分类： LINUX
2009-10-04 00:20:50
Microwindows-0.91在ARM平台上的移植
STEP 1：
#cp Configs/config.fb config
配置文件样本应选择config.fb，而不是config.fb3，在用config.fb3时出错，jpeg错误。
修改config如下：
ARCH = LINUX-ARM
SHAREDLIBS = Y
HAVETEXTMODE = N
GPMMOUSE = N
NOMOUSE = Y
SCANKBD = N
NOKBD = Y
STEP 2：
设置好交叉编译环境，在用3.4.1编译Microwindows-0.91时出错，换成2.95.3后，编译过程中虽然有错误闪过，但编译通过。
STEP 3：
将src/lib下的*.so文件拷贝到/根文件系统usr/lib目录下，将/src/bin目录下的文件拷贝到根文件系统/usr/share/bin目录下，制作cramfs文件系统。
STEP 4：
Win32 API程序能正常运行，Nano-X API程序要先让/tmp目录可写，即挂载ramfs文件系统，否则会出现Cannot bind to named socket错误。
Microwindows采用分层设计方法。在最底层，屏幕，鼠标/触摸屏以及键盘驱动程序
提供了对物理设备访问的能力。在中间层，实现了一个可移植的图形引擎，支持行
绘制，区域填充，剪切以及颜色模型等。在上层，实现多种API以适应不同的应用
环境。
两种API：Win32和Nano-X
Microwindows中使用两种流行的图形编程接口：Microsoft Windows Win32/WinCE图形
显示接口（GDI）和Xlib-like接口。前者应用于所有的Windows CE和Win32应用程序，
后者就象Nano-X,应用于所有Linux X插件集的最底层。这样做可以让大量的Windows
程序员开发图形应用程序，类似地也可以让Linux图形程序员用X接口开发图形应用
程序。
本文中将用Nano-X API设计一个应用程序，并且讨论底层Nano-X程序的设计问题。
Nano-X允许应用程序使用client/server网络协议或本地UNIX的主域接口。这样可以让
几个应用程序在嵌入式设备或远程主机上运行而连接到Microwindows 的服务器上显
示，这些特点使得Nano-X的操作非常像X Windows系统。在底层和大部分有关创建
、删除窗口以及基本画图函数方面，Nano-X API和X的Xlib库很相似。另外，由于
Microwindows被设计得很小，很多选项可以用资源包中的配置文件来进行设置。
下面的过程是建立一个Nano-X服务器的一个具体操作。
（1）初始化
Mcrowindows的资源包可以从下载。首先通过编译为主机和嵌
入式目标平台建立一个Nano-X 的服务器。大多数的设置选项在配置文件中，所以在
解压缩该资源包后进入microwin/src目录里编辑配置文件。下面是一些最重要的
ARCH选项：
ARCH=LINUX-NATIVE
ARCH=LINUX-ARM
ARCH=LINUX-MIPS
ARCH=LINUX-POWERPC
为LINUX-NATIVE设置ARCH选项的目的是通知系统为当前运行的主机的Linux系统生
成程序，而为其他选项设置ARCH则是要给一个RISC目标平台进行交叉编译。
Microwindows中使用Arch.rules文件为每一个选项确定一个具体的设置。
下面的设置项用于提供Nano-X 服务器的图像支持：
HAVE_BMP_SUPPORT=Y
HAVE_GIF_SUPPORT=Y
HAVE_JPEG_SUPPORT=Y
设置JPEG图像选项时必须给出外部jpeg解压缩库的位置，例如
LIBJPEG=/usr/lib/libjpeg.a。大部分系统都提供了解压库，也可从Microwindows网站上
下载。另外一个重要设置项为选择是否提供大小可变字体支持，缺省项是在
drivers/genfont.c中提供固定大小的位图字体。如想显示更大的字体，例如运行一个嵌
入式浏览器，则可加入对TrueType 或 Adobe Type 1字体的支持。当选项确定以后，
就可以根据显示的需要指定字体文件和像素点的大小，相应Microwindows会根据外
部字体文件来生成大小适当的字体。最新的版本还可支持外部中文字体，其中所有
的字体可用8位ASCII 码、 Unicode-16或UTF-8确定。其中UTF-8是Unicode的字节流编
码方案。
有关字符支持的选项如下：
HAVE_FREETYPE_SUPPORT=Y
HAVE_T1LIB_SUPPORT=Y
HAVE_HZK_SUPPORT=Y
FreeType 和T1lib外部库分别用于支持TrueType 和 Adobe Type 1字体。这些库必须预
先编译并且在配置文件中应指定其位置。Microwindows的网站上提供的所有库函数
的下载。
（2）配置输出显示设备
由于Microwindows可在帧缓存系统和X Windows下运行，每一种显示驱动需要确定不
同的设置。如果已经在Linux桌面上运行了X ，最好首先用X屏幕驱动建立系统，然
后再为嵌入式设备生成一个帧缓存。下列选项用以配置X屏幕驱动：
X11=Y
SCREEN_WIDTH=640
SCREEN_HEIGHT=480
SCREEN_PIXTYPE=MWPF_TRUECOLOR0888
Microwindows通过这些选项在X 桌面上生成一个640x480的虚窗口，采用了8位色彩模
式（红、绿、兰各用8位表示）输出。通过改变设置，可以在自己的桌面上控制目
标嵌入式设备的仿真。例如仿真一个每像素16位的显示，
SCREEN_PIXTYPE=MWPF_TRUECOLOR565。其中MWPF常数在src/include/mwtypes.h
头文件中有详尽的解释。
由于必须确定Linux系统内核支持帧缓存，因此设置帧缓存显示比较复杂。其设置如
下：
X11=N
FRAMEBUFFER=Y
FBVGA=Y
VTSW99vCH=Y
PORTRA99v_MODE=N
FBVGA选项引入了对16色VGA平面模式屏幕驱动的支持，但是该选项不可用于嵌入
式系统。VTSW99vCH选项允许Microwindows在帧缓存控制器上运行，按下ALT键可
打开另一个虚拟控制器。一些嵌入式系统要求该选项关闭。PORTRA99v_MODE选项
利用 L/R键来指定系统偏向于左/右运行，这一点和康柏公司出品的iPAQ PDA非常类
似。
（3）Linux内核帧缓存支持
如果在运行Nano-X 服务器时显示“Can't open /dev/fb0”，说明没有打开帧缓存或是系
统内核没有引入帧缓存驱动。最简单的识别方式是当启动系统时是否看见一个企鹅
图标，如果没有图标则确认下列选项是否在/usr/src/linux/.config文件中：
CONFIG_FB=y
CONFIG_FB_VGA16=y
CONFIG_FBCON_VGA=y
CONFIG_FBCON_CFB4=y
CONFIG_FBCON_CFB8=y
如果系统支持图形卡而不是标准的老式VGA，可以不用CONFIG_FB_VGA16选项。
在重建内核之前，需要备份旧的内核，并且在lilo.conf文件中写明备份位置。启用帧
缓存是大部分嵌入式系统的标准设置。
最后一项重要配置是为Microwindows指定鼠标或触摸屏输入的驱动程序。目前
Microwindows上的鼠标是通过GPM工具或直接使用串口。指令GPMMOUSE=Y是选择
GPM支持，设置之后运行gpm工具，例如‘gpm –R –t ps2'（支持 PS/2 鼠标）；指令
SERMOUSE=Y 是选择串口，同时还要在src/drivers/mou_ser.c 中设置MOUSE_TYPE和
MOUSE_PORT两个环境变量。
（4）创建一个完整的演示系统
一旦在配置文件中设置好选项后，只要用户不再改动，参数就保持不变。同时在src
目录中还有很多针对不同平台的样本配置文件。要创建一个 Nano-X 服务器并且运
行演示程序，首先进入microwin/src目录，然后键入“make”。所有的程序在
microwin/src/bin目录中生成，客户链接库也放在microwin/src/lib目录下。要运行演示程
序，首先运行Nano-X 服务器 (在bin/nano-X下)，然后再运行应用程序。
bin/nano-X & sleep 1; bin/world
在运行demonstration world plotting程序之前运行休眠命令以便服务器有一段时间来进
行初始化。
创建一个简单的Nano-X应用程序
目的：绘制一个带兰边的白色方块。源代码如下
filename ：sample.c
#define MWINCLUDECOLORS
#include
#include “nano-X.h”
int main(int ac,char **av)
{
GR_WINDOW_ID w;
GR_EVENT event;
if (GrOpen() < 0) {
printf(“Can't open graphics\n”);
exit(1);
}
w = GrNewWindow(GR_ROOT_WINDOW_ID, 20, 20, 100, 60, 4, WH99vE, BLUE);
GrMapWindow(w);
for (;;) { GrGetNextEvent(&event); }
GrClose();
return 0;
}
在配置和检测了Microwindows初始安装程序以后，用“make install”指令来创建Nano-X
服务器、客户库和头文件，然后键入下述字符编译、链接和运行示例程序：
gcc sample.c –o sample –lnano-X
nano-X & sleep 1; sample
键入escape将退出服务器。
GrOpen()函数用于打开一个与正在运行中的Nano-X 服务器的连接，如果服务器没有
运行，则返回-1值，应用程序此时显示错误信息并退出。GrNewWindow函数在屏幕
（20，20）的位置上创建一个100x60像素的窗口。它的边界大小为4像素宽，兰边白
底。然后调用GrMapWindow函数将刚刚创建的窗口在屏幕上显示出来。这是因为有
时生成一组窗口很方便，但是要根据用户指令在屏幕上显示和移动。在屏幕显示窗
口以后，程序进入“event loop”状态，等待下一个鼠标或键盘事件。
Expose event
更为复杂的Nano-X应用程序基本上遵从上述同样的逻辑结构。首先生成窗口，接着
显示出来，然后程序进入“event loop”等待用户发出指令。在该例中并没有真正写出
明确的代码在窗口上画出东西。在实现这一点之前，首先应当理解关于Expose event
的概念。Nano-X API提供一套完整的在屏幕上划线、写字、画圆和显示图像的函数
。当一个窗口被遮住时，Microwindows剪辑该窗口图画并保存下来，当被遮掩部分
再次需显示时，可以重新刷新以显示以前的内容。刷新发生时，服务器首先向应用
程序发送一个Expose event，要求重新绘制窗口中的内容。Microwindows在首次显示
窗口后就发出一个expose event指令，这样重新绘制时使用的代码和原来显示时所用
的代码完全一样，所以可以实现在原先位置上显示同样的内容。下例是用该机制显
示一些文字，并在窗口移动后重新显示出来(sample2.c).
#define MWINCLUDECOLORS
#include
#include “nano-X.h”
int main(int ac,char **av)
{
GR_WINDOW_ID w;
GR_GC_ID gc;
GR_EVENT event;
if (GrOpen() < 0) {
printf(“Can't open graphics\n”);
exit(1);
}
w = GrNewWindow(GR_ROOT_WINDOW_ID, 20, 20, 100, 60,4, WH99vE, BLUE);
gc = GrNewGC();
GrSetGCForeground(gc, BLACK);
GrSetGCUseBackground(gc, GR_FALSE);
GrSelectEvents(w, GR_EVENT_MASK_EXPOSURE);
GrMapWindow(w);
for (;;) {
GrGetNextEvent(&event);
switch (event.type) {
case GR_EVENT_TYPE_EXPOSURE:
GrText(w, gc, 10, 30, “Hello World”, -1, GR_TFASCII);
break;
}
GrClose();
return 0;
}
为了检测expose event代码，要运行带有NanoWM窗口管理器的Nano-X，这样就可以
移动窗口了。命令如下：
bin/nano-X & sleep 1; bin/nanowm & sleep 1; sample2
在上例中用GrSelectEvents函数发送 GR_EVENT_TYPE_EXPOSURE事件到客户（client
）程序中。为了保持client/ server之间的通信，server只向每个client窗口发送选择过的
事件。程序中只有一句处理“Hello World”显示文本，该句在expose event例程中。
GrMapWindow调用后立即产生一个expose event，这样即使窗口实际上并没有真正移
动文字还是会被显示出来。
Graphics contexts
当绘制类似于线条或文字的图形时，所调用的每个画图函数都定义了一些可以影响
操作的参数。每个调用除了一些类似于线条起始点这样的最基本信息以外，还由系
统确定一些其它信息。前景色、背景色、与或画图模式以及一些其它参数保存在一
个graphics context结构中。上例中graphics context用GrNewGC生成。该函数按标准设置
生成graphics context，然后调用GrSetGCForeground设置前景文字颜色。在expose event
处理过程中，graphics context通过window id设置文本绘制参数。
画图函数
上面已经介绍了生成程序、窗口和graphics context的基本知识，下面介绍
Microwindows图形库中提供的其它函数。
GrClearWindow 清除窗口（Clear a window to it's background color）
GrPoint 画点（Draw a single point）
GrLine 画线（Draw a line）
GrRect 画矩形（Draw a rectangle outline）
GrFillRect 填充矩形（Draw a filled rectangle）
GrEllipse 画圆/椭圆（Draw an ellipse or circle outline）
GrFillEllipse 填充圆/椭圆（Draw a filled ellipse or circle）
GrArc 画弧形（Draw an arc outline or pie wedge）
GrArcAngle 画弧形，指定浮点及角度（Like GrArc, but uses floating point and angles）
GrPoly 画多边形（Draw a polygon outline）
GrFillPoly 填充多边形（Draw a filled polygon）
GrBitmap 绘制位图（ Draw a bitmap image）
GrDrawImageFromFile 绘制存盘的BMP、GIF、JPEG图形（Draw a BMP, GIF or JPEG file
from disk）
GrDrawImageToFit 绘制cache中的图形，并适当调整其大小（Draw a cached image and
stretch to fit）
GrArea 绘制内存队列中像素点（Draw from a memory array of pixels）
GrCopyArea 将某一窗口中的矩形区域复制到另一窗口（Copy a rectangular area
fromonewindow to another）
Microwindows也支持一种从来不在屏幕上显示的窗口，即像素映射（pixmap）。像素
映射窗口有时也称作虚窗口(offscreen)，虚窗口不能在屏幕上显示出来，但是可以使
用GrCopyArea函数复制到别的窗口。有时在expose events期间，CPU太忙而无法保存
显示窗口的内容，普通窗口在被遮掩时又从不保存它们的内容，这时就可以使用像
素映射。用GrNewPixmap函数可以生成一个像素映射。
希望上面的介绍可以帮助你理解在嵌入式Linux里，一个小型系统如何运行复杂的应
用程序。Microwindows网站上还有更多的内容。
