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ARM9嵌入式Linux开发-嵌入式GUI开发 原创

2020-08-09 23:17:27

求佛_ce123

码龄12年

关注

GUI的一般架构

图形用户界面GUI（Graphics User Interface）是迄今为止计算机系统中最为成熟的人机交互技术。一个好的图形用户界面的设计不仅要考虑到具体硬件环境的限制，而且还要考虑到用户的喜好等。

由于图形用户界面的引入主要是从用户角度出发的，因此用户自身的主观感受对图形用户界面的评价占了很大比重，比如，易用性、直观性、友好性，等等。另外，从纯技术的角度看，仍然也会有一些标准需要考虑，比如，跨平台性、对硬件的要求等。在嵌入式系统开发和应用中，我们所考虑的问题主要集中在图形用户界面对硬件的要求，以及对硬件类型的敏感性方面，在提供给用户的最终界面方面只是要求简单实用就够了。

虽然不同的GUI系统因为其使用场合或服务目的不同，具体实现互有差异，但是总结起来，一般在逻辑上可以分为以下几个模块：底层I/O设备驱动（显示设备驱动、鼠标驱动、键盘驱动等）、基本图形引擎（画点、画线、区域填充）、消息驱动机制、高层图形引擎（画窗口、画按钮），以及GUI应用程序接口（API）。

底层I/O设备驱动，例如，显示驱动、鼠标驱动、键盘驱动等构成了GUI的硬件基础。由于此类设备的多样性，需要对其进行抽象，并提供给上层一个统一的调用接口；而各类设备驱动则自成一体，形成一个GUI设备管理模块。当然，从 *** 作系统内核的角度看，GUI设备管理模块则是 *** 作系统内

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1，先下载最新版本的gdb源代码包，我使用的是gdb-7.6.tar.gz，使用tar命令进行解包（tar -xvzf gdb-7.6.tar.gz）,cd进gdb-7.6/gdb目录，使用vi找到remote.c中的如下代码:

if(buf_len >2 * rsa->sizeof_g_packet)

error(_("Remote 'g' packet reply is too long: %s"),rs->buf)

将上面两行注释掉，添加如下代码

if(buf_len >2 * rsa->sizeof_g_packet)

{

rsa->sizeof_g_packet = buf_len

for(i = 0i <gdbarch_num_regs(gdbarch)i++)

{

if(rsa->regs[i].pnum == -1)

continue

if(rsa->regs[i].offset >= rsa->sizeof_g_packet)

rsa->regs[i].in_g_packet = 0

else

rsa->regs[i].in_g_packet = 1

}

}

使用如下命令对代码进行配置、编译和安装

./configure --target=arm-linux --prefix=/usr/local/arm-gdb -v

make

make install

2，gdbserver使用android4.2模拟器中自带的版本（v7.1）

3，将NDK编译好的C/C++可执行程序，上传到模拟器中/data/test目录下，假设可执行程序的名称为testHello。

4，使用命令：gdbserver :7000 /data/test/testHello 启动模拟器端的调试。

5，启动arm-linux-gdb之前，使用vi打开~/.bash_profile文件，在其中添加：

export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gdb/bin,以便在程序的其他目录可以直接启动arm-linux-gdb程序

6，cd至ndk编译好的testHello文件所在目录

7，使用如下命令进行端口映射：adb forward tcp:7000 tcp:7000,将模拟器的7000端口和本机的7000端口进行映射

8，使用命令：arm-linux-gdb testHello启动gdb调试

9，使用target remote :7000 链接模拟器中gdbserver启动的服务。

10，自此，我们就可以使用gdb命令进行代码调试了。

准备工作：

首先，最不可思议的，是要在Linux下把QT编译一遍，因为库都是一样的，需要的就是一些Windows下的qmake、moc、uic之类的工具而已。因为QT源码很多地方不能在Windows下面交叉编译通过，虽然我改了一些代码和配置（一会儿我贴出补丁来），但我只用它编译了qtbase、qtdeclarative这两个模块和qttools模块中的一部分。

Linux下的编译可以参照我之前写的这篇文章。参考配置：

开发包：

./configure -extprefix /opt/qt/5.2.1/arm -prefix /usr -plugindir /usr/lib/qt/plugins -importdir /usr/lib/qt/imports -qmldir /usr/lib/qt/qml -make libs -xplatform linux-arm-gnueabi-g++ -opengl es2 -confirm-license -opensource -xcb -xinput2 -nomake examples -nomake tests -qt-zlib -qt-xcb -dbus -largefile -cups -no-fontconfig -glib -gtkstyle -qt-freetype -sysroot /opt/sysroot-arm -mysql_config /opt/sysroot-arm/usr/bin/mysql_config -v

运行库：

./configure -prefix /usr -plugindir /usr/lib/qt/plugins -importdir /usr/lib/qt/imports -qmldir /usr/lib/qt/qml -make libs -xplatform linux-arm-gnueabi-g++ -opengl es2 -confirm-license -opensource -xcb -xinput2 -nomake examples -nomake tests -qt-zlib -qt-xcb -dbus -largefile -cups -no-fontconfig -glib -gtkstyle -qt-freetype -sysroot /opt/sysroot-arm -mysql_config /opt/sysroot-arm/usr/bin/mysql_config -v

做完这一步，你获得两样东西，sysroot和linux下的ARM QT开发文件。sysroot是编译QT之前，用Buildroot做的开发用根目录。这两个东西都要拷贝到Windows里，因为Windows不支持符号连接，拷贝需要需要去掉这些连接，这么做：

cp [源目录] [目标目录] -Lr

第二，需要一个Windows下模拟Linux环境的东西和编译器，我用的是MSYS和MinGW，因为他们编译出来的程序比Cygwin快。在这里可以找到：http://www.mingw.org/。

第三，需要Linaro ARM GCC编译器，Windows版本的。在这里可以找到：http://www.linaro.org/downloads/

第四，需要Python，Windows版本的。在这里可以找到：https://www.python.org/downloads/

下载、安装，然后在MSYS根目录的/etc/profile里面export PATH=$PATH:[Python安装目录]

第五，需要pkg-config，Windows版本的，这个比较麻烦，需要下载以下三个文件，并提取出我们需要的东西：

http://ftp.acc.umu.se/pub/gnome/binaries/win32/dependencies/pkg-config_0.26-1_win32.zip

（提取pkg-config.exe）

http://ftp.gnome.org/pub/gnome/binaries/win32/glib/2.28/glib_2.28.8-1_win32.zip

（提取libglib-2.0-0.dll）

http://ftp.acc.umu.se/pub/gnome/binaries/win32/dependencies/gettext-runtime_0.18.1.1-2_win32.zip （提取intl.dll）

把他们都放到MSYS的bin目录下，然后给pkg-config.exe做一个脚本pkg-config，因为下载的pkg-config.exe比较蠢，在同时指定PKG_CONFIG_SYSROOT_DIR和PKG_CONFIG_LIBDIR这两个环境变量的时候，第一个cflags会输出两次PKG_CONFIG_SYSROOT_DIR。这么做这个脚本：

#!/bin/sh

pushd / >/dev/null

ROOTDIR=`pwd -W 2>/dev/null`

popd >/dev/null

SYSROOT=$PKG_CONFIG_SYSROOT_DIR

pkg-config.exe "$@" | sed "s#$SYSROOT$SYSROOT#$SYSROOT#g" | sed "s#$ROOTDIR##g"

最后去掉$ROOTDIR前缀是为了和Linux Makefile兼容，同时也不会影响在make中的地址转换，最后，QT源码和我的补丁。

我的补丁如下：

diff -Naur qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qtbase/configure qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qtbase/configure

--- qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qtbase/configure 2014-02-02 04:37:23 +0800

+++ qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qtbase/configure 2014-08-27 22:34:47 +0800

@@ -4022,6 +4022,10 @@

done

(cd "$outpath/qmake""$MAKE") || exit 2

+if [ -e "$outpath/bin/qmake.exe" ]then

+ echo '#!/bin/sh' >"$outpath/bin/qmake"

+ echo "$outpath/bin/qmake.exe" '"$@"' "-unix" >>"$outpath/bin/qmake"

+fi

fi # Build qmake

echo "Running configuration tests..."

@@ -4091,9 +4095,9 @@

# when xcompiling, check environment to see if it's actually usable

if [ -z "$PKG_CONFIG_LIBDIR" ]then

if [ -n "$CFG_SYSROOT" ] &&[ -d "$CFG_SYSROOT/usr/lib/pkgconfig" ]then

-PKG_CONFIG_LIBDIR=$CFG_SYSROOT/usr/lib/pkgconfig:$CFG_SYSROOT/usr/share/pkgconfig

+PKG_CONFIG_LIBDIR=$CFG_SYSROOT/usr/lib/pkgconfig\$CFG_SYSROOT/usr/share/pkgconfig

if [ -n "$GCC_MACHINE_DUMP" ]then

-PKG_CONFIG_LIBDIR=$PKG_CONFIG_LIBDIR:$CFG_SYSROOT/usr/lib/$GCC_MACHINE_DUMP/pkgconfig

+PKG_CONFIG_LIBDIR=$PKG_CONFIG_LIBDIR\$CFG_SYSROOT/usr/lib/$GCC_MACHINE_DUMP/pkgconfig

fi

export PKG_CONFIG_LIBDIR

echo >&2 "Note: PKG_CONFIG_LIBDIR automatically set to $PKG_CONFIG_LIBDIR"

diff -Naur qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qtbase/mkspecs/linux-arm-gnueabi-g++/qmake.conf qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qtbase/mkspecs/linux-arm-gnueabi-g++/qmake.conf

--- qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qtbase/mkspecs/linux-arm-gnueabi-g++/qmake.conf 2014-02-02 04:37:37 +0800

+++ qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qtbase/mkspecs/linux-arm-gnueabi-g++/qmake.conf 2014-08-28 00:08:34 +0800

@@ -11,14 +11,21 @@

include(../common/g++-unix.conf)

# modifications to g++.conf

-QMAKE_CC= arm-linux-gnueabi-gcc

-QMAKE_CXX = arm-linux-gnueabi-g++

-QMAKE_LINK = arm-linux-gnueabi-g++

-QMAKE_LINK_SHLIB= arm-linux-gnueabi-g++

+QMAKE_CC= arm-linux-gnueabihf-gcc

+QMAKE_CXX = arm-linux-gnueabihf-g++

+QMAKE_LINK = arm-linux-gnueabihf-g++

+QMAKE_LINK_SHLIB= arm-linux-gnueabihf-g++

# modifications to linux.conf

-QMAKE_AR= arm-linux-gnueabi-ar cqs

-QMAKE_OBJCOPY = arm-linux-gnueabi-objcopy

-QMAKE_NM= arm-linux-gnueabi-nm -P

-QMAKE_STRIP = arm-linux-gnueabi-strip

+QMAKE_AR= arm-linux-gnueabihf-ar cqs

+QMAKE_OBJCOPY = arm-linux-gnueabihf-objcopy

+QMAKE_NM= arm-linux-gnueabihf-nm -P

+QMAKE_STRIP = arm-linux-gnueabihf-strip

+

+# support for OpenGL

+QMAKE_LIBS_EGL = -lEGL

+QMAKE_LIBS_OPENGL_ES1 = -lGLES_CM

+QMAKE_LIBS_OPENGL_ES2 = -lGLESv2

+#QMAKE_LIBS +=

+

load(qt_config)

diff -Naur qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qtbase/qmake/generators/makefile.cpp qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qtbase/qmake/generators/makefile.cpp

--- qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qtbase/qmake/generators/makefile.cpp 2014-02-02 04:37:29 +0800

+++ qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qtbase/qmake/generators/makefile.cpp 2014-08-26 13:53:15 +0800

@@ -1161,8 +1161,8 @@

QString srcf = (*sit).toQString()

QString dstf = (*oit).toQString()

-t <<escapeDependencyPath(dstf) <<": " <<escapeDependencyPath(srcf)

- <<" " <<escapeDependencyPaths(findDependencies(srcf)).join(" \\\n\t\t")

+t <<escapeDependencyPath(dstf).replace(QRegExp("\\\\"), "/") <<": " <<escapeDependencyPath(srcf).replace(QRegExp("\\\\"), "/")

+ <<" " <<escapeDependencyPaths(findDependencies(srcf)).replaceInStrings(QRegExp("\\\\"), "/").join(" \\\n\t\t")

ProKey comp, cimp

for(QStringList::Iterator cppit = Option::cpp_ext.begin()cppit != Option::cpp_ext.end()++cppit) {

@@ -3346,6 +3346,8 @@

QString MakefileGenerator::installMetaFile(const ProKey &replace_rule, const QString &src, const QString &dst)

{

QString ret

+ QString src_p = src

+ QString dst_p = dst

if (project->isEmpty(replace_rule)

|| project->isActiveConfig("no_sed_meta_install")) {

ret += "-$(INSTALL_FILE) \"" + src + "\" \"" + dst + "\""

@@ -3362,7 +3364,7 @@

+ "," + windowsifyPath(replace.toQString()) + ",gi")

}

}

-ret += " \"" + src + "\" >\"" + dst + "\""

+ret += " \"" + src_p.replace(QRegExp("\\\\"), "/") + "\" >\"" + dst_p.replace(QRegExp("\\\\"), "/") + "\""

}

return ret

}

struct TermChain {

TermChain(PatternTerm term)

diff -Naur qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qttools/src/linguist/lrelease/lrelease.pro qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qttools/src/linguist/lrelease/lrelease.pro

--- qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qttools/src/linguist/lrelease/lrelease.pro 2014-02-02 04:37:57 +0800

+++ qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qttools/src/linguist/lrelease/lrelease.pro 2014-08-28 10:42:55 +0800

@@ -1,4 +1,7 @@

option(host_build)

+

+win32-g++*:QMAKE_CXXFLAGS_CXX11 = -std=gnu++0x

+

QT = core-private

DEFINES += QT_NO_CAST_FROM_ASCII QT_NO_CAST_TO_ASCII

diff -Naur qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qttools/src/linguist/lupdate/lupdate.pro qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qttools/src/linguist/lupdate/lupdate.pro

--- qt-everywhere-opensource-src-5.2.1-old/qttools/src/linguist/lupdate/lupdate.pro 2014-02-02 04:37:57 +0800

+++ qt-everywhere-opensource-src-5.2.1/qttools/src/linguist/lupdate/lupdate.pro 2014-08-28 10:46:59 +0800

@@ -1,4 +1,7 @@

option(host_build)

+

+win32-g++*:QMAKE_CXXFLAGS_CXX11 = -std=gnu++0x

+

QT = core-private

qtHaveModule(qmldevtools-private) {

接下来开始配置：

其中-extprefix定义安装位置，在编译完以后可以改，一会儿说；-prefix、-plugindir、-importdir、-qmldir定义的位置是目标板上的位置，加双斜杠是为了防止MSYS翻译这些路径成MSYS的路径，其他的设定与Linux下的编译没有不同。Linux下编译的sysroot可以拷贝到例如：E:/MinGW/opt/sysroot-arm。

然后编译

make module-qtbase

make module-qtdeclarative

cd qttools/src/linguist

../../../qtbase/bin/qmake.exe -unix linguist.pro

make

编译的时候可能会有几个库有链接错误，找不到一大堆gl、egl打头的函数，这是因为相应的Makefile里面的LIBS没有自动加上-lEGL -lGLES_CM -lGLESv2；但是正式使用qmake的时候不会，很奇怪；因为也就几个地方，出问题了手工加一下吧，我没去查原因改代码。

编译linguist的时候可能会遇到这个问题：http://qt-project.org/forums/viewthread/33370，按里面说的处理。

编译完了以后，把下列文件拷贝到Linux下编译的ARM QT开发包的bin目录中去：

然后，删掉对应的ARM QT开发包的bin目录中没有exe后缀的文件，那些是Linux下的。

最后一步，确保安装路径正确，也就是说，如果配置Windows下QT的时候设定-extprefix E:/MinGW/opt/qt/5.2.1/arm，那就要把替换过exe文件的ARM QT开发包放到这个位置，如果路径改了，可以用二进制搜索工具去qmake.exe中替换这个字串。

补充一下关于调试的问题，其实不是很关键。

在使用Debug模式编译的时候，最后会出现如下提示：

warning: A handler for the OS ABI "GNU/Linux" is not built into this configuration

of GDB. Attempting to continue with the default i386 settings.

这是因为在mkspecs/features/unix/gdb_dwarf_index.prf中，有这样一段：

QMAKE_GDB_INDEX += \

test \$\$(gdb --version | sed -e \'s,[^0-9][^0-9]*\\([0-9]\\)\\.\\([0-9]\\).*,\\1\\2,q\') -gt 72 &&\

gdb --nx --batch --quiet -ex \'set confirm off\' -ex \"save gdb-index $$QMAKE_GDB_DIR\" -ex quit \'$(TARGET)\' &&\

test -f $(TARGET).gdb-index &&\

$$QMAKE_OBJCOPY --add-section \'.gdb_index=$(TARGET).gdb-index\' --set-section-flags \'.gdb_index=readonly\' \'$(TARGET)\' \'$(TARGET)\' &&\

$$QMAKE_DEL_FILE $(TARGET).gdb-index || true

很显然，这段代码把调试用的GDB默认为“gdb”了，所以应该改成你用的gdb，比如arm-linux-gnueabihf-gdb。另外，这里的sed对GDB版本的判断，无法识别像“GNU gdb (Sourcery CodeBench Lite 2014.05-29) 7.7.50.20140217-cvs”这样的版本信息的，只能识别像“GNU gdb (GDB) 7.6.1”这样的版本信息，所以你有可能看不到刚才那段提示。想解决，要么重新写一段sed的正则表达式，要么直接就把这个test ... -gt 72删掉。

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