openwrt之ubus机制

最近工作上的项目使用的是openwrt，并且我负责的某一任务要获取网络状态，因此需要使用到ubus，以下内容仅为学习笔记。

1、openwrt简介

OpenWRT是一个高度模块化、高度自动化的嵌入式Linux系统，拥有强大的网络组件和扩展性，常常被用于工控设备、电话、小型机器人、智能家居、路由器以及VOIP设备中。同时，它还提供了100多个已编译好的软件，而且数量还在不断增加，而OpenWrt SDK 更简化了开发软件的工序。

OpenWRT不同于其他许多用于路由器的发行版，它是一个从零开始编写的、功能齐全的、容易修改的路由器操作系统。实际上，这意味着您能够使用您想要的功能而不加进其他的累赘，而支持这些功能工作的[linux kernel](https://baike.baidu.com/item/linux kernel/765824)又远比绝大多数发行版来得新。

2、ubus

简介

ubus就是一个用于进程间通讯的通用框架。它具有很强的可移植性，能够很方便的移植到其余的Linux平台上使用。

ubus模块被设计用于提供守护进程（daemons）和应用程序（applications）间的通信，包含了守护进程ubusd、库以及一些例子。ubusd能够认为是一个消息管理服务器（Server），须要通讯的进程能够经过提供的libubus使用ubus，而ubus又依赖于ubox。其源码下载地址以下：web

ubus：git://nbd.name/luci2/ubus.git或者http://git.openwrt.org/project/ubus.git
ubox：git://nbd.name/luci2/ubox.gitshell

ubus的内部框架大体如下图：

在这里插入图片描述

其中的Ubus Daemon就是ubusd，它是一个服务管理的服务器。上图右下角的组件是一个Client，用于向ubusd请求服务。而左下角是一个服务提供者（相对于ubusd它其实也是个Client，这里称之为Server实际上是相对于服务请求者Client而言，不要搞混了）。上图中Server和Client之间通讯的消息采用json格式。

名词解释

对象（object）：

为了便于对消息进行处理，ubusd抽象出了“对象”和“方法”的概念。一个对象中包含多个方法，它们都可以指定名字，便于其余地方使用。多线程

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方法（Method）

方法是对象提供的一些能够被调用的操做。在使用ubus调用（Call）某个方法时，Client会发送call消息给服务提供端，并等待回复。架构

通知（Notification）& 订阅者（Observer）

订阅者只关心本身感兴趣的服务，通知者经过该服务广播消息，通知全部的订阅者。它们之间是多对一的关系。

ubus进程间通信方式

ubus进程间通信方式总共有三种：P2P方式；Subscribe-notify方式；Event broadcast方式。

1）P2P方式：1对1

对于提供服务（Service）的进程（服务提供者）

使用ubus_connect链接到服务管理进程ubusd，获得ubus_context（包含了链接fd、注册fd的回调等）
经过ubus_add_uloop将ubus_context里包含的链接fd加入到epoll的描述符集，用于监听
注意：在使用ubus前必需要调用uloop_init准备好epoll专用句柄。
将定义的对象经过ubus_add_object加入到ubusd
调用uloop_run循环epoll的文件描述符集
资源释放
若是不想再使用ubus，要依次调用ubus_free和uloop_done将前面申请的资源释放掉。

对于获取服务的请求进程（client）

调用ubus_connect链接到ubusd，获得ubus_context
经过ubus_add_uloop将ubus_context里包含的链接fd加入到epoll的描述符集，用于监听
注意：在使用ubus前必需要调用uloop_init准备好epoll专用句柄。
调用ubus_lookup_id查找对象对应的id
将调用参数填充到blob_buf
① 经过blob_buf_init初始化blob_buf
② 经过blobmsg_add_u32等函数往blob_buf中加入数据
调用ubus_invoke，等待回应
若是不须要等待回复，则调用ubus_invoke_async
资源释放
若是不想再使用ubus，要依次调用ubus_free和uloop_done将前面申请的资源释放掉。

2）Subscribe-notify方式: 1对多
在这里插入图片描述

A是被订阅者，B,C,D是订阅者。

B,C,D通过ubusd订阅A，A通过ubusd向B,C,D广播消息

对于订阅者（Subscriber）

调用ubus_connect链接到ubusd，获得ubus_context
经过ubus_add_uloop将ubus_context里包含的链接fd加入到epoll的描述符集，用于监听
定义ubus_subscriber实例并调用ubus_register_subscriber将其注册到ubusd
订阅感兴趣的对象（Object）
使用uloop_run函数，等待被订阅者广播消息。

对于通知发送者（Notifier，Notification Sender）

调用ubus_connect链接到ubusd，获得ubus_context
经过ubus_add_uloop将ubus_context里包含的链接fd加入到epoll的描述符集，用于监听
定义一个通知对象（ubus_object）
ubus_add_object将通知对象加入到ubusd
当事件发生，准备消息类型及参数
ubus_notify将通知广播到ubusd
资源释放
若是不想再使用ubus，要依次调用ubus_free和uloop_done将前面申请的资源释放掉。

3）Event broadcast方式: 1对多
在这里插入图片描述

A是广播者， B,C,D是监听者

A广播event，若event与B,C,D监听消息匹配，则B,C,D的相应处理函数被调用。

event是一个广播消息，事件的发送方不须要知道谁要接收这个消息。网卡的状态通知就是经过这种方式实现的，谁要是关心这个事件就本身接收处理。

实现的步骤和前面两种相似，这里只介绍不一样的部分。

对于事件接收者

定义事件监听器ubus_event_handler
调用ubus_register_event_handler注册事件处理机制

ubus_register_event_handler(ctx, ubus_event_handler, “eventA”);

对于事件发送者

填充blob_buf，构造事件内容
调用ubus_send_event将事件广播出去

ubus_send_event(ctx, “eventA", b.head);

对于事件发送者

填充blob_buf，构造事件内容
调用ubus_send_event将事件广播出去

ubus_send_event(ctx, “eventA", b.head);

参考文献

https://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/6394267.html