1 引言
一般而言，GUI 系統(tǒng)的應(yīng)用程序編程接口主要集中于窗口、消息隊(duì)列、圖形設(shè)備等相關(guān)方面。但因?yàn)?GUI 系統(tǒng)在處理系統(tǒng)事件時通常會提供自己的機(jī)制，而這些機(jī)制往往會和操作系統(tǒng)本身提供的機(jī)制不相兼容。比如，MiniGUI 提供了消息循環(huán)機(jī)制，而應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)一般是消息驅(qū)動的；也就是說，應(yīng)用程序通過被動接收消息來工作。但很多情況下，應(yīng)用程序需要主動監(jiān)視某個系統(tǒng)事件， 比如在 UNIX 操作系統(tǒng)中，可以通過 select 系統(tǒng)調(diào)用監(jiān)聽某個文件描述符上是否有可讀數(shù)據(jù)。這樣，如何將 MiniGUI 的消息隊(duì)列機(jī)制和現(xiàn)有操作系統(tǒng)的其他機(jī)制融合在一起，就成了一個較為困難的問題。本文將講述幾種解決這一問題的方法。

我們知道，MiniGUI-Lite 采用 UNIX Domain Socket 實(shí)現(xiàn)客戶程序和服務(wù)器程序之間的交互。應(yīng)用程序也可以利用這一機(jī)制，完成自己的通訊任務(wù)――客戶向服務(wù)器提交請求，而服務(wù)器完成對客戶的請求處理并應(yīng)答。 一方面，在 MiniGUI-Lite 的服務(wù)器程序中，你可以擴(kuò)展這一機(jī)制，注冊自己的請求處理函數(shù)，完成定制的請求/響應(yīng)通訊任務(wù)。另一方面，MiniGUI-Lite 當(dāng)中也提供了若干用來創(chuàng)建和操作 UNIX Domain Socket 的函數(shù)，任何 MiniGUI-Lite 的應(yīng)用程序都可以建立 UNIX Domain Socket，并完成和其他 MiniGUI-Lite 應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交換。本文將舉例講述如何利用 MiniGUI-Lite 提供的函數(shù)完成此類通訊任務(wù)。

嵌入式 Linux 系統(tǒng)現(xiàn)在能夠在許多不同架構(gòu)的硬件平臺上運(yùn)行，MiniGUI 也能夠在這些硬件平臺上運(yùn)行。但由于許多硬件平臺具有和其他硬件平臺不同的特性，比如說，常見的 CPU 是 Little Endian 的，而某些 CPU 則是 Big Endian 的。這要求我們在編寫代碼，尤其是文件 I/O 相關(guān)代碼時，必須編寫可移植代碼，以便適合具有不同架構(gòu)的平臺。本文將描述 MiniGUI 為應(yīng)用程序提供的可移植性函數(shù)及其用法。

除了與上述內(nèi)容相關(guān)的函數(shù)之外，MiniGUI 還提供了其他一些函數(shù)，本文最后部分將描述這些函數(shù)的用途和用法，包括配置文件讀寫以及定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。

2 MiniGUI-Lite和 select 系統(tǒng)調(diào)用
我們知道，在 MiniGUI-Lite 之上運(yùn)行的應(yīng)用程序只有一個消息隊(duì)列。應(yīng)用程序在初始化之后，會建立一個消息循環(huán)，然后不停地從這個消息隊(duì)列當(dāng)中獲得消息并處理，直到接收到 MSG_QUIT 消息為止。應(yīng)用程序的窗口過程在處理消息時，要在處理完消息之后立即返回，以便有機(jī)會獲得其他的消息并處理。現(xiàn)在，如果應(yīng)用程序在處理某個消息時監(jiān)聽某個 文件描述符而調(diào)用 select 系統(tǒng)調(diào)用，就有可能會出現(xiàn)問題――因?yàn)?select 系統(tǒng)調(diào)用可能會長時間阻塞，而由 MiniGUI-Lite 服務(wù)器發(fā)送給客戶的事件得不到及時處理。這樣，消息驅(qū)動的方式和 select 系統(tǒng)調(diào)用就難于很好地融合。在 MiniGUI-Threads 中，因?yàn)槊總€線程都有自己相應(yīng)的消息隊(duì)列，而系統(tǒng)消息隊(duì)列是由單獨(dú)運(yùn)行的 desktop 線程管理的，所以任何一個應(yīng)用程序建立的線程都可以長時間阻塞，從而可以調(diào)用類似 select 的系統(tǒng)調(diào)用。但在 MiniGUI-Lite 當(dāng)中，如果要監(jiān)聽某個應(yīng)用程序自己的文件描述符事件，必須進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?#xff0c;以避免長時間阻塞。

在 MiniGUI-Lite 當(dāng)中，有幾種解決這一問題的辦法：

在調(diào)用 select 系統(tǒng)調(diào)用時，傳遞超時值，保證 select 系統(tǒng)調(diào)用不會長時間阻塞。

設(shè)置定時器，定時器到期時，利用 select 系統(tǒng)調(diào)用查看被監(jiān)聽的文件描述符。如果沒有相應(yīng)的事件發(fā)生，則立即返回，否則進(jìn)行讀寫操作。

利用 MiniGUI-Lite 提供的 RegisterListenFD 函數(shù)在系統(tǒng)中注冊監(jiān)聽文件描述符，并在被監(jiān)聽的文件描述符上發(fā)生指定的事件時，向某個窗口發(fā)送 MSG_FDEVENT 消息。

由于前兩種解決方法比較簡單，這里我們重點(diǎn)講述的第三種解決辦法。MiniGUI-Lite 為應(yīng)用程序提供了如下兩個函數(shù)及一個宏：

#define MAX_NR_LISTEN_FD 5 /* Return TRUE if all OK, and FALSE on error. */ BOOL GUIAPI RegisterListenFD (int fd, int type, HWND hwnd, void* context); /* Return TRUE if all OK, and FALSE on error. */ BOOL GUIAPI UnregisterListenFD (int fd);

• MAX_NR_LISTEN_FD 宏定義了系統(tǒng)能夠監(jiān)聽的最多文件描述符數(shù)，默認(rèn)定義為 5。
• RegisterListenFD 函數(shù)在系統(tǒng)當(dāng)中注冊一個需要監(jiān)聽的文件描述符，并指定監(jiān)聽的事件類型（type 參數(shù)，可取 POLLIN、POLLOUT 或者 POLLERR），接收 MSG_FDEVENT 消息的窗口句柄以及一個上下文信息。
• UnregisterListenFD 函數(shù)注銷一個被注冊的監(jiān)聽文件描述符。

在應(yīng)用程序使用RegisterListenFD 函數(shù)注冊了被監(jiān)聽的文件描述符之后，當(dāng)指定的事件發(fā)生在該文件描述符上時，系統(tǒng)會將 MSG_FDEVENT 消息發(fā)送到指定的窗口，應(yīng)用程序可在窗口過程中接收該消息并處理。MiniGUI 中的 libvcongui 就利用了上述函數(shù)監(jiān)聽來自主控偽終端上的可讀事件，如下面的程序段所示（vcongui/vcongui.c）：

... /* 注冊主控偽終端偽監(jiān)聽文件描述符 */ RegisterListenFD (pConInfo->masterPty, POLLIN, hMainWnd, 0); /* 進(jìn)入消息循環(huán) */ while (!pConInfo->terminate && GetMessage (&Msg, hMainWnd)) { DispatchMessage (&Msg); } /* 注銷監(jiān)聽文件描述符 */ UnregisterListenFD (pConInfo->masterPty); ... /* 虛擬控制臺的窗口過程 */ static int VCOnGUIMainWinProc (HWND hWnd, int message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { PCONINFO pConInfo; pConInfo = (PCONINFO)GetWindowAdditionalData (hWnd); switch (message) { ... /* 接收到 MSG_FDEVENT 消息，則處理主控偽終端上的輸入數(shù)據(jù) */ case MSG_FDEVENT: ReadMasterPty (pConInfo); break; ... } /* 調(diào)用默認(rèn)窗口過程 */ if (pConInfo->DefWinProc) return (*pConInfo->DefWinProc)(hWnd, message, wParam, lParam); else return DefaultMainWinProc (hWnd, message, wParam, lParam); }

在 3.2 節(jié)當(dāng)中，我們還可以看到RegisterListenFD 函數(shù)的使用。顯然，通過這種簡單的注冊監(jiān)聽文件描述符的接口，MiniGUI-Lite 程序能夠方便地利用底層的消息機(jī)制完成對異步事件的處理。

3 MiniGUI-Lite 與進(jìn)程間通訊

3.1 簡單請求/應(yīng)答處理
我們知道，MiniGUI-Lite 利用了 UNIX Domain Socket 實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和客戶程序之間的通訊。為了實(shí)現(xiàn)客戶和服務(wù)器之間的簡單方便的通訊，MiniGUI-Lite 中定義了一種簡單的請求/響應(yīng)結(jié)構(gòu)。客戶程序通過指定的結(jié)構(gòu)將請求發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器處理請求并應(yīng)答。在客戶端，一個請求定義如下 （include/gdi.h）：

typedef struct tagREQUEST { int id; const void* data; size_t len_data; } REQUEST; typedef REQUEST* PREQUEST;

其中，id 是用來標(biāo)識請求類型的整型數(shù)，data 是發(fā)送給該請求的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，len_data 則是數(shù)據(jù)的長度。客戶在初始化 REQUEST 結(jié)構(gòu)之后，就可以調(diào)用 cli_request 向服務(wù)器發(fā)送請求，并等待服務(wù)器的應(yīng)答。該函數(shù)的原型如下。

/* send a request to server and wait reply */ int cli_request (PREQUEST request, void* result, int len_rslt);

服務(wù)器程序（即 mginit）會在自己的消息循環(huán)當(dāng)中獲得來自客戶的請求，并進(jìn)行處理，最終會將處理結(jié)果發(fā)送給客戶。

在上述這種簡單的客戶/服務(wù)器通訊中，客戶和服務(wù)器必須就每個請求類型達(dá)成一致，也就是說，客戶和服務(wù)器必須了解每種類型請求的數(shù)據(jù)含義并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

MiniGUI-Lite 利用上述這種簡單的通訊方法，實(shí)現(xiàn)了若干系統(tǒng)級的通訊任務(wù)：

• 鼠標(biāo)光標(biāo)的管理。鼠標(biāo)光標(biāo)是一個全局資源，當(dāng)客戶需要創(chuàng)建或者銷毀鼠標(biāo)光標(biāo)，改變鼠標(biāo)光標(biāo)的形狀、位置，顯示或者隱藏鼠標(biāo)時，就發(fā)送請求到服務(wù)器，服務(wù)器程序完成相應(yīng)任務(wù)并將結(jié)果發(fā)送給客戶。
• 層及活動客戶管理。當(dāng)客戶查詢層的信息，新建層，加入某個已有層，或者設(shè)置層中的活動客戶時，通過該接口發(fā)送請求到服務(wù)器。
• 其他一些系統(tǒng)級的任務(wù)。比如在新的 GDI 接口中，服務(wù)器程序統(tǒng)一管理顯示卡中可能用來建立內(nèi)存 DC 的顯示內(nèi)存，當(dāng)客戶要申請建立在顯示內(nèi)存中的內(nèi)存 DC 時，就會發(fā)送請求到服務(wù)器。

為了讓應(yīng)用程序也能夠通過這種簡單的方式實(shí)現(xiàn)客戶和服務(wù)器之間的通訊，服務(wù)器程序可以注冊一些定制的請求處理函數(shù)，然后客戶就可以向服務(wù)器發(fā)送這些請求。為此，MiniGUI-Lite 提供了如下接口：

#define MAX_SYS_REQID 0x0010 #define MAX_REQID 0x0018 /* * Register user defined request handlers for server * Note that user defined request id should larger than MAX_SYS_REQID */ typedef int (* REQ_HANDLER) (int cli, int clifd, void* buff, size_t len); BOOL GUIAPI RegisterRequestHandler (int req_id, REQ_HANDLER your_handler); REQ_HANDLER GUIAPI GetRequestHandler (int req_id);

服務(wù)器可以通過調(diào)用RegisterRequestHandler 函數(shù)注冊一些請求處理函數(shù)。注意請求處理函數(shù)的原型由REQ_HANDLER 定義。還要注意系統(tǒng)定義了MAX_SYS_REQID 和 MAX_REQID 這兩個宏。MAX_REQID 是能夠注冊的最大請求 ID 號，而 MAX_SYS_REQID 是系統(tǒng)內(nèi)部使用的最大的請求 ID 號，也就是說，通過RegisterRequestHandler 注冊的請求 ID 號，必須大于 MAX_SYS_REQID 而小于或等于 MAX_REQID。

作為示例，我們假設(shè)服務(wù)器替客戶計算兩個整數(shù)的和。客戶發(fā)送兩個整數(shù)給服務(wù)器，而服務(wù)器將兩個整數(shù)的和發(fā)送給客戶。下面的程序段在服務(wù)器程序中運(yùn)行，在系統(tǒng)中注冊了一個請求處理函數(shù)：

typedef struct TEST_REQ { int a, b; } TEST_REQ; static int send_reply (int clifd, void* reply, int len) { MSG reply_msg = {HWND_INVALID, 0}; /* 發(fā)送一個空消息接口給客戶，以便說明這是一個請求的應(yīng)答 */ if (sock_write (clifd, &reply_msg, sizeof (MSG)) < 0) return SOCKERR_IO; /* 將結(jié)果發(fā)送給客戶 */ if (sock_write (clifd, reply, len) < 0) return SOCKERR_IO; return SOCKERR_OK; } static int test_request (int cli, int clifd, void* buff, size_t len) { int ret_value = 0; TEST_REQ* test_req = (TEST_REQ*)buff; ret_value = test_req.a + test_req.b; return send_reply (clifd, &ret_value, sizeof (int)); } ... RegisterRequestHandler (MAX_SYS_REQID + 1, test_request); ...

而客戶程序可以通過如下的程序段向客戶發(fā)送一個請求獲得兩個整數(shù)的和：

REQUEST req; TEST_REQ test_req = {5, 10}; int ret_value; req.id = MAX_SYS_REQID + 1; req.data = &rest_req; req.len_data = sizeof (TEST_REQ); cli_request (&req, &ret_value, sizeof (int)); printf ("the returned value: %d\n", ret_value); /* ret_value 的值應(yīng)該是 15 */

讀者已經(jīng)看到，通過這種簡單的請求/應(yīng)答技術(shù)，MiniGUI-Lite 客戶程序和服務(wù)器程序之間可以建立一種非常方便的進(jìn)程間通訊機(jī)制。但這種技術(shù)也有一些缺點(diǎn)，比如受到 MAX_REQID 大小的影響，通訊機(jī)制并不是非常靈活，而且請求只能發(fā)送給MiniGUI-Lite 的服務(wù)器程序（即 mginit）處理等等。

3.2 復(fù)雜的 UNIX Domain Socket 封裝
為了解決上述簡單請求/應(yīng)答機(jī)制的不足，MiniGUI-Lite 也提供了經(jīng)過封裝的 UNIX Domain Socket 處理函數(shù)。這些函數(shù)的接口原型如下（include/minigui.h）：

/* Used by server to create a listen socket. * Name is the name of listen socket. * Please located the socket in /var/tmp directory. */ /* Returns fd if all OK, -1 on error. */ int serv_listen (const char* name); /* Wait for a client connection to arrive, and accept it. * We also obtain the client's pid and user ID from the pathname * that it must bind before calling us. */ /* returns new fd if all OK, < 0 on error */ int serv_accept (int listenfd, pid_t *pidptr, uid_t *uidptr); /* Used by clients to connect to a server. * Name is the name of the listen socket. * The created socket will located at the directory /var/tmp, * and with name of '/var/tmp/xxxxx-c', where 'xxxxx' is the pid of client. * and 'c' is a character to distinguish diferent projects. * MiniGUI use 'a' as the project character. */ /* Returns fd if all OK, -1 on error. */ int cli_conn (const char* name, char project); #define SOCKERR_IO -1 #define SOCKERR_CLOSED -2 #define SOCKERR_INVARG -3 #define SOCKERR_OK 0 /* UNIX domain socket I/O functions. */ /* Returns SOCKERR_OK if all OK, < 0 on error.*/ int sock_write_t (int fd, const void* buff, int count, unsigned int timeout); int sock_read_t (int fd, void* buff, int count, unsigned int timeout); #define sock_write(fd, buff, count) sock_write_t(fd, buff, count, 0) #define sock_read(fd, buff, count) sock_read_t(fd, buff, count, 0)

上述函數(shù)是 MiniGUI-Lite 用來建立系統(tǒng)內(nèi)部使用的 UNIX Domain Socket 并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的函數(shù)，是對基本套接字系統(tǒng)調(diào)用的封裝。這些函數(shù)的功能描述如下：

• serv_listen：服務(wù)器調(diào)用該函數(shù)建立一個監(jiān)聽套接字，并返回套接字文件描述符。建議將服務(wù)器監(jiān)聽套接字建立在 /var/tmp/ 目錄下。
• serv_accept：服務(wù)器調(diào)用該函數(shù)接受來自客戶的連接請求。
• cli_conn：客戶調(diào)用該函數(shù)連接到服務(wù)器，其中 name 是客戶的監(jiān)聽套接字。該函數(shù)為客戶建立的套接字將保存在 /var/tmp/ 目錄中，并且以 -c 的方式命名，其中 c 是用來區(qū)別不同套接字通訊用途的字母，由 project 參數(shù)指定。MiniGUI-Lite 內(nèi)部使用了 'a'，所以由應(yīng)用程序建立的套接字，應(yīng)該使用除 'a' 之外的字母。
• sock_write_t：在建立并連接之后，客戶和服務(wù)器之間就可以使用 sock_write_t 函數(shù)和 sock_read_t 函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。sock_write_t 的參數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用 write 類似，但可以傳遞進(jìn)入一個超時參數(shù)，注意該參數(shù)以 10ms 為單位，為零時超時設(shè)置失效，且超時設(shè)置只在 mginit 程序中有效。
• sock_read_t：sock_read_t 的參數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用 read類似，但可以傳遞進(jìn)入一個超時參數(shù)，注意該參數(shù)以 10ms 為單位，為零時超時設(shè)置失效，且超時設(shè)置只在 mginit 程序中有效。

下面的代碼演示了作為服務(wù)器的程序如何利用上述函數(shù)建立一個監(jiān)聽套接字：

#define LISTEN_SOCKET "/var/tmp/mysocket" static int listen_fd; BOOL listen_socket (HWND hwnd) { if ((listen_fd = serv_listen (LISTEN_SOCKET)) < 0) return FALSE; return RegisterListenFD (fd, POLL_IN, hwnd, NULL); }

當(dāng)服務(wù)器接收到來自客戶的連接請求是，服務(wù)器的 hwnd 窗口將接收到 MSG_FDEVENT 消息，這時，服務(wù)器可接受該連接請求：

int MyWndProc (HWND hwnd, int message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { switch (message) { ... case MSG_FDEVENT: if (LOWORD (wParam) == listen_fd) { /* 來自監(jiān)聽套接字 */ pid_t pid; uid_t uid; int conn_fd; conn_fd = serv_accept (listen_fd, &pid, &uid); if (conn_fd >= 0) { RegisterListenFD (conn_fd, POLL_IN, hwnd, NULL); } } else { /* 來自已連接套接字 */ int fd = LOWORD(wParam); /* 處理來自客戶的數(shù)據(jù) */ sock_read_t (fd, ...); sock_write_t (fd, ....); } break; ... } }

上面的代碼中，服務(wù)器將連接得到的新文件描述符也注冊為監(jiān)聽描述符，因此，在 MSG_FDEVENT 消息的處理中，應(yīng)該判斷導(dǎo)致 MSG_FDEVENT 消息的文件描述符類型，并做適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

在客戶端，當(dāng)需要連接到服務(wù)器時，可通過如下代碼：

int conn_fd; if ((conn_fd = cli_conn (LISTEN_SOCKET, 'b')) >= 0) { /* 向服務(wù)器發(fā)送請求 */ sock_write_t (fd, ....); /* 獲取來自服務(wù)器的處理結(jié)果 */ sock_read_t (fd, ....); }

4 編寫可移植代碼
我們知道，許多嵌入式系統(tǒng)所使用的 CPU 具有和普通臺式機(jī) CPU 完全不同的構(gòu)造和特點(diǎn)。但有了操作系統(tǒng)和高級語言，可以最大程度上將這些不同隱藏起來。只要利用高級語言編程，編譯器和操作系統(tǒng)能夠幫助程序員解決許多和 CPU 構(gòu)造及特點(diǎn)相關(guān)的問題，從而節(jié)省程序開發(fā)時間，并提高程序開發(fā)效率。然而某些 CPU 特點(diǎn)卻是應(yīng)用程序開發(fā)人員所必須面對的，這其中就有如下幾個需要特別注意的方面：

• 字節(jié)順序。一般情況下，我們接觸到的 CPU 在存放多字節(jié)的整數(shù)數(shù)據(jù)時，將低位字節(jié)存放在低地址單元中，比如常見的 Intel x86 系列 CPU。而某些 CPU 采用相反的字節(jié)順序。比如在嵌入式系統(tǒng)中使用較為廣泛的 PowerPC 就將低位字節(jié)存放在高地址單元中。前者叫 Little Endian 系統(tǒng)；而后者叫 Big Endian 系統(tǒng)。
• 在某些平臺上的 Linux 內(nèi)核，可能缺少某些高級系統(tǒng)調(diào)用，最常見的就是與虛擬內(nèi)存機(jī)制相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用。在某些 CPU 上運(yùn)行的 Linux 操作系統(tǒng)，因?yàn)?CPU 能力的限制，無法提供虛擬內(nèi)存機(jī)制，基于虛擬內(nèi)存實(shí)現(xiàn)的某些 IPC 機(jī)制就無法正常工作。比如在某些缺少 MMU 單元的 CPU 上，就無法提供 System V IPC 機(jī)制中的共享內(nèi)存。

為了編寫具有最廣泛適應(yīng)性的可移植代碼，應(yīng)用程序開發(fā)人員必須注意到這些不同，并且根據(jù)情況編寫可移植代碼。這里，我們將描述如何在 MiniGUI 應(yīng)用程序中編寫可移植代碼。

4.1 理解并使用 MiniGUI 的 Endian 讀寫函數(shù)
為了解決上述的第一個問題，MiniGUI 提供了若干 Endian 相關(guān)的讀寫函數(shù)。這些函數(shù)可以劃分為如下兩類：

• 用來交換字節(jié)序的函數(shù)。包括ArchSwapLE16、ArchSwapBE16 等。
• 用來讀寫標(biāo)準(zhǔn)I/O 流的函數(shù)。包括MGUI_ReadLE16、MGUI_ReadBE16 等。

前一類用來將某個 16位、32 位或者 64 位整數(shù)從某個特定的字節(jié)序轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)私有（native）字節(jié)序。舉例如下：

int fd, len_header; ... if (read (fd, &len_header, sizeof (int)) == -1) goto error; #if MGUI_BYTEORDER == MGUI_BIG_ENDIAN len_header = ArchSwap32 (len_header); // 如果是 Big Endian 系統(tǒng)，則轉(zhuǎn)換字節(jié)序 #endif ...

在上面的程序段中，首先通過 read 系統(tǒng)調(diào)用從指定的文件描述符中讀取一個整數(shù)值到 len_header 變量中。該文件中保存的整數(shù)值是 Little Endian 的，因此如果在 Big Endian 系統(tǒng)上使用這個整數(shù)值，就必須進(jìn)行字節(jié)順序交換。這里可以使用 ArchSwapLE32，將 Little Endian 的 32 位整數(shù)值轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)私有的字節(jié)序。也可以如上述程序段那樣，只對 Big Endian 系統(tǒng)進(jìn)行字節(jié)序轉(zhuǎn)換，這時，只要利用 ArchSwap32 函數(shù)即可。

MiniGUI 提供的用來轉(zhuǎn)換字節(jié)序的函數(shù)（或者宏）如下：

• ArchSwapLE16(X) 將指定的以 Little Endian 字節(jié)序存放的 16 位整數(shù)值轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)私有整數(shù)值。如果系統(tǒng)本身是 Little Endian 系統(tǒng)，則該函數(shù)不作任何工作，直接返回 X；如果系統(tǒng)本身是 Big Endian 系統(tǒng)，則調(diào)用 ArchSwap16 函數(shù)交換字節(jié)序。
• ArchSwapLE32(X) 將指定的以 Little Endian 字節(jié)序存放的 32 位整數(shù)值轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)私有整數(shù)值。如果系統(tǒng)本身是 Little Endian 系統(tǒng)，則該函數(shù)不作任何工作，直接返回 X；如果系統(tǒng)本身是 Big Endian 系統(tǒng)，則調(diào)用 ArchSwap32 函數(shù)交換字節(jié)序。
• ArchSwapBE16(X) 將指定的以 Big Endian 字節(jié)序存放的 16 位整數(shù)值轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)私有整數(shù)值。如果系統(tǒng)本身是 Big Endian 系統(tǒng)，則該函數(shù)不作任何工作，直接返回 X；如果系統(tǒng)本身是 Little Endian 系統(tǒng)，則調(diào)用 ArchSwap16 函數(shù)交換字節(jié)序。
• ArchSwapBE32(X) 將指定的以 Big Endian 字節(jié)序存放的 32 位整數(shù)值轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)私有整數(shù)值。如果系統(tǒng)本身是 Big Endian 系統(tǒng)，則該函數(shù)不作任何工作，直接返回 X；如果系統(tǒng)本身是 Little Endian 系統(tǒng)，則調(diào)用 ArchSwap32 函數(shù)交換字節(jié)序。

MiniGUI 提供的第二類函數(shù)用來從標(biāo)準(zhǔn) I/O 的文件對象中讀寫 Endian 整數(shù)值。如果要讀取的文件是以 Little Endian 字節(jié)序存放的，則可以使用 MGUI_ReadLE16 和MGUI_ReadLE32 等函數(shù)讀取整數(shù)值，這些函數(shù)將把讀入的整數(shù)值轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)私有字節(jié)序，反之使用MGUI_ReadBE16 和MGUI_ReadBE32 函數(shù)。如果要寫入的文件是以 Little Endian 字節(jié)序存放的，則可以使用 MGUI_WriteLE16 和MGUI_WriteLE32 等函數(shù)讀取整數(shù)值，這些函數(shù)將把要寫入的整數(shù)值從系統(tǒng)私有字節(jié)序轉(zhuǎn)換為 Little Endian 字節(jié)序，然后寫入文件，反之使用MGUI_WriteBE16 和MGUI_WriteBE32 函數(shù)。下面的代碼段說明了上述函數(shù)的用法：

FILE* out; int ount; ... MGUI_WriteLE32 (out, count); // 以 Little Endian 字節(jié)序保存 count 到文件中。 ...

4.2 利用條件編譯編寫可移植代碼
在涉及到可移植性問題的時候，有時我們能夠方便地通過 4.1 中描述的方法進(jìn)行函數(shù)封裝，從而提供具有良好移植性的代碼，但有時我們無法通過函數(shù)封裝的方法提供可移植性代碼。這時，恐怕只能使用條件編譯了。下面的代 碼說明了如何使用條件編譯的方法確保程序正常工作（該代碼來自 MiniGUI src/kernel/sharedres.c）：

/* 如果系統(tǒng)不支持共享內(nèi)存，則定義 _USE_MMAP #undef _USE_MMAP /* #define _USE_MMAP 1 */ void *LoadSharedResource (void) { #ifndef _USE_MMAP key_t shm_key; void *memptr; int shmid; #endif /* 裝載共享資源 */ ... #ifndef _USE_MMAP /* 獲取共享內(nèi)存對象 */ if ((shm_key = get_shm_key ()) == -1) { goto error; } shmid = shmget (shm_key, mgSizeRes, SHM_PARAM | IPC_CREAT | IPC_EXCL); if (shmid == -1) { goto error; } // Attach to the share memory. memptr = shmat (shmid, 0, 0); if (memptr == (char*)-1) goto error; else { memcpy (memptr, mgSharedRes, mgSizeRes); free (mgSharedRes); } if (shmctl (shmid, IPC_RMID, NULL) < 0) goto error; #endif /* 打開文件 */ if ((lockfd = open (LOCKFILE, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644)) == -1) goto error; #ifdef _USE_MMAP /* 如果使用 mmap，就將共享資源寫入文件 */ if (write (lockfd, mgSharedRes, mgSizeRes) < mgSizeRes) goto error; else { free(mgSharedRes); mgSharedRes = mmap( 0, mgSizeRes, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, lockfd, 0); } #else /* 否則將共享內(nèi)存對象 ID 寫入文件 */ if (write (lockfd, &shmid, sizeof (shmid)) < sizeof (shmid)) goto error; #endif close (lockfd); #ifndef _USE_MMAP mgSharedRes = memptr; SHAREDRES_SHMID = shmid; #endif SHAREDRES_SEMID = semid; return mgSharedRes; error: perror ("LoadSharedResource"); return NULL; }

上述程序段是 MiniGUI-Lite 服務(wù)器程序用來裝載共享資源的。如果系統(tǒng)支持共享內(nèi)存，則初始化共享內(nèi)存對象，并將裝載的共享資源關(guān)聯(lián)到共享內(nèi)存對象，然后將共享內(nèi)存對象 ID 寫入文件；如果系統(tǒng)不支持共享內(nèi)存，則將初始化后的共享資源全部寫入文件。在客戶端，如果支持共享內(nèi)存，則可以從文件中獲得共享內(nèi)存對象 ID，并直接關(guān)聯(lián)到共享內(nèi)存；如果不支持共享內(nèi)存，則可以使用 mmap 系統(tǒng)調(diào)用，將文件映射到進(jìn)程的地址空間。客戶端的代碼段如下：

void* AttachSharedResource (void) { #ifndef _USE_MMAP int shmid; #endif int lockfd; void* memptr; if ((lockfd = open (LOCKFILE, O_RDONLY)) == -1) goto error; #ifdef _USE_MMAP /* 使用 mmap 將共享資源映射到進(jìn)程地址空間 */ mgSizeRes = lseek (lockfd, 0, SEEK_END ); memptr = mmap( 0, mgSizeRes, PROT_READ, MAP_SHARED, lockfd, 0); #else /* 否則獲取共享內(nèi)存對象 ID，并關(guān)聯(lián)該共享內(nèi)存 */ if (read (lockfd, &shmid, sizeof (shmid)) < sizeof (shmid)) goto error; close (lockfd); memptr = shmat (shmid, 0, SHM_RDONLY); #endif if (memptr == (char*)-1) goto error; return memptr; error: perror ("AttachSharedResource"); return NULL; }

5 其他

5.1 讀寫配置文件
MiniGUI 的配置文件，即 /etc/MiniGUI.cfg 文件的格式，采用了類似 Windows INI 文件的格式。這種文件格式非常簡單，如下所示：

[section-name1] key-name1=key-value1 key-name2=key-value2 [section-name2] key-name3=key-value3 key-name4=key-value4

這種配置文件中的參數(shù)以 section 分組，然后用 key=value 的形式指定參數(shù)及其值。應(yīng)用程序也可以利用這種配置文件格式保存一些配置信息，為此，MiniGUI 提供了如下三個函數(shù)（include/minigui.h）：

int GUIAPI GetValueFromEtcFile (const char* pEtcFile, const char* pSection,const char* pKey, char* pValue, int iLen); int GUIAPI GetIntValueFromEtcFile (const char* pEtcFile, const char* pSection,const char* pKey, int* value); int GUIAPI SetValueToEtcFile (const char* pEtcFile, const char* pSection, const char* pKey, char* pValue);

這三個函數(shù)的用途如下：

• GetValueFromEtcFile：從指定的配置文件當(dāng)中獲取指定的鍵值，鍵值以字符串形式返回。
• GetIntValueFromEtcFile：從指定的配置文件當(dāng)中獲取指定的整數(shù)型鍵值。該函數(shù)將獲得的字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)值返回（采用strtol 函數(shù)轉(zhuǎn)換）。
• SetValueToEtcFile：該函數(shù)將給定的鍵值保存到指定的配置文件當(dāng)中，如果配置文件不存在，則將新建配置文件。如果給定的鍵已存在，則將覆蓋舊值。

假定某個配置文件記錄了一些應(yīng)用程序信息，并具有如下格式：

[mginit] nr=8 autostart=0 [app0] path=../tools/ name=vcongui layer= tip=Virtual&console&on&MiniGUI icon=res/konsole.gif [app1] path=../bomb/ name=bomb layer= tip=Game&of&Minesweaper icon=res/kmines.gif [app2] path=../controlpanel/ name=controlpanel layer= tip=Control&Panel icon=res/kcmx.gif

其中的 [mginit] 段記錄了應(yīng)用程序個數(shù)（nr鍵），以及自動啟動的應(yīng)用程序索引（autostart鍵）。而 [appX] 段記錄了每個應(yīng)用程序的信息，包括該應(yīng)用程序的路徑、名稱、圖標(biāo)等等。下面的代碼演示了如何使用 MiniGU的配置文件函數(shù)獲取這些信息（該代碼段來自 mde 演示包中的 mginit 程序）：

#define APP_INFO_FILE "mginit.rc" static BOOL get_app_info (void) { int i; APPITEM* item; /* 獲取應(yīng)用程序個數(shù)信息 */ if (GetIntValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, "mginit", "nr", &app_info.nr_apps) != ETC_OK) return FALSE; if (app_info.nr_apps <= 0) return FALSE; /* 獲取自動啟動的應(yīng)用程序索引 */ GetIntValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, "mginit", "autostart", &app_info.autostart); if (app_info.autostart >= app_info.nr_apps || app_info.autostart < 0) app_info.autostart = 0; /* 分配應(yīng)用程序信息結(jié)構(gòu) */ if ((app_info.app_items = (APPITEM*)calloc (app_info.nr_apps, sizeof (APPITEM))) == NULL) { return FALSE; } /* 獲取每個應(yīng)用程序的路徑、名稱、圖標(biāo)等信息 */ item = app_info.app_items; for (i = 0; i < app_info.nr_apps; i++, item++) { char section [10]; sprintf (section, "app%d", i); if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "path", item->path, PATH_MAX) != ETC_OK) goto error; if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "name", item->name, NAME_MAX) != ETC_OK) goto error; if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "layer", item->layer, LEN_LAYER_NAME) != ETC_OK) goto error; if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "tip", item->tip, TIP_MAX) != ETC_OK) goto error; strsubchr (item->tip, '&', ' '); if (GetValueFromEtcFile (APP_INFO_FILE, section, "icon", item->bmp_path, PATH_MAX + NAME_MAX) != ETC_OK) goto error; if (LoadBitmap (HDC_SCREEN, &item->bmp, item->bmp_path) != ERR_BMP_OK) goto error; item->cdpath = TRUE; } return TRUE; error: free_app_info (); return FALSE; }

5.2 定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算
通常在進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算時，我們采用浮點(diǎn)數(shù)表示實(shí)數(shù)，并利用 頭文件中所聲明的函數(shù)進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。我們知道，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算是一種非常耗時的運(yùn)算過程。為了減少因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)運(yùn)算而帶來的額外 CPU 指令，在一些三維圖形庫當(dāng)中，通常會采用定點(diǎn)數(shù)來表示實(shí)數(shù)，并利用定點(diǎn)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，這樣，將大大提高三維圖形的運(yùn)算速度。MiniGUI 也提供了一些定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算函數(shù)，分為如下幾類：

• 整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和定點(diǎn)數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。利用 itofix 和 fixtoi 函數(shù)可實(shí)現(xiàn)整數(shù)和定點(diǎn)數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換；利用 ftofix 和 fixtof 函數(shù)可實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)和定點(diǎn)數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。
• 定點(diǎn)數(shù)加、減、乘、除等基本運(yùn)算。利用 fadd、fsub、fmul、fdiv、fsqrt等函數(shù)可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)數(shù)加、減、乘、除以及平方根運(yùn)算。
• 定點(diǎn)數(shù)的三角運(yùn)算。利用 fcos、fsin、ftan、facos、fasin 等函數(shù)可求給定定點(diǎn)數(shù)的余弦、正弦、正切、反余弦、反正弦值。
• 矩陣、向量等運(yùn)算。矩陣、向量相關(guān)運(yùn)算在三維圖形中非常重要，限于篇幅，本文不會詳細(xì)講述這些運(yùn)算，讀者可參閱MiniGUI 的 include/fixedmath.h 頭文件。

下面的代碼段演示了定點(diǎn)數(shù)的用法，該程序段根據(jù)給定的三個點(diǎn)（pts[0]、pts[1]、pts[2]）畫一個弧線，其中 pts[0] 作為圓心，pts[1] 是圓弧的起點(diǎn)，而 pts[2] 是圓弧終點(diǎn)和圓心連線上的一個點(diǎn)：

void draw_arc (HDC hdc, POINT* pts) { int sx = pts [0].x, sy = pts [0].y; int dx = pts [1].x - sx, dy = pts [1].y - sy; int r = sqrt (dx * dx * 1.0 + dy * dy * 1.0); double cos_d = dx * 1.0 / r; fixed cos_f = ftofix (cos_d); fixed ang1 = facos (cos_f); int r2; fixed ang2; if (dy > 0) { ang1 = fsub (0, ang1); } dx = pts [2].x - sx; dy = pts [2].y - sy; r2 = sqrt (dx * dx * 1.0 + dy * dy * 1.0); cos_d = dx * 1.0 / r2; cos_f = ftofix (cos_d); ang2 = facos (cos_f); if (dy > 0) { ang2 = fsub (0, ang2); } Arc (hdc, sx, sy, r, ang1, ang2); }

上述程序的計算非常簡單，步驟如下（該程序段來自 mde 演示程序包中的 painter/painter.c 程序）：

根據(jù) pts[0] 和 pts[1] 計算圓弧的半徑，然后計算圓弧的起始偏角，即 ang1，使用了ftofix 函數(shù)和 facos 函數(shù)。

計算 pts[2] 點(diǎn)和圓心連線的夾角，即 ang2，使用了 ftofix 和 facos 函數(shù)。

調(diào)用 Arc 函數(shù)繪制圓弧。

6 小結(jié)
本文講述了 MiniGUI 為應(yīng)用程序提供的一些非 GUI/GDI 的接口。這些接口中，某些是為了解決和操作系統(tǒng)的交互而設(shè)計的，以便 MiniGUI 應(yīng)用程序能夠更好地與操作系統(tǒng)提供的機(jī)制融合在一起；而某些提供了對 UNIX Domain Socket 良好封裝的接口，可幫助應(yīng)用程序方便進(jìn)行進(jìn)程間通訊或者擴(kuò)展其功能；其他接口則專注于嵌入式系統(tǒng)的特殊性，為應(yīng)用程序提供了可移植的文件 I/O 封裝代碼。在這些接口的幫助下，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員可以編寫功能強(qiáng)大而靈活的應(yīng)用程序。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/weifuqin530/archive/2009/05/17/1458628.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于 Linux 和 MiniGUI 的嵌入式系统软件开发指南（六） MiniGUI 提供的非 GUI/GDI 接口...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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