嵌入式linux系統(tǒng)的圖形用戶界面

1、作者：魏永明（）。聲明：任何人可以以任何方式復(fù)制、修改，發(fā)布或者轉(zhuǎn)貼這篇文章的部分或全部?jī)?nèi)容，前提是完整保留這一版權(quán)聲明。如果要修改本文或者作為其他可發(fā)布稿件的部分，請(qǐng)通過(guò)電子郵件通知原作者。當(dāng)然，如果發(fā)現(xiàn)其中的任何錯(cuò)誤，也請(qǐng)告訴原作者，以便修改更新。目錄1Linux圖形領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施1.1XWindow1.2SVGALib1.3FrameBuffer1.4LibGGI2Linux圖形領(lǐng)域的高級(jí)函數(shù)庫(kù)2.1Xlib及其他相關(guān)函數(shù)庫(kù)2.2

2、SDL2.3Allegro2.4Mesa3D2.5DirectFB3面向嵌入式Linux系統(tǒng)的圖形用戶界面3.1MicroWindowsNanoX3.2OpenGUI3.3QtEmbedded3.4MiniGUI4小結(jié)本文首先概述了Linux圖形領(lǐng)域的基本設(shè)施，然后描述了一些可供嵌入式Linux系統(tǒng)使用的高級(jí)圖形庫(kù)以及圖形用戶界面支持系統(tǒng)。希望對(duì)嵌入式Linux系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有所幫助。1Linux圖形領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施本小節(jié)首先向讀者描述Lin

3、ux圖形領(lǐng)域中常見(jiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施。之所以稱為基礎(chǔ)設(shè)施，是因?yàn)檫@些系統(tǒng)（或者函數(shù)庫(kù)），一般作為其他高級(jí)圖形或者圖形應(yīng)用程序的基本函數(shù)庫(kù)。這些系統(tǒng)（或者函數(shù)庫(kù)）包括：XWindow、SVGALib、FrameBuffer等等。1.1XWindow提起Linux上的圖形，許多人首先想到的是XWindow。這一系統(tǒng)是目前類UNIX系統(tǒng)中處于控制地位的桌面圖形系統(tǒng)。無(wú)疑，XWindow作為一個(gè)圖形環(huán)境是成功的，它上面運(yùn)行著包括CAD建模工具和辦公套件

4、在內(nèi)的大量應(yīng)用程序。但必須看到的是，由于XWindow在體系接口上的原因，限制了其對(duì)游戲、多媒體的支持能力。用戶在XWindow上運(yùn)行VCD播放器，或者運(yùn)行一些大型的三維游戲時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)同樣的硬件配置，卻不能獲得和Windows操作系統(tǒng)一樣的圖形效果――即使使用了加速的XServer，其效果將屏幕清空（這里假設(shè)顯示模式是1024x7688位色模式，線性內(nèi)存模式）：intfbunsignedfb_memfb=open(“devfb0”O(jiān)

5、_RDWR)fb_mem=mmap(NULL1024768PROT_READ|PROT_WRITEMAP_SHAREDfb0)memset(fb_mem01024768)FrameBuffer設(shè)備還提供了若干ioctl命令，通過(guò)這些命令，可以獲得顯示設(shè)備的一些固定信息（比如顯示內(nèi)存大小）、與顯示模式相關(guān)的可變信息（比如分辨率、象素結(jié)構(gòu)、每掃描線的字節(jié)寬度），以及偽彩色模式下的調(diào)色板信息等等。通過(guò)FrameBuffer設(shè)備，還可以獲得當(dāng)前

6、內(nèi)核所支持的加速顯示卡的類型（通過(guò)固定信息得到），這種類型通常是和特定顯示芯片相關(guān)的。比如目前最新的內(nèi)核（2.4.9）中，就包含有對(duì)S3、Matrox、nVidia、3Dfx等等流行顯示芯片的加速支持。在獲得了加速芯片類型之后，應(yīng)用程序就可以將PCI設(shè)備的內(nèi)存IO（memio）映射到進(jìn)程的地址空間。這些memio一般是用來(lái)控制顯示卡的寄存器，通過(guò)對(duì)這些寄存器的操作，應(yīng)用程序就可以控制特定顯卡的加速功能。PCI設(shè)備可以將自己的控制寄存器映

7、射到物理內(nèi)存空間，而后，對(duì)這些控制寄存器的訪問(wèn)，給變成了對(duì)物理內(nèi)存的訪問(wèn)。因此，這些寄存器又被稱為“memio”。一旦被映射到物理內(nèi)存，Linux的普通進(jìn)程就可以通過(guò)mmap將這些內(nèi)存IO映射到進(jìn)程地址空間，這樣就可以直接訪問(wèn)這些寄存器了。當(dāng)然，因?yàn)椴煌娘@示芯片具有不同的加速能力，對(duì)memio的使用和定義也各自不同，這時(shí)，就需要針對(duì)加速芯片的不同類型來(lái)編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)不同的加速功能。比如大多數(shù)芯片都提供了對(duì)矩形填充的硬件加速支持，但不同的芯片

8、實(shí)現(xiàn)方式不同，這時(shí)，就需要針對(duì)不同的芯片類型編寫(xiě)不同的用來(lái)完成填充矩形的函數(shù)。說(shuō)到這里，讀者可能已經(jīng)意識(shí)到FrameBuffer只是一個(gè)提供顯示內(nèi)存和顯示芯片寄存器從物理內(nèi)存映射到進(jìn)程地址空間中的設(shè)備。所以，對(duì)于應(yīng)用程序而言，如果希望在FrameBuffer之上進(jìn)行圖形編程，還需要完成其他許多工作。舉個(gè)例子來(lái)講，F(xiàn)rameBuffer就像一張畫(huà)布，使用什么樣子的畫(huà)筆，如何畫(huà)畫(huà)，還需要你自己動(dòng)手完成。1.4LibGGILibGGI試圖建立