实验今天给大家分享一种在嵌入式开发过程中用到的 DBus 通信。
一、何为 DBus？
在 Linux 系统中，DBus 是进程间的隐形快递网络。它就像在系统里搭建了一套高速公路网：
• 守护进程（dbus-daemon）负责交通调度
• 进程通过虚拟地址（总线地址）相互寻址
• 数据包裹（message）精准投递，支持快递单号回执（同步返回）
DBus 工作流程示意图
二、四大核心要素解析
DBus 结构由四个要素组成，下面小哥类比了一下：
这四要素就能确保你的消息能准确送达目标对象的操作接口。
三、主辅进程的设计
1、业务场景
• 主进程(Control Center)
发送控制指令，如："CHECK_STATUS"、"REBOOT"
等待辅助进程回复，同时获取辅助队列发过来的数据实时显示温度数据
• 辅助进程(Sensor Daemon)
接收主进程发送过来的指令并处理完后返回执行结果
每秒推送温度数据给主进程
2、通信蓝图
主辅进程通信流程图
采用双向通信机制：
🔹 同步方法调用：主进程下达指令后等待确认
🔹 异步信号发射：辅助进程主动推送数据流
四、一个 C 语言使用 Dbus 的代码案例
1、辅助进程实现（服务端）
// sensor_daemon.c
#include <dbus/dbus.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
DBusHandlerResult handle_control(DBusConnection* conn, DBusMessage* msg) {
//指令处理逻辑
if (dbus_message_is_method_call(msg, "com.example.Control", "Execute")) {
constchar* cmd;
dbus_message_get_args(msg, NULL, DBUS_TYPE_STRING, &cmd, NULL);
// 处理不同指令
printf("[DAEMON] 收到指令: %s\n", cmd);
constchar* res = "DEFAULT_OK";
if (strcmp(cmd, "CHECK_STATUS") == 0) {
res = "STATUS_OK";
} elseif (strcmp(cmd, "REBOOT") == 0) {
res = "REBOOTING";
}
// 返回响应
DBusMessage* reply = dbus_message_new_method_return(msg);
dbus_message_append_args(reply, DBUS_TYPE_STRING, &res, NULL);
dbus_connection_send(conn, reply, NULL);
dbus_message_unref(reply);
return DBUS_HANDLER_RESULT_HANDLED;
}
return DBUS_HANDLER_RESULT_NOT_YET_HANDLED;
}
void send_temperature(DBusConnection* conn) {
//温度数据模拟
staticint temp = 25;
temp += rand()%3 - 1; // 波动模拟
DBusMessage* signal = dbus_message_new_signal(
"/com/example/Sensor",
"com.example.Sensor",
"TemperatureUpdate"
);
dbus_message_append_args(signal, DBUS_TYPE_INT32, &temp, NULL);
dbus_connection_send(conn, signal, NULL);
dbus_message_unref(signal);
}
int main() {
//连接初始化
DBusConnection* conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, NULL);
dbus_bus_request_name(conn, "com.example.Sensor", 0, NULL);
//注册处理方法
dbus_connection_add_filter(conn, handle_control, NULL, NULL);
dbus_bus_add_match(conn, "type='method_call',interface='com.example.Control'", NULL);
//主循环
while(1) {
dbus_connection_read_write_dispatch(conn, 500); // 非阻塞轮询
send_temperature(); // 定时发送温度
sleep(1);
}
return0;
}2、主进程实现（客户端）
// control_center.c
#include <dbus/dbus.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void monitor_temperature(DBusConnection* conn) {
//温度监控线程
dbus_bus_add_match(conn,
"type='signal',"
"interface='com.example.Sensor',"
"path='/com/example/Sensor'",
NULL
);
while(1) {
dbus_connection_read_write(conn, 0);
DBusMessage* msg = dbus_connection_pop_message(conn);
if(msg && dbus_message_is_signal(msg, "com.example.Sensor", "TemperatureUpdate")) {
int temp;
dbus_message_get_args(msg, NULL, DBUS_TYPE_INT32, &temp, NULL);
printf("[监控] 当前温度: %d℃\n", temp);
}
if(msg) dbus_message_unref(msg);
}
}
void send_command(DBusConnection* conn, const char* cmd) {
//发送指令
DBusMessage* msg = dbus_message_new_method_call(
"com.example.Sensor",
"/com/example/Sensor",
"com.example.Control",
"Execute"
);
dbus_message_append_args(msg, DBUS_TYPE_STRING, &cmd, NULL);
//等待回复
DBusError err;
dbus_error_init(&err);
DBusMessage* reply = dbus_connection_send_with_reply_and_block(conn, msg, 1000, &err);
if(dbus_error_is_set(&err)) {
printf("[错误] 指令发送失败: %s\n", err.message);
} else {
constchar* result;
dbus_message_get_args(reply, NULL, DBUS_TYPE_STRING, &result, NULL);
printf("[响应] %s\n", result);
}
dbus_message_unref(msg);
dbus_message_unref(reply);
}
int main() {
//初始化连接
DBusConnection* conn = dbus_bus_get(DBUS_BUS_SESSION, NULL);
//启动监控线程
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, (void*)monitor_temperature, conn);
//控制指令交互
char cmd[64];
while(1) {
printf("输入指令 (或exit退出): ");
fgets(cmd, sizeof(cmd), stdin);
cmd[strcspn(cmd, "\n")] = 0;
if(strcmp(cmd, "exit") == 0) break;
send_command(conn, cmd);
}
return0;
}3、实验演示
1️⃣ 编译运行
# 安装开发库
sudo apt install libdbus-1-dev -y
# 编译双端
gcc sensor_daemon.c -o sensor_daemon -ldbus-1
gcc control_center.c -o control_center -ldbus-1 -lpthread
# 终端1启动传感器守护进程
./sensor_daemon
# 终端2启动控制中心
./control_center
2️⃣ 操作示例
输入指令 (或exit退出): CHECK_STATUS
[响应] STATUS_OK
[监控] 当前温度: 25℃
输入指令 (或exit退出): REBOOT
[响应] REBOOTING
[监控] 当前温度: 24℃
而且 Dbus 调试功能也非常的完善，基本上把上面几个常用的 Dbus 接口函数搞清楚了，玩起来不难。
当然如果你调试 dbus 的时候比较麻烦，Linux 也提供了工具:
网络监控器数据:
dbus-monitor"interface=com.example.Sensor"用于指令发送器
# 发送重启指令
dbus-send --session --dest=com.example.Sensor \
/com/example/Sensor \
com.example.Control.Execute \
string:"REBOOT"
END
来源：嵌入式专栏
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