Nano-X 程式設計, #1：介紹與安裝

jollen 發表於 August 11, 2004 10:56 AM

本篇首先要簡單說明一下 Microwindows 的基本概念與架構，然後再說明讓 Microwindows 支援 X11 的編譯方式，最後則是一個 Hello World 的程式。一開始我們會先在 X 上發展 Microwindows 的程式，在之後的專欄裡我們會適時將發展環境移到 Embedded Linux 系統。

作者: 陳俊宏
www.jollen.org

Microwindows 的網路資源

官方網站: http://www.microwindow.org

SDK 手冊: http://embedded.centurysoftware.com/docs/nx/

入門文件 (Getting Started): http://home.twcny.rr.com/embedded/microwin/install/index.html

下載 (原始碼): ftp://microwindows.org/pub/microwindows/microwindows-0.89.tar.gz

下載 (字型, 含中文字型): ftp://microwindows.org/pub/microwindows/microwindows-fonts-0.89.tar.gz

Microwindows 簡介

分層式架構 (Layered Design)

Microwindows 是採用 3 層式架構設計，共分為 3 層：

lowest level - 螢幕, mouse/touchpad, keyboard 與其它硬體的 driver.
mid level - 可移植 (portable) 與 device-independent 的繪圖引擎 (graphics engine).
upper level - 提供給 programmer 的 API, 我們的程式只能呼叫 Microwindows 的 API 來繪圖.

我們所要學的就是最上層的 API, 本專欄的主要目的就是在介紹 Microwindows API 的使用方法。

Microwindows 的 Linux Driver 支援

在螢幕方面，Microwindows 支援 Linux 2.2.x 的 framebuffer，在 16-bit Embedded Linux kernel (ELKS) 也可運作。

在滑鼠方面，Microwindows 支援 GPM 與 serial port 滑鼠；另外也有 touch panel 的軀動程式。

在鍵盤方面，Microwindows 支援 tty 鍵盤讀取，在 Linux 與 ELKS 都可運作。

Hardware Device	Driver
Linux 2.2.x framebuffer	scr_fb.c fb.c fblin[1248].c
GPM Mouse	mou_gpm.c
Serial Mouse	mou_ser.c
Touch Panel	mou_tp.c
tty keyboard	kbd_tty.c

Microwindows 的 API

Microwindows 有 2 種不同的 API:

Microwindows API
Nano-X API

Microwindows API 與 Microsoft Win32 和 WinCE GDI 相容，因此使用 Microwindows API 的視窗系統為 message-based 的架構 (也就是 message-passing system 的視窗系統)。

Nano-X API 可以概略的比喻為小型的 X server 系統，Nano-X API 是依據 Xlib API 來設計。因此可以很直覺的了解到，利用 Nano-X API 所設計的視窗系統為 client/server 架構。

Microwindows 的優點

1. 在 PC 上支援 X，易於測試發展。

2. 針對 Embedded System 支援 framebuffer。

3. 系統小。

4. API 簡單易學。

5. 支援 TrueType fonts 字型處理。

6. 支援 ARM/MIPS/ELKS。

* ELKS 是 16-bit 的 Linux kernel

安裝 Microwindows

Microwindows 不但可以在 framebuffer 上跑，也可以在 X 上跑。一開始學 Microwindows 時，我們會先在 X 上測試，所以沒有特別說明的話之後的 Microwindows 程式都是在 X Window System 上跑。

要讓 Microwindows 在 X 上執行，編譯前要先做一些設定：

1. 先下載 microwindows 並解開。

2. 執行 X Window System，進入圖形環境；到 microwin-0.89/src/ 執行 xconfigure。(圖 1)

圖 1：Microwindows 設定介面

3. 然後選取下面幾個項目：

Compiling options -> Optimize

Platform -> Linux (native)

Platform -> Linux (native) -> Options -> Screen driver -> X11 (再點 options 可設定解析度)

Platform -> Linux (native) -> Options -> Mouse driver -> GPM mouse (視您的滑鼠而訂)

Platform -> Linux (native) -> Options -> Keyboard driver -> TTY

I/O -> Have File I/O

I/O -> Have bmp support

I/O -> Have jpeg support

I/O -> Have freetype support (truetype fonts) (再點 options 設定路徑, 請使用 Free Type 1, Red Hat Linux 7.x 以後的使用者應設定 include dir 為 /usr/include/freetype1, 因為筆者會講到中文字型, 所以請勾選 freetype 支援)

Libraries to compile -> NanoX (本文只講 NanoX, 所以 Microwindows 不用選)

Libraries to compile -> Libraries to Shared libs (可選可不選, 因為現階段還不會 porting 到 Embedded System, 沒什麼關係!)

Libraries to compile -> NanoX -> Options -> Enable shared mem support

Libraries to compile -> NanoX -> Options -> Compile demos (不想編譯範例的話可以不選)

4. 設定好後在 microwin-0.89/src/ 下執行 make 開始編譯。

5. 編譯好後打 make install 安裝。因為我們有勾選 shared libraries，所以可以把下面這幾個檔案殺掉 (不殺也行!):

/usr/lib/libmwdrivers.a
/usr/lib/libmwengine.a
/usr/lib/libmwfonts.a
/usr/lib/libmwobjects.a
/usr/lib/libnano-X.a
/usr/lib/libvncauth.a

6. 然後到 microwin-0.89/src/bin/ 下執行範例：

$ ./nano-X & sleep 1 (執行 Microwindows 的 nano X server)

$ ./nanowm & sleep 1 (執行 anao X server 的 Window Manager)

$ ./demo & (執行展示程式)

7. 如果可以看到這個畫面，表示 Microwindows 安裝成功。接下來就可以開始寫第一個程式了!

Nano-X API 入門 - Hello World

* 本專欄以 Nano-X API 為主，對 Microwindows API 有興趣的網友可參考官方網站的文件。

#include <stdio.h>
#include <microwin/nano-X.h>

GR_WINDOW_ID wid;
GR_GC_ID gc;

void event_handler (GR_EVENT *event);

int main (void)
{
   if (GrOpen() < 0) {
        fprintf (stderr, "GrOpen failed");
        exit (1);
   }

   gc = GrNewGC();
   GrSetGCForeground (gc, 0xFF0000);

   wid = GrNewWindowEx(GR_WM_PROPS_APPFRAME |
                       GR_WM_PROPS_CAPTION  |
                       GR_WM_PROPS_CLOSEBOX,
                       "jollen.org",
                       GR_ROOT_WINDOW_ID, 
                       0, 0, 200, 200, 0xFFFFFF);

   GrSelectEvents(wid, GR_EVENT_MASK_CLOSE_REQ | GR_EVENT_MASK_EXPOSURE);

   GrMapWindow(wid);
   GrMainLoop(event_handler);
}

void event_handler (GR_EVENT *event)
{
   switch (event->type)
   {
      case GR_EVENT_TYPE_EXPOSURE:
           GrText(wid, gc, 50, 50, "Hello World", -1, GR_TFASCII);
    break;
      case GR_EVENT_TYPE_CLOSE_REQ: 
    GrClose();
           exit (0);
      default: break;
   }
}

這是一個 Microwindows 的 Hello World 程式，編譯時要連結 nano-X 程式庫：

gcc -o hello hello.c -lnano-X

利用這個程式我們就可以測試是否能順利編譯並執行 Microwindows 系統，在執行程式前，別忘了跑 nano-X 跟nanowm 喔！

圖 2：Hello World

下一期我們將開始解說這個程式的內容，與更多的 Microwindows 程式設計。

注記

2007.01.05: 改標題，以搭配整體專欄。

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