D-Bus——system 调用session 报错

以下代码是一个 session 服务和 systemd 服务 demo ：

systemd DBus
#include <QCoreApplication>
#include <QDBusConnection>
#include <QDBusInterface>
#include <QDBusError>
#include <QDebug>

class TestObject : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    TestObject() {
        registerSystemDBus();
        callSession()
    }

    void registerSystemDBus() {
        QDBusConnection systemBus = QDBusConnection::systemBus();

        if (!systemBus.isConnected()) {
            qDebug() << "Failed to connect to system bus:" << systemBus.lastError().message();
            return;
        }

        if (!systemBus.registerService("com.example.TestSystemdService")) {
            qDebug() << "Failed to register service:" << systemBus.lastError().message();
            return;
        }

        if (!systemBus.registerObject("/com/example/TestObject",
                                      this,
                                      QDBusConnection::ExportAllSlots)) {
            qDebug() << "Failed to register object:" << systemBus.lastError().message();
            return;
        }
    }
    
    void callSession()
    {
        QDBusInterface interface("com.example.TestService",
                                 "/com/example/TestObject",
                                 "local.session.MainWindow",
                                 QDBusConnection::sessionBus());

        if (!interface.isValid()) {
            qDebug() << "Failed to create interface:" << interface.lastError().message();
            return;
        }

        QDBusMessage reply = interface.call("testMethod");
        if (reply.type() == QDBusMessage::ErrorMessage) {
            qDebug() << "Call failed:" << reply.errorMessage();
        } else {
            qDebug() << "Call succeeded.";
        }
    }

public slots:
    void testMethod() {
        qDebug() << "testMethod called";
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    TestObject testObject;
    QString path = QProcessEnvironment::systemEnvironment().value("DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS");
    qDebug() << "path is " << path; // path is  ""
    return a.exec();
}

#include "main.moc"



cmakelist

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)

project(systemd LANGUAGES CXX)

set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

find_package(QT NAMES Qt6 Qt5 REQUIRED COMPONENTS Core)
find_package(Qt${QT_VERSION_MAJOR} REQUIRED COMPONENTS Core)
find_package(Qt5DBus)

find_package(PkgConfig REQUIRED)
pkg_check_modules(QGSettings REQUIRED gsettings-qt)

add_executable(systemd
  main.cpp
)
target_link_libraries(systemd Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Core
    Qt5::DBus
    ${QGSettings_LIBRARIES})

install(TARGETS systemd
    LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR})

session DBus

#include "mainwindow.h"
#include "./ui_mainwindow.h"

#include <QDebug>
#include <QDBusConnection>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    QString path = QProcessEnvironment::systemEnvironment().value("DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS");
    qDebug() << "path is " << path; // path is  "unix:path=/run/user/1000/bus"
    registerSessionDBus();
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::registerSessionDBus()
{
    QDBusConnection::sessionBus().registerService("com.example.TestService");
    if (!QDBusConnection::sessionBus().registerObject("/com/example/TestObject",
            this, QDBusConnection::ExportAllSlots)) {
        qDebug() << "fail";
    }
}

void MainWindow::testMethod()
{
    qDebug() << "test";
}


cmakelist

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

project(session VERSION 0.1 LANGUAGES CXX)

set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

find_package(QT NAMES Qt6 Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets)
find_package(Qt${QT_VERSION_MAJOR} REQUIRED COMPONENTS Widgets)
find_package(Qt5DBus)

find_package(PkgConfig REQUIRED)
pkg_check_modules(QGSettings REQUIRED gsettings-qt)

set(PROJECT_SOURCES
        main.cpp
        mainwindow.cpp
        mainwindow.h
        mainwindow.ui
)

if(${QT_VERSION_MAJOR} GREATER_EQUAL 6)
    qt_add_executable(session
        MANUAL_FINALIZATION
        ${PROJECT_SOURCES}
    )
# Define target properties for Android with Qt 6 as:
#    set_property(TARGET session APPEND PROPERTY QT_ANDROID_PACKAGE_SOURCE_DIR
#                 ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/android)
# For more information, see https://doc.qt.io/qt-6/qt-add-executable.html#target-creation
else()
    if(ANDROID)
        add_library(session SHARED
            ${PROJECT_SOURCES}
        )
# Define properties for Android with Qt 5 after find_package() calls as:
#    set(ANDROID_PACKAGE_SOURCE_DIR "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/android")
    else()
        add_executable(session
            ${PROJECT_SOURCES}
        )
    endif()
endif()

target_link_libraries(session PRIVATE Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Widgets Qt5::DBus ${QGSettings_LIBRARIES})

set_target_properties(session PROPERTIES
    MACOSX_BUNDLE_GUI_IDENTIFIER my.example.com
    MACOSX_BUNDLE_BUNDLE_VERSION ${PROJECT_VERSION}
    MACOSX_BUNDLE_SHORT_VERSION_STRING ${PROJECT_VERSION_MAJOR}.${PROJECT_VERSION_MINOR}
    MACOSX_BUNDLE TRUE
    WIN32_EXECUTABLE TRUE
)

install(TARGETS session
    BUNDLE DESTINATION .
    LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR})

if(QT_VERSION_MAJOR EQUAL 6)
    qt_finalize_executable(session)
endif()

当在 Systemed DBus 服务中，调用 session DBus 服务的接口，会发现即使 session 服务在运行，但依然会报如下错误：

Failed to create interface: "Not connected to D-Bus server"

此时当我们在 demo 中增加以下日志输出，会发现在 root 下，DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 输出为空。

QString path = QProcessEnvironment::systemEnvironment().value("DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS");

qDebug() << "session service print path is " << path; // "unix:path=/run/user/1000/bus"
qDebug() << "system service print path is " << path; // ""

而 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 为空，即为导致报错的原因，在解释 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 为空会导致报错的原因之前，先了解几个概念：

dbus-daemon：是 D-Bus 守护进程的实际实现，用于管理和协调消息传递，作为 D-Bus 的消息中转枢纽，可分成 system 和 session 两种。

System Bus：这个总线用于系统范围内的通信，通常涉及到系统服务和守护进程。

Session Bus：这个总线用于用户会话范围内的通信，通常涉及到用户应用程序。

DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS：环境变量，用于存储会话总线的地址。

dbus-daemon官方文档参数介绍

当用户登录时，会启动一个 dbus-daemon --session 进程，这个进程会创建一个会话总线并生成一个唯一的地址。这个地址会存储在 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 环境变量中。当某个应用程序需要和其他应用程序通信时，它会读取 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 环境变量来找到会话总线并进行通信。如果这个环境变量为空或者没有正确设置，服务将无法连接到会话总线，从而导致无法找到目标服务文件。

参考文献

D-Bus Specification

dbus-daemon

systemd/User - ArchWiki

解决方案供参考

如果你给 root 用户导入了普通用户的 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 环境变量，但仍然不能访问会话总线（session bus）服务，可能有以下几个原因：

1. 权限问题

会话总线的 Unix 套接字通常设置为只有特定用户才能访问。即使你将 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 设置为指向普通用户的会话总线地址，root 用户可能没有访问该套接字的权限。

2. 会话总线的安全策略

D-Bus 有一套安全策略，用于限制哪些用户和进程可以访问哪些服务。即使 root 用户可以访问会话总线地址，也可能被会话总线的安全策略阻止访问特定服务。

3. 会话总线的用户隔离

会话总线通常设计为与用户会话隔离。每个用户会话有自己的会话总线，且这些总线是相互隔离的，防止不同用户会话之间的干扰。

解决方案

方法一：修改会话总线套接字权限

你可以尝试修改会话总线套接字的权限，以允许 root 用户访问。这种方法比较危险，需要谨慎操作：

查看套接字的权限：

ls -l /run/user/1000/bus

修改套接字的权限（不推荐）：

chmod 777 /run/user/1000/bus

这种方法会将套接字的权限设置为所有用户可读写，但可能会带来安全风险。

方法二：使用 dbus-launch

可以使用 dbus-launch 在 root 会话中启动一个新的会话总线：

启动一个新的会话总线：

sudo dbus-launch --sh-syntax

这会输出一组新的环境变量，包括 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS。

导出这些环境变量：

export DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/1000/bus

运行需要访问会话总线的命令：

your_command_here

方法三：通过代理或中继访问

可以通过代理或中继的方式在 root 环境中访问用户会话总线服务。这种方法需要设置一些额外的工具和配置。

假设你需要让 root 用户访问普通用户的 D-Bus 服务，可以尝试以下步骤：

启动新会话总线

（如果需要 root 用户有自己的会话总线）：sudo dbus-launch --sh-syntax

导出新的会话总线环境变量

将命令输出的环境变量导出到当前环境。

确保会话总线地址正确设置

确保 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 环境变量正确指向普通用户的会话总线地址。

测试访问服务

尝试从 root 用户运行需要访问会话总线服务的命令，确认是否能够成功访问。

# 获取普通用户的 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS
USER_DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=$(sudo -u your_username echo $DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS)

# 切换到 root 用户并导出会话总线地址
sudo -i <<EOF
export DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=$USER_DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS
your_command_here
EOF

总结

即使将 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS 环境变量正确设置为普通用户的会话总线地址，root 用户可能仍然无法访问会话总线服务，原因包括权限问题、安全策略和用户会话隔离等。可以尝试修改套接字权限、使用 dbus-launch 启动新的会话总线或通过代理访问来解决这个问题，但每种方法都有其限制和风险。