實時嵌入式系統(tǒng)的圖形界面支持系統(tǒng)
1 下的軟件維護和建立工具
對開放源碼的自由軟件來說,程序員得到的通常是源代碼。在編譯源代碼并正確安裝和配置的過程中,往往會涉及到許多工具和函數(shù)庫,因此其過程經(jīng)常顯得有些繁復(fù)。MiniGUI也不例外。為了說明 MiniGUI 的正確編譯和安裝過程,我們有必要首先了解 系統(tǒng)下用于軟件維護和建立的工具。
1.1 和 file
是 下最常用的二進制程序、函數(shù)庫的建立生成工具。make 運行時要根據(jù)當(dāng)前目錄下的 makefile 文件(一般是 file),確定要生成什么樣的二進制文件,以及對應(yīng)的命令。我們還可以在 makefile 文件中建立要生成的目標(biāo)與源代碼之間的依賴關(guān)系,從而可以讓 make 工具根據(jù)時間自動判斷是否需要通過中間過程而生成最終目標(biāo)。盡管通過 makefile 文件可以組織一個大的項目,但往往手工編寫一個 makefile 文件并不是一件輕松的事情,并且在需要維護一個源代碼的目錄樹時,makefile 文件的維護工作就會大大增加。為此,GNU 又開發(fā)了 Autoconfi/Automake 工具,可以用來自動生成 makefile 文件,并且能夠檢查系統(tǒng)的配置信息,從而幫助提供源代碼的可移植性。
1.2 Autoconf/Automake
GNU 的 Autoconf 及 Automake 這兩個軟件實際是由若干 腳本組成的,它可以幫助程序員輕松產(chǎn)生 makefile 文件。現(xiàn)在的各種自由軟件,如Apache、MySQL 等都是利用Autoconf,Automake 實現(xiàn)自動配置和編譯的。MiniGUI 也采用了 Autoconf/Automake 接口。用戶只要使用"./configure"、"make"、"make " 就可以把程序編譯并安硯到系統(tǒng)中。
為了更好地了解 Autoconf 和 Automake,我們需要對 makefile 作一簡單回顧。file 基本上就是"目標(biāo)"(target)、"依賴性"(dependencies)和"動作"三者所組成的一系列規(guī)則。而 make 就是根據(jù) makefile 文件的規(guī)則決定如何編譯(compile)和連接 ()程序或者其它動作。當(dāng)然,make 可做的不只是編譯和連接程序,例如 FreeBSD 的 collection 中,file還可以做到自動下載遠程程序,解壓縮(extract),打補丁 (),然后編譯并安裝到系統(tǒng)中。
Makefile 基本結(jié)構(gòu)雖然很簡單,但是妥善運用這些規(guī)則就可以變換出許多不同的花樣。卻也因為這樣,許多人剛開始學(xué)寫makefile 時會覺得沒有規(guī)范可以遵循,每個人寫出來的makefile都不大一樣,不知道從哪里下手,而且常常會受到開發(fā)環(huán)境的限制,只要環(huán)境參數(shù)不同或者路徑更改,可能 makefile 就得跟著修改。雖然有GNU Makefile Conventions (GNU Makefile慣例)制訂出一些在進行 GNU 程序設(shè)計時編寫 makefile 的一些標(biāo)準和規(guī)范,但是其內(nèi)容很長而且很復(fù)雜,并且經(jīng)常作一些調(diào)整,為了減輕程序開發(fā)人員維護makefile 的負擔(dān),就出現(xiàn)了Automake。
利用Automake,編程者只需要寫一些預(yù)先定義好的宏(macro),提交給Automake處理,就會產(chǎn)生一個可以供 Autoconf 使用的 Makefile.in文件。再配合使用 Autoconf產(chǎn)生的自動配置文件 configure 即可產(chǎn)生一份符合 GNU Makefile 慣例的 Makeifle 了。
在開始使用 Automake 之前,首先確認你的系統(tǒng)安裝有如下軟件:
GNU Automake
GNU Autoconf
GNU m4
GNU Libtool (如果你需要產(chǎn)生共享庫)
最好也使用 GNU C/C++ 編譯器、GNU Make 以及其它 GNU 的工具程序來作為開發(fā)的環(huán)境,這些工具都是屬于 GPL 的自由軟件,不但免費而且功能強大。如果你是使用 Red Hat Linux,可以找到所有上述軟件的 rpm 文件。
利用 configure 所產(chǎn)生的 Makefile文件有幾個預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)可供使用,這里只對其中幾個簡述如下。
make all 產(chǎn)生設(shè)定的目標(biāo)。只敲入make 也可以,此時會開始編譯源代碼,然后連接并產(chǎn)生執(zhí)行文件。
make clean 清除之前所編譯的可執(zhí)行文件及目標(biāo)文件(*.o)。
make distclean 除了清除可執(zhí)行文件和目標(biāo)文件以外,也把 configure 所產(chǎn)生的 Makefile 清除掉。 通常在發(fā)布軟件前執(zhí)行該命令。
make 將程序安裝到系統(tǒng)中,若源碼編譯成功,且執(zhí)行結(jié)果正確,便可以把程序安裝到系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的執(zhí)行文件存放路徑中,若用 bin_PROGRAMS 宏的話,程序會被安裝到 /usr//bin下。
make dist 將程序和相關(guān)的文檔包裝為一個壓縮文檔以供發(fā)布。執(zhí)行完在目錄下會產(chǎn)生一個以-.tar.gz 為名稱的文件。 和 這兩個參數(shù)是根據(jù) configure.in 文中 AM__AUTOMAKE(, ) 的定義。
2 MiniGUI 的依賴庫
為了正確安裝 MiniGUI,需要了解 MiniGUI 的正常運行需要哪些函數(shù)庫,也即 MiniGUI 的依賴庫。在編譯 MiniGUI 之前,首先要確保正確安裝了所需的依賴庫。
2.1 LibGGI 或者 SVGALib
這兩個函數(shù)庫可以為 MiniGUI 提供底層圖形支持,我們稱之為“圖形引擎”。其中 SVGALib 是一個比較老的函數(shù)庫,只提供對 Linux 控制臺的支持;LibGGI 是一個比較新的圖形函數(shù)庫,提供了對 Linux 控制臺、X Window 等的支持,并且接口相對簡單。要正確使用 MiniGUI,需要安裝 LibGGI 或者 SVGALib 的修訂版。筆者建議安裝 LibGGI,因為它提供了對 Linux 控制臺和 X 的支持。在 Linux 下,建立在 LibGGI 之上的程序既可以運行在 Linux 控制臺上,也可以運行在 X Window 上,從而可以提高程序的可移植性。并且對 MiniGUI 來說,如果能夠運行在 X Window 上,就可以大大方便程序的調(diào)試。LibGGI 的另外一個好處就是在 Linux 控制臺上,它可以運行在 Linux 2.2 內(nèi)核所提供的 FrameBuffer 驅(qū)動程序之上,而不需要對顯示芯片進行直接的硬件編程,因而也不需要超級用戶權(quán)限去運行程序。這點和 SVGALib 不同,SVGALib 不支持 FrameBuffer,同時需要超級用戶權(quán)限。
如果讀者使用的是 Linux 內(nèi)核 2.0.xx,就必須使用 SVGALib。這個函數(shù)庫實際是兩個庫組成的,即 vga 和 vgagl。MiniGUI 使用的是 vgagl,該函數(shù)庫在 vga 之上運行,提供了較好的圖形函數(shù)。但是,我們不能使用標(biāo)準的 SVGALib 函數(shù)庫,因為該函數(shù)庫和 Linux 上的 Pthread 函數(shù)庫相沖突??它們均使用了 SIGUSR1 和 SIGUSR2 這兩個由操作系統(tǒng)保留給應(yīng)用程序的信號,從而會導(dǎo)致不可預(yù)料的結(jié)果。為此,我們對 SVGALib 進行了修改。讀者應(yīng)該使用經(jīng)過我們修改的 SVGALib 函數(shù)庫,該函數(shù)庫同時提供了用于處理 字體顯示的函數(shù)。還要注意的是,標(biāo)準 SVGALib 的 vgagl 庫不提供對標(biāo)準 VGA 16 色模式的支持,因此,如果要在 VGA 16 色模式下運行 MiniGUI,需要下載 vgagl4 函數(shù)庫。