL;

/* 连接ubusd */
if (UBUS_STATUS_OK != client_ubus_init(path))
{
printf("ubus connect failed!\n");
return -1;
}

/* 注册某个事件的处理函数 */
client_ubus_register_events();

uloop_run();

client_ubus_done();

return 0;
}

event_server.c：

[code]#include <libubox/uloop.h>
#include <libubox/ustream.h>
#include <libubox/utils.h>
#include <libubus.h>
#include <json/json.h>
#include <libubox/blobmsg_json.h>

static struct ubus_context * ctx = NULL;
static struct blob_buf b;
static const char * sock_path;

static int server_ubus_send_event(void)
{
blob_buf_init(&b, 0);

/* 需要传递的参数 */
blobmsg_add_u32(&b, "major", 3);
blobmsg_add_u32(&b, "minor", 56);
blobmsg_add_string(&b, "name", "mmc01");

/* 广播名为"add_device"的事件 */
return ubus_send_event(ctx, "add_device", b.head);
}

static int display_ubus_init(const char *path)
{
uloop_init();
sock_path = path;

ctx = ubus_connect(path);
if (!ctx)
{
printf("ubus connect failed\n");
return -1;
}

printf("connected as %08x\n", ctx->local_id);

return 0;
}

static void display_ubus_done(void)
{
if (ctx)
ubus_free(ctx);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
char * path = NULL;

if (-1 == display_ubus_init(path))
{
printf("ubus connect failed!\n");
return -1;
}

server_ubus_send_event();

display_ubus_done();

return 0;
}

先运行client &注册事件。我们同时启动两个client程序。
再执行server主动触发"add_device"事件，则凡是注册了这个事件的client都会收到该事件并执行各自的处理。

[code]root@NVR:~# ./server
connected as fdecbdc1
{ "add_device": { "major": 3, "minor": 56, "name": "mmc01" } }
{ "add_device": { "major": 3, "minor": 56, "name": "mmc01" } }

也可以通过命令行的ubus send命令触发事件：

[code]root@NVR:~# ubus send "rm_device" '{ "major": 3, "minor": 56, "name": "mmc01" }'
{ "rm_device": { "major": 3, "minor": 56, "name": "mmc01" } }
{ "rm_device": { "major": 3, "minor": 56, "name": "mmc01" } }

在使用ubus时，可根据实际的场景来选择用哪种方式进行进程间通信。如之前所说，ubus是为发送消息而设计的，不合适传输大量数据。
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「落尘纷扰」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/jasonchen_gbd/article/details/46055885

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