OpenWrt项目UCI配置介绍

UCI（Unified Configuration Interface）是 OpenWrt 项目中使用的一种配置管理系统。它旨在为嵌入式设备提供一个统一且易于理解的配置接口。UCI 主要用于简化 OpenWrt 系统的各种配置过程，使得管理网络、服务和其他系统参数变得更加方便。

1 UCI 配置

1.1 UCI 的特点

  • 统一的配置格式：UCI 使用一致的简洁格式来存储配置文件，这些配置文件通常存储在 /etc/config/ 目录下。每个文件通常对应一个特定的服务或功能模块。

  • 易于脚本处理：UCI 提供了命令行工具（uci），使得脚本或命令行操作可以轻松读取、修改或保存配置。这对于自动化配置管理非常有用。

  • 用户友好：与传统的配置文件相比，UCI 的配置结构更加清晰和简单，便于用户理解和修改。

  • 运行时修改：配置可以在运行时修改，并且能够在不重启服务的情况下应用这些更改，这提高了系统的灵活性和响应速度。

1.2 UCI 的配置结构

UCI 的配置文件通常包含以下几个部分：

  • 配置文件：每个配置文件通常对应系统中的一个服务或应用，例如网络配置通常保存在 /etc/config/network 文件中。

  • 配置节（Sections）：配置文件分为多个节，每个节包含一组相关的配置选项。节可以是匿名的或具名的。例如，一个网络接口可以是一个节。

  • 配置选项（Options）：每个节包含多个配置选项，这些选项具体定义了配置的值，例如 IP 地址、端口号等。

1.3 UCI 的使用示例1

假设我们要配置一个网络接口，可以在 /etc/config/network 文件中添加如下节：

config interface 'lan'option ifname 'eth0'option proto 'static'option ipaddr '192.168.1.1'option netmask '255.255.255.0'option gateway '192.168.1.254'

通过 UCI 命令行工具，可以轻松查询或修改这些设置：

uci get network.lan.ipaddr
uci set network.lan.ipaddr='192.168.1.2'
uci commit network

以上命令分别用于获取 IP 地址、设置新的 IP 地址并提交更改以使配置生效。

1.4 UCI 的使用示例2

config nfc 'nfc_info'option switch '1'option flag '0'

  • config：这是 UCI 配置系统中定义配置块（section）的关键字。每个 config 块定义了一个配置节。

  • nfc：这是配置块的类型。在这个例子中，它表示配置与 NFC (Near Field Communication，近场通信) 相关的参数。

  • 'nfc_info'：这是配置块的名称或标识符，用于在 UCI 配置中唯一标识这个块。

  • option switch '1'：这个选项可能用于控制 NFC 功能的开关。'1' 通常表示启用或开启。

  • option flag '0'：这个选项可能表示某种特定的标志或模式，'0' 通常表示某个特定状态的禁用或正常状态。

对于这个特定的 NFC 配置：

  1. 加载配置：系统启动或 NFC 相关服务启动时，会读取这些配置。
  2. 应用配置：配置读取后，相关的服务或驱动会根据 switch 和 flag 的值调整 NFC 功能的行为。例如，如果 switch 为 1，则 NFC 功能将被激活；如果 flag 为 0，可能意味着所有的特殊行为或模式都不启用。
  3. 执行操作：随后，系统或服务会根据这些设置执行相应的操作，如启动 NFC 监听、处理 NFC 标签或通信等。

2 UCI设置的应用和读取

在 OpenWrt 和其他使用 UCI 系统的环境中，配置设置被保存在 UCI 配置文件中，并且可以通过 UCI 命令行工具或相关的库被服务和代码读取。这些设置的应用和读取过程分几个步骤进行：

2.1 服务启动时读取配置

服务（如网络服务、防火墙服务等）通常在启动时读取其配置。这些服务可能是用 C, Python, Bash 脚本或其他编程语言编写的。它们会使用 UCI 命令行工具或 UCI 库直接从配置文件读取所需的参数。

例如，网络服务可能在启动时执行以下命令来获取配置：

uci get network.lan.ipaddr

这条命令会返回 LAN 接口的 IP 地址。

2.2 使用 UCI 命令行工具

服务和脚本可以通过执行 UCI 命令行工具来读取、设置或删除配置项。这些命令可以被集成到 Shell 脚本或其他系统管理脚本中。

例如，一个启动脚本可能需要检查某个服务是否被启用：

enabled=$(uci get service.my_service.enabled)
if [ "$enabled" -eq 1 ]; thenstart_my_service
fi

2.3 使用 UCI 库

对于使用 C 或其他语言编写的程序，可以直接使用 UCI 库函数来读取和修改配置。这允许程序在运行时动态读取配置，而无需频繁调用外部工具。

#include <uci.h>struct uci_context *c = uci_alloc_context();
struct uci_ptr ptr;
if (uci_lookup_ptr(c, &ptr, "network.lan.ipaddr", true) == UCI_OK) {char *ipaddr = ptr.o->v.string;printf("IP address: %s\n", ipaddr);
}
uci_free_context(c);

2.4 触发和钩子

许多服务支持触发器（triggers）和钩子（hooks），这些机制允许在配置变化时自动执行特定的脚本或重启服务。例如，如果网络配置发生变化，相应的网络重启脚本会被触发，确保配置的更新立即生效。

2.5 配置更改后的提交和应用

当通过 UCI 或其它界面（如 LuCI）更改配置后，这些更改通常存储在临时缓存中，直到执行 uci commit 命令。这个命令会将更改写入相应的配置文件中，并可触发相关服务重新加载这些新的配置。

uci set network.lan.ipaddr='192.168.1.100'
uci commit network
/etc/init.d/network reload

这个过程确保了 OpenWrt 系统的灵活性和模块化，使得网络管理员和开发者可以轻松管理和自动化各种服务和设备配置。

在 OpenWrt 的环境中，UCI 配置文件并不直接控制编译过程。UCI 配置系统主要用于设备运行时的配置管理，它管理的是设备运行后的行为，如网络设置、服务启动等。然而，OpenWrt 编译过程中的配置是通过另一种机制控制的，称为配置构建系统（Configuration Build System）。

3 OpenWrt 的构建系统和UCI的区别

OpenWrt 使用一个基于 make 的构建系统，其中包含一个名为 menuconfig 的图形化界面，允许开发者在编译前选择和配置软件包、内核选项、目标硬件等。这是编译过程中配置的主要方式。

menuconfig 的功能：
  1. 选择目标硬件（Target System）：可以指定要为哪种硬件平台编译固件，如不同的路由器型号或其他设备。
  2. 选择内核和模块：可以配置要编译进固件的 Linux 内核版本和内核模块。
  3. 选择软件包：开发者可以选择包括网络工具、服务和应用程序在内的各种软件包。
  4. 配置特定选项：部分软件包可能有额外的配置选项，如是否启用某个功能或包含某些特性。

编译过程中的配置文件

配置好 menuconfig 后，所做的选择会被保存到 .config 文件中，这个文件位于 OpenWrt 源代码的根目录。.config 文件包含了所有关于固件编译选项的设置，这些设置控制了编译过程。

编译到运行时的桥接

尽管 UCI 配置文件不直接参与编译过程，但编译出的固件中可以包括预设的 UCI 配置文件，以便在设备首次启动时自动配置各种服务。这种预设配置文件通常位于固件包的 /etc/config/ 目录下。

示例流程：
  1. 固件编译：使用 menuconfig 配置固件，编译固件时包含特定的软件包和默认的 UCI 配置。
  2. 固件部署：将固件刷入目标设备。
  3. 设备启动：设备首次启动时，预设的 UCI 配置文件将应用，配置网络、服务等。
  4. 运行时修改：设备运行后，管理员可以通过 UCI 命令或 Web 接口（如 LuCI）修改配置。

UCI 配置文件和 OpenWrt 的编译配置系统是两个独立但互补的机制。编译配置主要关注固件构建阶段的软件包选择和功能定制，而 UCI 配置关注的是设备运行时的行为和服务配置。

4 Ubuntu 的配置管理

Ubuntu 并不使用 UCI 配置系统，因为 UCI 是为 OpenWrt 项目特别设计的，主要用于嵌入式设备和路由器的配置管理。Ubuntu 作为一个通用的 Linux 发行版，采用了不同的配置管理机制和方法，这些方法更适合台式机、服务器和其他类型的计算设备。
在 Ubuntu（以及大多数其他的 Linux 发行版）中，系统和应用程序配置通常是通过以下几种方式进行的：

  1. 直接编辑配置文件：大多数服务和程序在 /etc/ 目录下有自己的配置文件。这些文件通常是纯文本格式，可以使用任何文本编辑器手动编辑。例如，网络配置可以通过编辑 /etc/network/interfaces 或使用 Netplan 进行。

  2. 使用图形界面工具：Ubuntu 提供了图形界面工具（如 GNOME 控制中心），使用户可以在图形界面下管理网络、显示、声音等设置。

  3. 命令行工具：Ubuntu 也提供了各种命令行工具来管理系统设置，例如 netplan 用于网络配置，systemctl 用于服务管理等。

  4. 系统服务守护程序：例如 systemd，它在现代 Linux 发行版中用于管理系统服务（守护进程），启动顺序，依赖关系等。

为什么 Ubuntu 不使用 UCI

UCI 是为特定场景设计的，主要是针对 OpenWrt 这样的轻量级嵌入式操作系统，它需要简化和统一的配置接口来处理经常变动的网络和设备配置。这种系统特别适合于内存和存储资源有限的设备，例如家用路由器和其他嵌入式系统。

而 Ubuntu 是一个面向广泛用途的操作系统，它需要能够处理更复杂和多样化的应用场景。Ubuntu 的用户和管理员通常期望能够直接控制具体的配置文件，或使用更为直观的图形界面进行配置管理。此外，Ubuntu 的系统架构和用户群体使得它采用了更符合广泛需求的标准 Linux 管理工具和实践。

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