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嵌入式linux GUI--DirectFB + GTK至尊秘笈.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.67M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 嵌入式 linux GUI--DirectFB + GTK 至尊秘笈 www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 版权申明: 本文档一切权利归本人(kendych@sina.com.cn)所有，用于商业用途徐征得本人同 意，如无法联系到本人，须征得 www.directfb.com.cn 所有者同意；用于非商业用途的，无 需任何许可，但请尊重本人的署名权，并注明出处 www.directfb.com.cn 及附加本申明。 关键词: 嵌入式 GUI arm linux DirectFB GTK tslib 1 前言 数年前，曾经开发过一个嵌入式的产品，如今市场依然存在，但由于电子产品的升级换 代很快，许多元器件都采购不到了，为了延续产品的生命周期，计划在 linux 平台上开发新 的版本。而在 linux 上的 GUI 上成了大问题，最开始有用 Minigui 的打算，也同飞漫公司联系 过，但费用我这里无法承受。(Minigui 作为国产优秀的嵌入式 GUI，如果不是费用的问题， 应该是最优的选择。) QT 我也看了下，也是收费的，没有仔细研究。起先我打算用 MicroWindow 的，但后来发现这个东西好久没有更新了，bug 一大堆。最后的目光停留在 GTK 上，最开始无从下手，不知道到底适合不适合做嵌入式 GUI，最后不知道在哪里看到一 个介绍说诺基亚有产品是用 GTK 的，觉得既然别人能做得，我也能做得。做这个的初始阶 段，能看到的相关资料太少，一点底都没有。但经过两个月(长了点)的努力，终于解决了所 有问题，才一颗石头落地。个人认为，在本文的帮助下，如果你拥有初中级的嵌入式 linux 的知识，也许一天就能解决问题，最长也不会超过一个星期。 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 1
    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 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， 好多东西一知半解，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，甚至你还要阅读 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，使用同样的配置就可以了。如果不行，需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%3D1 2
    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 2) 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 inputdrivers 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 1.1.0 拥有的这个问题已经修正。升 级为 DFB1.1.1 后，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。 3
    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 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，最后看了好多资料，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 4
    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn export LDFLAGS=-L$PREFIX/lib export CFLAGS="-g -I$PREFIX/include" export PKG_CONFIG_PATH=$PREFIX/lib/pkgconfig 2) glib echo ac_cv_type_long_long=yes>arm-linux.cache echo glib_cv_stack_grows=no>>arm-linux.cache echo glib_cv_uscore=no>>arm-linux.cache echo ac_cv_func_posix_getpwuid_r=yes>>arm-linux.cache CC=arm-linux-gcc --cache-file=arm-linux.cache make make install --host=arm-linux ./configure --build=i686-pc-linux --prefix=$PREFIX 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 改成 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 改成 AR= arm-linux-ar rc (同上) # second step in .a creation (use "touch" if not needed) AR2= ranlib 改成 AR2=arm-linux-ranlib (同上) mkdir $PREFIX/man mkdir $PREFIX/man/man1 make make install-lib 5
    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 5) zlib CC=arm-linux-gcc ./configure --prefix=$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 6
    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 11) tiff ./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --enable-shared make make install --prefix=$PREFIX --disable-tiff --enable-zlib --enable-sdl=no --with-gfxdrivers=none --with-inputdrivers=all --enable-gif=no 12) DirectFB --host=arm-linux --enable-jpeg ./configure --enable-png --disable-x11 make make install 13) cairo --enable-freetype ./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --without-x --disable-xlib --disable-xlib-xrender --enable-directfb --disable-svg --enable-png make make install --enable-ps --disable-win32 --enable-pdf 不知道为什么，gtk 非要有 pdf 和 ps 的支持，没有就无法完成 configure，没办法，我只 好在这里就打开，其实也不能真正支持，因为 pdf 等东西根本没有加进来。不知道后来的 gtk 版本有无改进。 14) Pango 修改 configure 文件，将下面一些参数改成 true have_cairo=true have_cairo_png=true have_cairo_ps=true have_cairo_pdf=true have_cairo_freetype=true ./configure --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --enable-cairo --without-x make make install 7
    www.directfb.com.cn kendych@sina.com.cn 15) gtk export LDFLAGS="-L$PREFIX/lib -Wl,-rpath,$PREFIX/lib" export CPPFLAGS="-I$PREFIX/include" ./configure --without-libtiff make make install --host=arm-linux --prefix=$PREFIX --with-gdktarget=directfb --without-x 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 上面的命令在宿主系统上运行； 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 8
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