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偷得浮生半桶水(半日闲), 好记性不如抄下来(烂笔头). 信息爆炸的时代, 学习是一项持续的工作.

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分类: LINUX

2010-09-15 18:36:48

2 准备工作
硬件环境:linux主机一台,如果你喜欢用windows,可以在windows主机上用vmware虚拟一个linux系统。嵌入式开发套件,包括嵌入式开发板、带触屏的液晶屏及相关连接电缆。
软件环境:x86 linux发行版,配置好framebuffer,并安装好ftp server、telnet server、tftp server、nfs server、gcc及相关软件、交叉编译器、开发套件的kernel 2.6的源码包。
    本人用的是Ubuntu 7.10的发行版,嵌入式开发版采用三星的2440系列cpu,如何搭建开发环境不在本文讨论范围之类,请参考其他文档。交叉编译器用的是自己编译的 3.4.1,最开始采用的是开发套件带的3.4.1,为什么要用自己编译的而不用开发套件自带的呢? 这里说本文第一个秘笈:由于GTK采用的矢量字体里一些算法使用了浮点运算,而24xx系列的cpu硬浮点不支持(我没有相关知识,这是我的一个同事说 得,是不是他本来意思,我都不敢确定,如果你的cpu不是这个系列的,请查看相关资料),只要在交叉编译器里加上软浮点运算支持,就应该没有问题了,所以 在开始之前,先检查交叉编译器里有没有--with-float=soft这个选项。在我使用开发版自带的编译完成编译后,运行gtk的程序,总是有这个 提示” shape engine failure, expect ugly output. the offending font is”,而屏幕上所有字符都显示不出来,button由于字符无法显示,被压缩成一条线,这个问题困扰我好几天,我开始以为是字库设置的问题,后来求助同 事,他听了我的描述后,猜测可能是浮点运算的问题,让我用我们自己编译的交叉编译器重新编译一下,看看能不能解决问题,结果真的解决了。
3 源码包的选择
     选用GTK做嵌入式GUI是个痛苦的选择,如果选用商业GUI如MiniGui,别人都给你整好了,你拿过来用就可以了,或者用Wince,还是与 windows兼容的。而选用GTK做GUI,不同组织(个人)编写的15个软件包,各个软件包又有不同的版本,而网上又没有权威的指南,如何选择合适的 版本以及如何整合确实是个非常复杂的问题。
我是先从在x86上搭建GTK环境开始的,首先我选用最新版本,然后,看到介绍说,GTK在framebuffer上运行有两种模式: DirectFB 和linux-fb,而linux-fb的项目好像已经停止,主要方向是DirectFB,后来查的有个DirectFB + GTK的英文文档,基本都选用最新的版本,而且很多包都可以使用系统自带的,编译必须的源码就可以了,最开始怎么也编译不成功,我快绝望的时候,发现释放 出一个最新的GTK源码版本(大概是08年7月4日),我第一时间下载下来,很快就编译出来了,并且在framebuffer模式下gtk-demo以及 一些test运行一点问题都没有。
      熟悉了编译过程后,我先尝试用交叉编译这个最新版本,编译第一个包glib-2.16.4就失败了。我在网上阅读了很多关于交叉编译 DirectFB+GTK的的资料,有个用shell脚本写的好像不错,但是看不懂呀,虽然我接触unix都十多年了,还曾经在unix下做个一比较大型 的项目,但后来,linux都是个人兴趣,看了一些,玩了一些,没做过东西,shell编程看过,好多东西一直半解,他那篇文档看的我都傻了,这人真牛。 但源码包的选择是可以借鉴的。
我的选择:
1) tslib-1.0.tar.bz2
     触摸屏本来我是最后弄的,但如果你需要触屏支持,最好在一开始就搞定他。这个其实是tslib.14,为啥成了1.0的了,我也不知道,如何编译不 是很难,难在怎么配置,相关文档请阅读本人的另外一篇文档《arm-linux之tslib》,当然哪片文档可能并不能帮你搞定,你需要动用你的聪明才 智,你也许需要阅读kernel里触屏驱动的源码。我的开发套件触屏控制器是用的cpu本身的AD转换器,kernel里的驱动是兼容H3600的,所以 我在ts.conf文件里module_raw模块设置为h3600。如果你用的三星的24XX系列的cpu,也许使用的方式跟我相同,使用同样的配置也 许可以,如果不行,可能要阅读触屏驱动的源码及tslib的module_raw的源码,找到匹配的模块就行了。
《arm-linux之tslib》的位置http://www.directfb.com.cn/viewthread.php?tid=388&extra=page%3D12) freetype-2.3.5.tar.bz2
3) glib-2.12.13.tar.bz2

4) libpng-1.2.19.tar.bz2
    这个模块本来我是不需要的,我在编译GTK的时候想disable这个模块,configure无法完成。
5) zlib-1.2.3.tar.bz2
6) jpegsrc.v6b.tar.gz

    这个模块是我必须的,但编译GTK的时候,configure说找不到这个模块的jpeglib.h,我也研究了好久,
7) tiff-3.7.4.tar.gz
这个模块我不需要,但编译了,最终,我不会采用这个模块。
8) DirectFB-1.1.1.tar.gz
    最开始我采用的是1.1.0,基本正常,最后弄触屏的时候,运行程序DirectFB怎么也加载不成功nputdrivers里的模块 libdirectfb_tslib.so,阅读了相关代码后,发现这个版本的DFB的这个模块加载后,不读取tslib的相关环境变量,直接加载 /dev/input/tslibn些设备,而我的开发板起来后,根本没有这些设备,1.1.0之后的版本,相关代码做过修正,我也尝试了最新版本的 DFB 1.2.1,但这个版本的DF B跟好核后面选用的GTK的版本配合有点问题,无法编译后面的GTK,我阅读DFB 1.1.1的相关代码,发现已经修正,选用了这个版本,运行GTK程序,DFB开始加载tslib的相关模块,但只加载成功tslib的 module_raw的模块,后面的模块加载失败。什么原因这里不做解释,后面再说。
9) atk-1.19.3.tar.bz2
10) expat-2.0.1.tar.gz

11) libxml2-2.6.29.tar.gz
12) fontconfig-2.4.2.tar.gz
13) pango-1.16.4.tar.bz2
14) cairo-1.4.10.tar.gz
15) gtk+-2.10.14.tar.bz2

    这个模块最后编译,编译完成意味着我们成功完成了编译工作,我configure这个模块的时候碰到了两个问题:第一找不到pango,最后看到好多,才 知道在configure前需要设置这个环境变量export LDFLAGS="-L$PREFIX/lib -Wl,-rpath,$PREFIX/lib" 这个啥意思,我不知道,为什么这样设我也不知道。第二找不到jpeglib.h,我分析了log,发现是在测试g++编译的时候,找不到 jpeglib.h,而测试gcc编译是没有问题的,我在configure前设置了这个export CPPFLAGS="-I$PREFIX/include"环境变量,告诉g++编译器到哪里找 jpeglib.h。
4 交叉编译
    在宿主系统上交叉编译后的所有包的安装目录为/usr/gtkdfb,当然,你可以使用其他的目录,但绝不能跟主机环境相冲突,将交叉编译后东西安装到宿主系统的默认位置,可能会导致你的宿主系统某些不可预知的后果。下面开始编译
1) Tslib
export PREFIX=/usr/gtkdfb
echo "ac_cv_func_malloc_0_nonnull=yes" >arm-linux.cache
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --cache-file=arm-linux.cache --enable-inputapi=no
make
make install

编译前只需要指定PREFIX一个环境变量,这个模块编译下面的编译基本都需要以下三个
export LDFLAGS=-L$PREFIX/lib
export CFLAGS="-g -I$PREFIX/include"
export PKG_CONFIG_PATH=$PREFIX/lib/pkgconfig

2) glib
echo ac_cv_type_long_long=yes>arm-linux.cache
echo glib_cv_stack_grows=no>>arm-linux.cache
echo glib_cv_uscore=no>>arm-linux.cache
echo ac_cv_func_posix_getpwuid_r=yes>>arm-linux.cache
CC=arm-linux-gcc ./configure --host=arm-linux --build=i686-pc-linux --prefix=$PREFIX --cache-file=arm-linux.cache
make
make install

3) atk
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX
make
make install
4) jpeg-6b
./configure  --prefix=$PREFIX --enable-shared --enable-static
修改生成的Makefile文件:
       # The name of your C compiler:
       CC= gcc  该成  CC=arm-linux-gcc (根据你自己交叉编译器的位置修改)
       # library (.a) file creation command
       AR= ar rc 该成  AR= arm-linux-ar rc  (同上)
       # second step in .a creation (use "touch" if not needed)
       AR2= ranlib 该成  AR2=arm-linux-ranlib (同上)
mkdir $PREFIX/man
mkdir $PREFIX/man/man1

make
make install-lib

5) zlib
CC=arm-linux-gcc ./configure --prefix=$PREFIX --shared
make
make install

6) libpng
./configure --host=arm

-linux --prefix=$PREFIX
make
make install

7) expat
./configure --host=arm-linux  --prefix=$PREFIX
make
make install
8) freetype
./configure --host=arm-linux  --prefix=$PREFIX
make
make install

9) libxml
./configure --host=arm-linux  --prefix=$PREFIX
make
make install

10) fontconfig
export LIBXML2_CFLAGS=-I$PREFIX/include/libxml2
export LIBXML2_LIBS="-L$PREFIX/lib -lxml2"
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --with-freetype-config=$PREFIX/bin/freetype-config --with-arch=arm
make
make install

11) tiff
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --enable-shared
make
make install

12) DirectFB
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --with-gfxdrivers=none --with-inputdrivers=all --enable-png --enable-jpeg --disable-tiff --enable-zlib --enable-sdl=no --enable-gif=no --disable-x11
make
make install

13) cairo
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --without-x --disable-xlib --disable-xlib-xrender --enable-directfb --enable-freetype --disable-win32 --enable-pdf --enable-ps --disable-svg --enable-png
make
make install

      不知道为什么,gtk非要有pdf和ps的支持,没有就无法完成configure,没办法,我只好在这里就打开,其实也不能真正支持,因为pdf等东西根本没有加进来。不知道后来的gtk版本有无改进。
14) Pango
     修改configure文件,将下面一些参数改成true
have_cairo=true
have_cairo_png=true         
have_cairo_ps=true
have_cairo_pdf=true
have_cairo_freetype=true
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --enable-cairo --without-x
make
make install

15) gtk
export LDFLAGS="-L$PREFIX/lib -Wl,-rpath,$PREFIX/lib"
export CPPFLAGS="-I$PREFIX/include"
./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --with-gdktarget=directfb --without-x --without-libtiff
make
make install
5 开发板运行环境
    开发板的内核是2.6的,一切驱动都已完毕,文件系统采用nfs加载,在宿主系统上位于/arm/root/root_nfs上,我是编译好后,才弄板子 的,但最好,在编译之前,最好先熟悉熟悉开发板,我弄好好几天才使开发板运行起来,因为2.6的kernel使用的uboot里某些东西跟2.4 kernel使用的uboot不同。我以前根本没有弄过,困扰了好几天。
在宿主系统上,将/usr/gtkdfb目录复制到/arm/root/root_nfs/usr目录下,开发板运行起来后,编译好的东西都会在/usr/gktdfb目录下。
1) Pangorc
mkdir /arm/root/root_nfs/usr/gtkdfb/etc/pango
创建文件 /arm/root/root_nfs/usr/gtkdfb/etc/pango/pangorc文件内容如下
# pangorc file for uninstalled operation.
# We set the path as ../modules, such that it works from any of
# top level build subdirs.
#

[Pango]
ModuleFiles = /usr/gtkdfb/etc/pango/pango.modules
ModulesPath = /usr/gtkdfb/lib/pango/1.6.0/modules

上面在宿主系统上运行
下面的命令在开发板上运行
/usr/gtkdfb/bin/pango-querymodules > /usr/gtkdfb/etc/pango/pango.modules
2) gfxdrivers
     下面的命令本行在开发板上运行,只是消除一个警告
mkdir /usr/gtkdfb/lib/directfb-1.1-0/gfxdrivers
3) gdk-pixbuf.loaders
     下面的命令本行在开发板上运行
mkdir /usr/gtkdfb/etc/gtk-2.0
/usr/gtkdfb/bin/gdk-pixbuf-query-loaders > /usr/gtkdfb/etc/gtk-2.0/gdk-pixbuf.loaders

4) gtk.immodules
     下面的命令本行在开发板上运行
/usr/gtkdfb/bin/gtk-query-immodules-2.0 > /usr/gtkdfb/etc/gtk-2.0/gtk.immodules
5) fonts.conf
     在/usr/gtkdfb/etc/fonts目录下有fonts.conf这么个文件,在这个文件配置了一些字库的信息,在宿主系统中打开文件 /arm/root/root_nfs/usr/gtkdfb/etc/fonts/fonts.conf,修改<!-- Font directory list -->这行以下的东西,设置正确的字库目录。当然前提需要将字库复制到/arm/root/root_nfs的合适目录下。比如 ubuntu的设置如下
<!-- Font directory list -->
        <dir>/usr/share/fonts</dir>
        <dir>/usr/X11R6/lib/X11/fonts</dir>
        <dir>~/.fonts</dir>

最简单的方法就是将ubuntu的这些目录里的内容复制到/arm/root/root_nfs相对目录下,这样,这个文件都可以不修改。但最后你肯定不能这样做,因为嵌入式是不需要这么多字库的,我们只要需要的,不需要的统统砍掉,了解一下这个文件也应该是必须的。
6) directfbrc
      这个文件我还没用过,我曾经相弄它,因为当初碰到一个问题以为是他的问题,但不是它的问题,所以到现在为止,我还没弄。论坛上VCVC0说,没有这个文件,程序加载很慢,有了,就快很多,这里给个链接,我就不详述
http://www.directfb.com.cn/viewthread.php?tid=373
下面是帖子的内容。也现在也不臆想我的用法了
如何配置基于arm的directfbrc配置文件?
我在我的开发板里跑了一下应用。如果/etc目录下没有directfbrc文件的话,程序需要很久才能显示出来。
我简单设置了一下directfbrc内容如下:
system=fbdev
fbdev=/dev/fb/0
wm=default
mode=640x480
depth=32
pixelformat=RGB32
程序的启动速度就快了很多,不知道是什么原因。

还有问题就是direct的wm能否管理gtk的窗口。或者有没有基于嵌入式开发的窗口管理器可以使用的。
6 最后的秘笈
    现在你在板子上运行GTK源码包里的test,应该是没有问题,如果有问题,就要回头苦修了。最后的一个问题来了,usb鼠标可以控制屏幕上的鼠标指针, 触屏不反应,明明我的tslib测试程序运行一定问题也没有,DFB编译也正确失败了tslib这个库,怎么回事呢? 这就是最后的秘笈,我只所以敢将本文档称为至尊秘笈,也就因为这个秘笈,我认为,解决这个问题需要相当的技术水平。
     首先,要说明这个问题都是复杂的。先说DFB的初始化,DFB加载先读directfbrc,读取一些设置,然后加载辅助模块,模块的加载都是动态 的,采用dlopen方式加载的。tslib加载一些模块也是采用这种方式加载的。应用程序动态链接到DFB的库,加载能加载的模块,同时加载了 libdirectfb_tslib.so,这个模块动态链接到libts.so这个库,动态加载libdirectfb_tslib.so同时做一些初 始化tslib的工作,初始tslib又会动态加载tslib的一些模块,这四个模块pthres、variance、dejitter、linear会 用到libts.so这个库里的一个函数tslib_parse_vars,由于libdirectfb_tslib.so是用dlopen加载的,加载 tslib的上四个模块时,根本就不知道到何处去找函数tslib_parse_vars,而tslib的测试程序已经动态链接了libts.so,加载 tslib的上速模块时能够正确识别函数tslib_parse_vars。
      原因知道了,解决问题就简单了。链接应用程序时动态链接到库libts.so就可以了,我修改gtk源码tests目录下的Makefile
LDFLAGS = -L/usr/gtkdfb/lib -lts -Wl,-rpath,/usr/gtkdfb/lib
重新编译了这些测试程序,复制到开发板上,运行,一切都OK了
7 结语
      回想起来,搭建一个嵌入式的DFB+GTK的GUI开发平台真的很困难,且不说如此多不同组织和个人编写的包,就是每个人的环境也是千差万别的,能够给 你提供帮助的人几乎没有,碰到问题,你只能在浩瀚的网络里找寻解决的方法。解决任何一个问题也许都要耗费巨大的精力。如果你的项目资金允许,还是请支持一 下国产的优秀GUI软件――MiniGUI,你碰到的问题,应该都很得到迅速,圆满的解决,无疑会加快你的项目开发进度。当然,DFB+GTK也是很好的 选择,在你自己解决问题的时候,你会学到很多的东西,还会带给你带来巨大的成就感。
    最后,要感谢这些开源软件包的写作者们,是他们无私的奉献,才让我们能够有机会学习这些优秀的代码。还要感谢哪些在网上共享了自己经验的先驱们,是他们的 点点星火,给了我灵感,为我指引了解决问题的方向。谨以本文献给他们,再次感谢他们。同时,将本文献给www.directfb.com.cn及坛主 echo先生以及论坛的每一个现在的和将来的会员。我只不过在论坛上发表了两篇很短小的陋文,echo先生竟邀请我当版主,使我倍感荣幸。
    环境的搭建工作我基本完成了,项目的需要,我要做其他的事情了。如果你也在做类似的工作,碰到了一些问题,希望本文能给你帮助。如果你在其他地方看到本文(本人希望有网站转载本文),请访问www.direcfb.com.cn,也许你能的得到更多的信息。

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