Minidlna
一简介：
UPnP全名是Universal Plug and Play，主要是微软在推行的一个标准。简单的来说，UPnP最大的愿景就是希望任何设备只要一接上网络，所有在网络上的设备马上就能知道有新设备加入，这些设备彼此之间能互相沟通，更能直接使用或控制它，一切都不需要设定，完全的Plug and Play。
二upnp协议：
UPnP设备体系结构包含了设备之间、控制点之间、设备和控制点之间的通信。完整的UPnP由设备寻址、设备发现、设备描述、设备控制、事件通知和基于Html的描述界面几部分构成。
图一：协议整体图
1. UPnP是一个多层协议构成的框架体系，每一层都以相邻的下层为基础，同时又是相邻上层的基础。直至达到应用层为止。该图中的最下面是就是IP和TCP，共两层，负责设备的IP地址。
2. 三层是HTTP、HTTPU、HTTPMU，这一层，属于传送协议层。传送的是内容都经过“封装”后，存放在特定的XML文件中的。对应的SSDP、GENA、SOAP指的是保存在XML文件中的数据格式。到这一层，已经解决了UPnP设备的IP地址和传送信息问题。
3. 第四层是UPnP设备体系定义，仅仅是一个抽象的、公用的设备模型。任何UPnP设备都必须使用这一层。
4. 第五层是UPnP论坛的各个专业委员会的设备定义层，在这个论坛中，不同电器设备由不同的专业委员会定义，例如：电视委员会只负责定义网络电视设备部分，空调器委员会只负责定义网络空调设备部分……，依此类推。所有的不同类型的设备都被定义成一个专门的架构或者模板，供建立设备的时候使用。可以推知，进入这一层，设备已经被指定了明确用途。当然，这些都必须遵守标准化的规范。从目前看，UPnP已经可以支持大部分的设备：从电脑、电脑外设，移动设备和家用消费类电子设备等等，无所不包，随着这个体系的普及，将可能有更多的厂家承认这一标准，最终，可能演化为公认的行业标准。
5. 最上层，也就是应用层，由UPnP设备制造厂商定义的部分。这一层的信息是由设备制造厂商来“填充”的，这部分一般有设备厂商提供的、对设备控制和操作的底层代码，然后，就是名称序列号呀，厂商信息之类的东西。
三 upnp术语
● UUID
UUID含义是通用唯一识别码（Universally Unique Identifier），其目的是让分布式系统中的所有元素，都有唯一的辨识资讯，而不需要透过中央控制端来做辨识资讯的指定。其格式为xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxxxxxx分别为当前日期和时间，时钟序列，全局唯一的IEEE机器识别号，如果有网卡，从网卡mac地址获得，没有网卡以其他方式获得。
● UDN
单一设备名（Unique Device Name），基于UUID，表示一个设备。在不同的时间，对于同一个设备此值应该是唯一的。
● URI
Web上可用的每种资源 - HTML文档、图像、视频片段、程序等-由一个通用资源标志符（Universal Resource Identifier,简称"URI"）进行定位。URI一般由三部分组成：访问资源的命名机制；存放资源的主机名；资源自身的名称，由路径表示。考虑下面的URI，它表示了当前的HTML 4.0规范：http://www.webmonkey.com.cn/html/html40/它表示一个可通过HTTP协议访问的资源，位于主机www.webmonkey.com.cn上，通过路径“/html/html40”访问。
● URL
URL是URI命名机制的一个子集，URL是Uniform Resource Location的缩写，译为“统一资源定位符”。通俗地说，URL是Internet上用来描述信息资源的字符串，主要用在各种www客户程序和服务器程序上。采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源，包括文件、服务器的地址和目录等。
● URN
URN：URL的一种更新形式，统一资源名称(URN,Uniform Resource Name)。唯一标识一个实体的标识符，但是不能给出实体的位置。标识持久性Internet资源。URN可以提供一种机制，用于查找和检索定义特定命名空间的架构文件。尽管普通的URL可以提供类似的功能，但是在这方面，URN更加强大并且更容易管理，因为URN可以引用多个URL。
四 upnp组件
完整的UPnP服务系统由支持UPnP的网络和符合UPnP规范的设备共同构成的。
整个系统是由Device、Service、和Control Point三部分所构成。
1、设备（Device）：
这里是指符合UPnP规范的设备。一个UPnP设备可以看成一个包含服务并嵌套了常规设备的“容器”。例如，一个UPnP的VCR（录像机）设备可以包含磁带传送服务、调谐服务和时钟服务。就是说，UPnP之下的设备不能仅仅理解为硬件意义上的设备，而应当包括服务功能。
不同种类的UPnP设备将关联不同的设置、服务和嵌入设备。如打印机和VCR属于不同用途的设备，服务就不可能定义成一样的。
2、服务（Service）：
设备执行用户请求的控制过程，可划分成一个个很小的阶段或单位，每个单位就称为一个服务。每一个服务，对外都表现为具体的行为和模式，而行为和模式又可以用状态和变量值进行描述。只要可以用数值描述，在计算机里面就容易处理了。例如，模仿一个时钟，它只有一个工作模式：这个模式就是模拟并显示当前的时间。而一个时钟的行为共有两种（也只有两种）：
(1). 设置时间（用来“即平时说的对表”）.
(2). 得到时间（用于显示时间）。
其它设备服务，也是用这样思路来描述和定义的，一个设备也可以被定义多个服务。不论是设备的定义信息和服务的描述信息，都保存在一个XML文件中，这个文件也是UPnP协议构成的一部分。当设备建立和使用服务的时候，XML文件可以与它们进行关联。
XML文件中还有一个很关键的“状态表”，状态表可进一步分为“服务状态表”和“事件状态表”。整个UPnP设备运行的全过程内，状态表贯穿始终，当设备状态改变的时候，例如发生参数变化或状态刷新的时候，立即就在“状态表”中反映出来。如控制服务器在接收到设置时间的行为请求时，就立即执行请求（对时操作），并给出响应，同时更新状态表中的有关数据。相应地，事件服务器负责向对此事件感兴趣的设备公布所发生的状态改变。例如，一个火灾事件发生后，事件服务器就向火灾报警器发布这个事件，导致报警器动作产生报警信号。
3、控制点（Control Point）：
在UPnP网络中，用户请求设备执行的控制是通过控制点实现的，控制点首先是一个有能力控制别的设备的控制者，还要具有在网络中“发现”控制目标的能力。在发现（控制目标）之后，控制点应当：
①取得设备的描述信息并得到所关联的服务列表。
②取得相关服务的描述。
③调用控制服务行为。
④确定服务的事件 “源”，不论何时，只要服务状态发生改变，事件服务器会立即向控制点发送一个事件信息。
从上面说到的各种信息，都保存在XML文件中，不同用途的信息，格式不同。保证可以各取所需，不会混淆。
五、Upnp工作流程
1、 设备寻址阶段
地址是整个UPnP系统工作的基础条件，每个设备都应当是DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议）的客户。当设备首次与网络建立连接后，利用DHCP服务，使设备得到一个IP地址。我们的minidlna是Lan口IP地址。
2、 发现阶段
可分成两种情况，一种是在有控制请求之后，在当前的网络中查找有无对应的可用设备；另一种情况是某一设备接入网络、取得IP地址之后，就开始向网络“广播”自己已经进入网络，即寻找控制请求。
当一个设备加入网络，它将向组播发送类似如下的消息：
NOTIFY * HTTP/1.1
HOST:239.255.255.250:1900
Cache-Control:max-age=60
Location:http://192.168.0.1:5500/rootDesc.xml
Server: 1.0
NT:upnp:rootdevice
USN:uuid:ec9982fc-9600-11df-b8e5-000c29d32f89::upnp:rootdevice
NTS:ssdp:alive
Host：这里必须使用IANA（InternetAssigned Numbers Authority）为SSDP预留的组播地址：239.255.255.250:1900。
Cache-control：max-age的数值表明设备将在这段时间（单位为秒）后失效，因此，设备应当在失效前，重发这样的消息。
Location：设备描述文件的URL。
Nt：Notification Type，这里的值upnp：rootdevice）表明这是一个“根设备”。每个设备可以有自己的子设备。
Nts：Notification Sub Type，标准规定必须是ssdp:alive。
Usn：Unique Service Name，是一个设备实例的标识符。
与之对应的是，当控制点加入网络时，它也将组播一个消息，用来发现设备：
M-SEARCH * HTTP/1.1
Host:239.255.255.250:1900
ST:urn:schemas-upnp-org:service:ContentDirectory:1
Man:"ssdp:discover"
MX:3
Host：同上。
Man：必须是“ssdp:discover”。
Mx：1到5之间的一个值，表示最大的等待应答的秒数。
ST：Seatch Targer，表示搜索的节点类型。
设备的应答报文是：
HTTP/1.1 200 OK
CACHE-CONTROL: max-age=1410
DATE: Fri, 15 Jul 2016 02:22:13 GMT
ST: urn:schemas-upnp-org:service:ContentDirectory:1
USN: uuid:4d696e69-444c-164e-9d41-00904c888888::urn:schemas-upnp-org:service:ContentDirectory:1
EXT:
SERVER: Linux DLNADOC/1.50 UPnP/1.0 MiniDLNA/1.1.4
LOCATION: http://192.168.0.1:8200/rootDesc.xml
Content-Length: 0
LOCATION:设备描述的URL这个很重要
1、 描述阶段
简单说，这是声明“自己”是什么样的设备，例如名称、制造厂商、序列号码等等。刚开始“发现”设备后，控制点对这个设备的“了解”还很少，需要依据ULR找到该设备的描述文件，从这些文件中读取更多的描述信息。描述信息的范围很广，一般都是由设备的制造厂商提供的。主要的描述项目有：控制的模式名称和模式号码、设备序列号、制造厂商名称、厂商的WEB的ULR等等。这些一般都存放在特定的XML文件中。
设备的描述通过HTTP协议来完成。
1、设备描述
控制点请求设备描述报文：
GET /rootDesc.xml HTTP/1.1
Cache-Control: no-cache
Connection: Close
Pragma: no-cache
Accept: text/xml, application/xml
Host: 192.168.0.2:8200
User-Agent: Microsoft-Windows/6.1 UPnP/1.0 Windows-Media-Player/12.0.7601.19148 DLNADOC/1.50 (MS-DeviceCaps/1024)
设备应答报文
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml; charset="utf-8"
Connection: close
Content-Length: 2196
Server: Linux DLNADOC/1.50 UPnP/1.0 MiniDLNA/1.1.4
Date: Thu, 21 Jul 2016 08:17:53 GMT
EXT:
deviceType：设备类型，格式为：“urn:schemas-upnp-org:device:deviceType:v”，这里deviceType和v是由设备定义的。
friendlyName：一个更加友好的设备名。
Manufacturer：制造商。
modeName：型号。
UDN：Unique Device Name，设备的UUID
对于每一个服务：
serviceType：与deviceType类似，这里的后两段由服务定义。
serviceId：服务ID，通常于serviceType对应。
SCPDURL：服务描述的URL。
controlURL：用于控制的URL。
eventSubURL：用于订阅事件的URL
2、服务描述：
控制点请求设备描述报文
GET /ContentDir.xml HTTP/1.1
Cache-Control: no-cache
Connection: Close
Pragma: no-cache
Accept: text/xml, application/xml
User-Agent: Microsoft-Windows/6.1 UPnP/1.0 Windows-Media-Player/12.0.7601.19148 DLNADOC/1.50 (MS-DeviceCaps/1024)
Host: 192.168.0.2:8200
服务描述设备应答报文：
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml; charset="utf-8"
Connection: close
Content-Length: 5094
Server: Linux DLNADOC/1.50 UPnP/1.0 MiniDLNA/1.1.4
Date: Fri, 15 Jul 2016 02:22:11 GMT
EXT:
actionList定义了“行为”，serviceStateTable定义了“状态变数”。
每一个行为都由一个名称（name）和若干参数（argument）组成。二参数由名字（name）、传递方向（direction，取值in或者out）以及关联的状态变数（relatedStateVariable）组成。
状态变数之所以叫做状态变数，是用来标明UPnP设备或程序的一些状态的。一个程序可以订阅（subscribe）状态的变化，从而得到通知。而一个参数之所以必须关联一个状态变数，是因为状态变数的类型决定了参数的类型。
Windows medaiplay的主要服务是：ContentDir、X_MS_MediaReceiverRegistrar.xml
ContentDir主要包括的动作有：Browse（展开目录结构）
Search（从数据库获取媒体资源的parentID。。。。。。。）
X_MS_MediaReceiverRegistrar.xml包括的动作有：IsAuthorized、IsValidated、RegisterDevice、RegistrationRespMsg
手机客户端ubbleupnp的主要服务是：ContentDir、ConnectionMgr.xml
ConnectionMgr.xml提供的动作：GetProtocolInfo
4、控制阶段
控制点找到设备描述之后，会从描述中“提炼”出要进行的操作并获悉所有的服务；对每个UPnP设备来说，这些描述必须是很确切、很详细的，描述中可能包含有命令或行为列表、服务响应信息、用到的参数等等。对于服务的每个行为，也伴有描述信息：主要是整个服务进行期间的变量、变量的数据类型、可用的取值范围和事件的特征。
要控制某个设备，控制点必须先发送一个控制行为请求，要求设备开始服务，然后再按设备的ULR发送相应的控制消息，控制消息就是放置在XML文件中的那些SOAP格式的信息。最后，服务会返回响应信息，指出服务是成功或是失败。
Process_upnphttp会在底层调用upnpsoap.c中的ExecuteSoapAction方法，在upnpsoap.c定义了相关信令和它们对应的方法，如下：
控制请求报文：
POST /ctl/X_MS_MediaReceiverRegistrar HTTP/1.1
Cache-Control: no-cache
Connection: Close
Pragma: no-cache
Content-Type: text/xml; charset="utf-8"
User-Agent: Microsoft-Windows/6.1 UPnP/1.0 Windows-Media-Player/12.0.7601.19148 DLNADOC/1.50 (MS-DeviceCaps/1024)
SOAPAction: "urn:microsoft.com:service:X_MS_MediaReceiverRegistrar:1#IsAuthorized"
Content-Length: 403
Host: 192.168.0.2:8200
设备控制应答报文
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml; charset="utf-8"
Connection: close
Content-Length: 329
Server: Linux DLNADOC/1.50 UPnP/1.0 MiniDLNA/1.1.4
Date: Fri, 15 Jul 2016 02:22:11 GMT
EXT:
5、事件阶段
在服务进行的整个时间内，只要变量值发生了变化或者模式的状态发生了改变，就产生了一个事件，系统将修改上述提到的事件列表的内容。随之，事件服务器把事件向整个网络进行广播。另一方面，控制点也可以事先向事件服务器预约事件信息，保证将该控制点感兴趣的事件及时准确地传送过来。
广播或预约事件，传送的都是事件消息，事件消息也放在XML文件中，使用的格式是GENA。设备投入工作之前的准备―――初始化过程，也是一个事件，初始化需要的各种信息也是用事件消息传送的。包括的内容主要是：变量初始值，模式的初始状态等等
SUBSCRIBE /evt/ContentDir HTTP/1.1
Cache-Control: no-cache
Connection: Close
Pragma: no-cache
User-Agent: Microsoft-Windows/6.1 UPnP/1.0
NT: upnp:event
Callback:
Timeout: Second-1800
Host: 192.168.0.2:8200
SID：本订阅的标识符，通常使用UUID。
TIMETOUT：这里的值表示本订阅的有效期。这意味着在超时前，必须续订。
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml; charset="utf-8"
Connection: close
Content-Length: 0
Server: Linux DLNADOC/1.50 UPnP/1.0 MiniDLNA/1.1.4
Timeout: Second-1800
SID: uuid:efa9f9ba-4a32-11e6-b545-00904c888888
Date: Fri, 15 Jul 2016 02:22:11 GMT
EXT:
六、minidlna执行流程图
一、扫描流程图
二、发现阶段流程图
三、描述阶段流程图
四、控制阶段流程图
五、监控子线程流程图