實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的圖形界面支持系統(tǒng)

1Linux下的軟件維護(hù)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Linux系統(tǒng)下用于軟件維護(hù)和建立的工具。

1.1make和makefile

make是Linux下最常用的二進(jìn)制程序、函數(shù)庫的建立生成工具。make運(yùn)行時(shí)要根據(jù)當(dāng)前目錄下的makefile文件（一般是Makefile），確定要生成什么樣的二進(jìn)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(shí)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(xiàng)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(hù)一個源代碼的目錄樹時(shí)，makefile文件的維護(hù)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。

1.2Autoconf/Automake

GNU的Autoconf及Automake這兩個軟件實(shí)際是由若干Shell腳本組成的，它可以幫助程序員輕松產(chǎn)生makefile文件?，F(xiàn)在的各種自由軟件，如Apache、MySQL等都是利用Autoconf,Automake實(shí)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"、"makeinstall"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。Makefile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（link）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portcollection中，Makefile還可以做到自動下載遠(yuǎn)程程序，解壓縮（extract），打補(bǔ)?。╬atch），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(yùn)用這些規(guī)則就可以變換出許多不同的花樣。卻也因?yàn)檫@樣，許多人剛開始學(xué)寫makefile時(shí)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 GNUMakefileConventions（GNUMakefile慣例）制訂出一些在進(jìn)行GNU程序設(shè)計(jì)時(shí)編寫makefile的一些標(biāo)準(zhǔn)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(hù)makefile的負(fù)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GNUMakefile慣例的Makeifle了。

在開始使用Automake之前，首先確認(rèn)你的系統(tǒng)安裝有如下軟件：

GNUAutomake

GNUAutoconf

GNUm4

perl

GNULibtool（如果你需要產(chǎn)生共享庫）

最好也使用GNUC/C++編譯器、GNUMake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(fèi)而且功能強(qiáng)大。如果你是使用RedHatLinux，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。

makeall產(chǎn)生設(shè)定的目標(biāo)。只敲入make也可以，此時(shí)會開始編譯源代碼，然后連接并產(chǎn)生執(zhí)行文件。

makeclean清除之前所編譯的可執(zhí)行文件及目標(biāo)文件（*.o）。

makedistclean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。

makeinstall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/local/bin下。

makedist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PACKAGE-VERSION.tar.gz為名稱的文件。 PACKAGE和VERSION這兩個參數(shù)是根據(jù)configure.in文中AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE,VERSION)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(yùn)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?yàn)樗峁┝藢?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(yùn)行在 Linux 控制臺上，也可以運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(jìn)行直接的硬件編程，因而也不需要超級用戶權(quán)限去運(yùn)行程序。這點(diǎn)和 SVGALib 不同，SVGALib 不支持 FrameBuffer，同時(shí)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(shí)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(yùn)行，提供了較好的圖形函數(shù)。但是，我們不能使用標(biāo)準(zhǔn)的 SVGALib 函數(shù)庫，因?yàn)樵摵瘮?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(jìn)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(shí)提供了用于處理 GB2312 字體顯示的函數(shù)。還要注意的是，標(biāo)準(zhǔn) SVGALib 的 vgagl 庫不提供對標(biāo)準(zhǔn) VGA 16 色模式的支持，因此，如果要在 VGA 16 色模式下運(yùn)行 MiniGUI，需要下載 vgagl4 函數(shù)庫。

以上提到的函數(shù)庫可以從如下 URL 處下載： ftp://ftp.minigui.org/pub/dep-libs/libggi-2.1beta2.0-20000316.tgz

ftp://ftp.minigui.org/pub/dep-libs/ svgalib-1.4.0-hz.tar.gz

ftp://ftp.minigui.org/pub/dep-libs/ vgagl4-0.1.0.tar.gz

2 MiniGUI 的依賴庫

為了正確安裝 MiniGUI，需要了解 MiniGUI 的正常運(yùn)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?yàn)樗峁┝藢?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(yùn)行在 Linux 控制臺上，也可以運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(jìn)行直接的硬件編程，因而也不需要超級用戶權(quán)限去運(yùn)行程序。這點(diǎn)和 SVGALib 不同，SVGALib 不支持 FrameBuffer，同時(shí)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(shí)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(yùn)行，提供了較好的圖形函數(shù)。但是，我們不能使用標(biāo)準(zhǔn)的 SVGALib 函數(shù)庫，因?yàn)樵摵瘮?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(jìn)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(shí)提供了用于處理 GB2312 字體顯示的函數(shù)。還要注意的是，標(biāo)準(zhǔn) SVGALib 的 vgagl 庫不提供對標(biāo)準(zhǔn) VGA 16 色模式的支持，因此，如果要在 VGA 16 色模式下運(yùn)行 MiniGUI，需要下載 vgagl4 函數(shù)庫。

以上提到的函數(shù)庫可以從如下 URL 處下載： ftp://ftp.minigui.org/pub/dep-libs/libggi-2.1beta2.0-20000316.tgz

ftp://ftp.minigui.org/pub/dep-libs/ svgalib-1.4.0-hz.tar.gz ftp://ftp.minigui.org/pub/dep-libs/ vgagl4-0.1.0.tar.gz