实时嵌入式系统的图形界面支持系统

1 Linux 下的软件维护和建立工具

对开放源码的自由软件来说，程序员得到的通常是源代码。在编译源代码并正确安装和配置的过程中，往往会涉及到许多工具和函数库，因此其过程经常显得有些繁复。MiniGUI也不例外。为了说明 MiniGUI 的正确编译和安装过程，我们有必要首先了解 Linux 系统下用于软件维护和建立的工具。

1.1 make 和 makefile

make 是 Linux 下最常用的二进制程序、函数库的建立生成工具。make 运行时要根据当前目录下的 makefile 文件（一般是 Makefile），确定要生成什么样的二进制文件，以及对应的命令。我们还可以在 makefile 文件中建立要生成的目标与源代码之间的依赖关系，从而可以让 make 工具根据时间自动判断是否需要通过中间过程而生成最终目标。尽管通过 makefile 文件可以组织一个大的项目，但往往手工编写一个 makefile 文件并不是一件轻松的事情，并且在需要维护一个源代码的目录树时，makefile 文件的维护工作就会大大增加。为此，GNU 又开发了 Autoconfi/Automake 工具，可以用来自动生成 makefile 文件，并且能够检查系统的配置信息，从而帮助提供源代码的可移植性。

1.2 Autoconf/Automake

GNU 的 Autoconf 及 Automake 这两个软件实际是由若干 Shell 脚本组成的，它可以帮助程序员轻松产生 makefile 文件。现在的各种自由软件，如Apache、MySQL 等都是利用Autoconf,Automake 实现自动配置和编译的。MiniGUI 也采用了 Autoconf/Automake 接口。用户只要使用"./configure"、"make"、"make install" 就可以把程序编译并安砚到系统中。

为了更好地了解 Autoconf 和 Automake，我们需要对 makefile 作一简单回顾。Makefile 基本上就是"目标"（target）、" 依赖性"（dependencies）和"动作"三者所组成的一系列规则。而 make 就是根据 makefile 文件的规则决定如何编译（compile）和连接 （link）程序或者其它动作。当然，make 可做的不只是编译和连接程序，例如 FreeBSD 的 port collection 中，Makefile还可以做到自动下载远程程序，解压缩（extract），打补丁 （patch），然后编译并安装到系统中。

Makefile 基本结构虽然很简单，但是妥善运用这些规则就可以变换出许多不同的花样。却也因为这样，许多人刚开始学写makefile 时会觉得没有规范可以遵循，每个人写出来的makefile都不大一样，不知道从哪里下手，而且常常会受到开发环境的限制，只要环境参数不同或者路径更改，可能 makefile 就得跟着修改。虽然有 GNU Makefile Conventions （GNU Makefile惯例）制订出一些在进行 GNU 程序设计时编写 makefile 的一些标准和规范，但是其内容很长而且很复杂，并且经常作一些调整，为了减轻程序开发人员维护makefile 的负担，就出现了Automake。

利用Automake，编程者只需要写一些预先定义好的宏（macro），提交给Automake处理，就会产生一个可以供 Autoconf 使用的 Makefile.in文件。再配合使用 Autoconf产生的自动配置文件 configure 即可产生一份符合 GNU Makefile 惯例的 Makeifle 了。

在开始使用 Automake 之前，首先确认你的系统安装有如下软件：

GNU Automake

GNU Autoconf

GNU m4

perl

GNU Libtool （如果你需要产生共享库）

最好也使用 GNU C/C++ 编译器、GNU Make 以及其它 GNU 的工具程序来作为开发的环境，这些工具都是属于 GPL 的自由软件，不但免费而且功能强大。如果你是使用 Red Hat Linux，可以找到所有上述软件的 rpm 文件。

利用 configure 所产生的 Makefile文件有几个预先设定的目标可供使用，这里只对其中几个简述如下。

make all 产生设定的目标。只敲入make 也可以，此时会开始编译源代码，然后连接并产生执行文件。

make clean 清除之前所编译的可执行文件及目标文件（*.o）。

make distclean 除了清除可执行文件和目标文件以外，也把 configure 所产生的 Makefile 清除掉。 通常在发布软件前执行该命令。

make install 将程序安装到系统中，若源码编译成功，且执行结果正确，便可以把程序安装到系统预先设定的执行文件存放路径中，若用 bin_PROGRAMS 宏的话，程序会被安装到 /usr/local/bin下。

make dist 将程序和相关的文档包装为一个压缩文档以供发布。执行完在目录下会产生一个以PACKAGE-VERSION.tar.gz 为名称的文件。 PACKAGE 和 VERSION 这两个参数是根据 configure.in 文中 AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION) 的定义。 

2 MiniGUI 的依赖库

为了正确安装 MiniGUI，需要了解 MiniGUI 的正常运行需要哪些函数库，也即 MiniGUI 的依赖库。在编译 MiniGUI 之前，首先要确保正确安装了所需的依赖库。

2.1 LibGGI 或者 SVGALib

这两个函数库可以为 MiniGUI 提供底层图形支持，我们称之为“图形引擎”。其中 SVGALib 是一个比较老的函数库，只提供对 Linux 控制台的支持；LibGGI 是一个比较新的图形函数库，提供了对 Linux 控制台、X Window 等的支持，并且接口相对简单。要正确使用 MiniGUI，需要安装 LibGGI 或者 SVGALib 的修订版。笔者建议安装 LibGGI，因为它提供了对 Linux 控制台和 X 的支持。在 Linux 下，建立在 LibGGI 之上的程序既可以运行在 Linux 控制台上，也可以运行在 X Window 上，从而可以提高程序的可移植性。并且对 MiniGUI 来说，如果能够运行在 X Window 上，就可以大大方便程序的调试。LibGGI 的另外一个好处就是在 Linux 控制台上，它可以运行在 Linux 2.2 内核所提供的 FrameBuffer 驱动程序之上，而不需要对显示芯片进行直接的硬件编程，因而也不需要超级用户权限去运行程序。这点和 SVGALib 不同，SVGALib 不支持 FrameBuffer，同时需要超级用户权限。

如果读者使用的是 Linux 内核 2.0.xx，就必须使用 SVGALib。这个函数库实际是两个库组成的，即 vga 和 vgagl。MiniGUI 使用的是 vgagl，该函数库在 vga 之上运行，提供了较好的图形函数。但是，我们不能使用标准的 SVGALib 函数库，因为该函数库和 Linux 上的 Pthread 函数库相冲突??它们均使用了 SIGUSR1 和 SIGUSR2 这两个由操作系统保留给应用程序的信号，从而会导致不可预料的结果。为此，我们对 SVGALib 进行了修改。读者应该使用经过我们修改的 SVGALib 函数库，该函数库同时提供了用于处理 GB2312 字体显示的函数。还要注意的是，标准 SVGALib 的 vgagl 库不提供对标准 VGA 16 色模式的支持，因此，如果要在 VGA 16 色模式下运行 MiniGUI，需要下载 vgagl4 函数库。

以上提到的函数库可以从如下 URL 处下载： 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 的依赖库

为了正确安装 MiniGUI，需要了解 MiniGUI 的正常运行需要哪些函数库，也即 MiniGUI 的依赖库。在编译 MiniGUI 之前，首先要确保正确安装了所需的依赖库。

2.1 LibGGI 或者 SVGALib

这两个函数库可以为 MiniGUI 提供底层图形支持，我们称之为“图形引擎”。其中 SVGALib 是一个比较老的函数库，只提供对 Linux 控制台的支持；LibGGI 是一个比较新的图形函数库，提供了对 Linux 控制台、X Window 等的支持，并且接口相对简单。要正确使用 MiniGUI，需要安装 LibGGI 或者 SVGALib 的修订版。笔者建议安装 LibGGI，因为它提供了对 Linux 控制台和 X 的支持。在 Linux 下，建立在 LibGGI 之上的程序既可以运行在 Linux 控制台上，也可以运行在 X Window 上，从而可以提高程序的可移植性。并且对 MiniGUI 来说，如果能够运行在 X Window 上，就可以大大方便程序的调试。LibGGI 的另外一个好处就是在 Linux 控制台上，它可以运行在 Linux 2.2 内核所提供的 FrameBuffer 驱动程序之上，而不需要对显示芯片进行直接的硬件编程，因而也不需要超级用户权限去运行程序。这点和 SVGALib 不同，SVGALib 不支持 FrameBuffer，同时需要超级用户权限。

如果读者使用的是 Linux 内核 2.0.xx，就必须使用 SVGALib。这个函数库实际是两个库组成的，即 vga 和 vgagl。MiniGUI 使用的是 vgagl，该函数库在 vga 之上运行，提供了较好的图形函数。但是，我们不能使用标准的 SVGALib 函数库，因为该函数库和 Linux 上的 Pthread 函数库相冲突??它们均使用了 SIGUSR1 和 SIGUSR2 这两个由操作系统保留给应用程序的信号，从而会导致不可预料的结果。为此，我们对 SVGALib 进行了修改。读者应该使用经过我们修改的 SVGALib 函数库，该函数库同时提供了用于处理 GB2312 字体显示的函数。还要注意的是，标准 SVGALib 的 vgagl 库不提供对标准 VGA 16 色模式的支持，因此，如果要在 VGA 16 色模式下运行 MiniGUI，需要下载 vgagl4 函数库。

以上提到的函数库可以从如下 URL 处下载： 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