minigui源码学习

快来打我* 2023-06-18 14:58 6阅读 0赞

# 前言： #

个人习惯学习源码先从编译结构了解代码模块，所以先从编译结构开始了解。  
如果编译角度搞不定，就代码开始运行时，各个模块初始化的角度开始了解。

# 学习源码——编译角度 #

## 下载源码 ##

git clone https://github.com/VincentWei/minigui.gitminigui

## 编译 ##

minigui使用autotools工具来生成Makefile文件，然后再执行make编译。

一般操作流程是：

autoconf
    auto make
    ./configure
    make

但是不起作用啊，autoconf执行失败。

于是直接运行autogen.sh，然后autoconf，automake，./configure都可运行了，但是make运行失败。

想了想，还是放弃从编译角度切入了吧

1.  自动生成的Makefile太过复杂，难以解析
2.  autotools工具也不熟

# 学习源码——运行角度 #

## 初始化入口： ##

### MiniGUIAppMain ###

MiniGUIAppMain是用例的入口函数，所以从这个函数开始顺腾摸瓜，了解代码的模块和结构  
MiniGUIAppMain的定义：

#define MiniGUIMain \ MiniGUIAppMain (int args, const char* argv[]); \ int main_entry (int args, const char* argv[]) \ { \ int iRet = 0; \ if (InitGUI (args, argv) != 0) { \ return 1; \ } \ iRet = MiniGUIAppMain (args, argv); \ TerminateGUI (iRet); \ return iRet; \ } \ int MiniGUIAppMain

从代码可知，MiniGUIMain 会先运行InitGUI()，然后再运行MiniGUIAppMain，界面完了以后，还会调用TerminateGUI回收界面资源

## 模块初始化 ##

InitGUI()总共调用了下面20多个初始化函数，前置工作准备

初始化各个模块初始化的函数，以及模块的流程如下：

1. _sysvipc_mutex_sem_init
                    2. mg_InitSliceAllocator
                    3. mg_InitFixStr
                    4. mg_InitMisc
                    5. mg_InitGAL
                    6. InstallSEGVHandle
                    7. mg_InitSystemRes
                    8. mg_InitGDI
                    9. mg_InitScreenDC
                    10. license_create
                    11. mg_InitCursor
                    12. mg_InitLWEvent
                    13. mg_InitLFManager
                    14. mg_InitMenu
                    15. mg_InitControlClass
                    16. mg_InitAccel
                    17. mg_InitDesktop
                    18. mg_InitFreeQMSGList
                    19. createThreadInfoKey
                    20. SystemThreads
                    21. SetKeyboardLayout
                    22. SetCursor
                    23. SetCursorPos
                    24. mg_TerminateMgEtc

## 模块作用了解 ##

一般来说，每个模块会有个小的说明文档，但是没有找到，所以算了。  
看源码应该大致能了解其作用，如果不能了解其作用，则跟着用例的创建窗口的代码往下跑，看模块是怎么用的来学习他吧。

模块作用总结如下：

1. _sysvipc_mutex_sem_init
       信号量初始化，信号量是跨进程的，用于进程间共享内存锁。
    
       这个函数内部清空了许多sem锁，然后重新创建。
    
       功能：初始化锁
    
    2. mg_InitSliceAllocator
    
            作用尚未了结清楚，初步理解为窗口内存碎片整理
    
    3. mg_InitFixStr
    
            功能：字串补全，内存占用2^n~2^(n+1)时，空间大小补全为2^(n+1)
    
    4. mg_InitMisc
    
            功能：零零散散的杂项功能初始化，观其实现时是存取配置项功能。还有个clipboard剪辑版，暂时不了解
    
    5. mg_InitGAL
    
            功能：创建一个video设备，并创建一个surface对象与video设备互相指向。video设备初始化时，会从底层map一段内存出来，然后由surface对其进行管理。
            读写surface时会直接改变界面。
    
    6. InstallSEGVHandle
    
            功能：linux 系统信号监听及处理
    
    7. InitSystemRes
    
            功能：建一张存数据的hash表，用于存储资源。添加bmp内部资源，添加icon资源，添加样式资源    
    
    8. InitGDI
    
            全称：global graphic interface
    
            功能：包括了所有图形操作的接口
    
    9. InitScreenDC
    
            功能：
    
                    1. 初始化InitBlockDataHeap(__mg_FreeClipRectList)
    
                    2. dc_InitClipRgnInfo，初始化dc池，后续取hdc就从这里取
    
                    3. 初始化全局dc，__mg_screen_dc
    
                    4. 初始化全局dc，__mg_screen_sys_dc
    
    10. license_create
    
            功能：加载license相关资源，具体作用未明
    
    11. InitCursor
    
            功能：初始化鼠标资源
    
    12. mg_InitLWEvent
    
            功能：初始化IAL，事件输入模块
    
    13. mg_InitLFManager
    
            功能：初始化系统默认样式
    
    14. mg_InitMenu
    
            功能：菜单相关
                    1. 初始化InitBlockDataHeap(MBHeap)，作用未知
                    2. 初始化InitBlockDataHeap(MIHeap)，作用未知
                    3. 初始化InitBlockDataHeap(TMIHeap)，作用未知
    
    15. mg_InitControlClass
    
            功能：注册系统默认样式的控件
    
    16. mg_InitAccel
    
            功能：
                    1. 初始化InitBlockDataHeap(ACHeap)，作用未知
                    2. 初始化InitBlockDataHeap(AIHeap)，作用未知
    
    17. mg_InitDesktop
    
            功能：
    
            1. 初始化z序的数据结构
    
            2. 初始化InitBlockDataHeap(sg_FreeClipRectList)
    
            3. 初始化InitBlockDataHeap(sg_FreeInvRectList)
    
            4. 初始化__mg_hwnd_desktop，也就是DESKTOP_HWND
    
            5. 初始化桌面的消息队列，__mg_hwnd_desktop->pMessages =  __mg_dsk_msg_queue
    
            6. 设置系统默认的控件样式
    
    18. mg_InitFreeQMSGList
    
            功能：初始化InitBlockDataHeap(QMSGHeap)，作用未知
    
    19. createThreadInfoKey
    
            功能：初始化主线程的pthread_key，使主线程也有对应的线程标志。
                    后续创建主窗口时，也是根据该线程标志来获取消息队列的，也许还有很多和主线程pthread_key相关的模块
    
    20. SystemThreads
    
            功能：创建两个线程，一个是DesktopMain，另一个是EventLoop
                    DesktopMain：不停的接收并处理消息，凡是发给桌面的消息，都在该线程处理
                    EventLoop：运行IAL模块，不停地获取事件
    
    21. SetKeyboardLayout
    
            功能：初始化键盘布局相关，作用未知
    
    22. SetCursor&SetCursorPos
    
            功能：预测设置光标，作用未知
    
    23. mg_TerminateMgEtc
    
            功能：结束配置管理模块，作用未知

## GAL模块解析 ##

按照从上向下的顺序，第一我先详细说明GAL模块。

GAL模块的初始化，我就不按初始化的流程来说明，我先将模块拆解成一个个小模块，然后介绍完小模块以后，再说明整个初始化的流程。

### video驱动管理模块——video-drivers ###

video会有各种不同厂商的设备，不同厂商的设备会有不同的驱动，所以video-drivers模块包含了很多video视频设备的驱动

所有的这些video驱动模块都保存在boot\_strap(VideoBootStrap\*\*)这个全局变量当中

src/newgal/video.c 中可以看到这个boot\_strap这个全局变量包含了哪些驱动：

/* Available video drivers */
    static VideoBootStrap *bootstrap[] = { 
    #ifdef _MGGAL_DUMMY
    &DUMMY_bootstrap,
    #endif
    #ifdef _MGGAL_FBCON
    &FBCON_bootstrap,
    #endif
    #ifdef _MGGAL_QVFB
    &QVFB_bootstrap,
    #endif
    ...
    NULL
    };

然后我们只挑FBCON\_bootstrap，稍微深入了解下。

#### fbcon驱动模块 ####

fbcon模块的源码目录在：src\\newgal\\fbcon\\

我们先看fbvideo.c文件，FBCON\_bootstrap的定义：

VideoBootStrap FBCON_bootstrap = { 
                    "fbcon", "Linux Framebuffer Console",
                    FB_Available, FB_CreateDevice
                    };

GAL模块初始化，选中FBCON\_bootstrap驱动时，会调用FB\_CreateDevice获取一个video设备对象，我们称之为’video’

以后我们看看FB\_CreateDevice，对返回的video设备对象做了哪些初始化：

this->VideoInit = FB_VideoInit;
                    this->ListModes = FB_ListModes;
                    this->SetVideoMode = FB_SetVideoMode;
                    this->SetColors = FB_SetColors;
                    this->VideoQuit = FB_VideoQuit;
                    this->AllocHWSurface = FB_AllocHWSurface;
                    this->CheckHWBlit = NULL;
                    this->FillHWRect = NULL;
                    this->SetHWColorKey = NULL;
                    this->SetHWAlpha = NULL;
                    this->UpdateRects = NULL;
                    this->FreeHWSurface = FB_FreeHWSurface;
                    this->GetFBInfo = FB_GetFBInfo;
                    this->free = FB_DeleteDevice;

这些函数就是video设备对象可以执行的操作了  
操作很多也很复杂，但是我只了解了FB\_VideoInit和FB\_SetVideoMode两个函数的实现  
因为初始化就用到了这两个函数

##### FB\_VideoInit #####

FB\_VideoInit函数中，映射了一段内存到video->hidden->mapped\_mem：

#define mapped_mem (this->hidden->mapped_mem)
    mapped_mem = mmap(NULL, mapped_memlen,
            PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, console_fd, 0);

以及计算了一个偏移地址：

ioctl(console_fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo)
    /* Memory map the device, compensating for buggy PPC mmap() */
    mapped_offset = (((long)finfo.smem_start) -
                    (((long)finfo.smem_start)&~(getpagesize () - 1)));
    mapped_memlen = finfo.smem_len+mapped_offset;

##### FB\_SetVideoMode #####

FB\_SetVideoMode函数中，对传入的参数current(也就是surface)进行了初始化

/* Set up the new mode framebuffer */
    current->flags = (GAL_FULLSCREEN|GAL_HWSURFACE);
    current->w = vinfo.xres;
    current->h = vinfo.yres;
    current->pitch = finfo.line_length;
    current->pixels = mapped_mem+mapped_offset;

其实SetVideoMode就有点像告诉video驱动，我要要显示的图像的大小，格式，你给我一张合适的画布放surface里，我自己绘图

总结：映射的这段buffer，会被video控制器以一定频率不停的读取显示到video设备上  
而这段内存又保存在了surface中，所以操作surface->pixels，就有点像直接在设备界面上绘图

## surface模块 ##

源码位置：src/newgal/surface.c  
surface模块的初始化入口是GAL\_CreateRGBSurface函数，这个函数里面会new一个surface对象，  
然后由GAL\_VideoSurface这个全局指针接管。据我目前观察，之后大多数情况都是使用的GAL\_VideoSurface

### GAL初始化流程 ###

文件入口：src\\newgal\\newgal.c

mg_InitGAL：
            GAL_VideoInit：
                    GAL_GetVideo：
                            FBCON_bootstrap->create：
                                    FB_CreateDevice：
                                            创建一个video设备对象，并返回
                    video->VideoInit：
                            映射一段buffer保存在video->hidden->mapped_mem中
                    
                    初始化全局变量：
                            current_video = video
                            current_video->screen = NULL
    
                    GAL_VideoSurface = GAL_CreateRGBSurface(...)：
                            创建一个surface
                    
                    初始化全局变量：
                            GAL_VideoSurface->video = current_video;
    
            __gal_screen = GAL_SetVideoMode:
                    video->SetVideoMode:
                            根据mode设置surface内容,并返回
            初始化GDI模块的全局变量：SysPixelIndex

## IAL模块解析 ##

函数入口：mg_InitLWEvent->mg_InitIAL
    文件入口：src/kernel/event.c->src/ial/ial.c

负责事件获取，并转成windows message上传到设备端

### IAL引擎 ###

同video有众多设备驱动一样，IAL也有众多引擎  
根据配置里的IAL引擎名称，IAL模块会选择其中一个引擎赋值到全局变量\_\_mg\_cur\_input中  
然后使用\_\_mg\_cur\_input来进行引擎操作，一下是IAL所有的引擎，我只取libinput说明一下

static INPUT inputs [] =
    { 
    /* General IAL engines ... */
    #ifdef _MGIAL_QVFB
    { "qvfb", InitQVFBInput, TermQVFBInput},
    #endif
    ...
    #ifdef _MGIAL_LIBINPUT
    { "libinput", InitLibInput, TermLibInput},
    #endif
    /* ... end of general IAL engines */
    };

#### libinput ####

libinput的入口函数是InitLibInput，IAL获取到libinput之后，便会调用该接口  
这里我只说明两个函数，一个是初始化函数InitLibInput，以及wait\_event\_ex  
因为初始化会用到InitLibInput，以及之后读取事件会调用wait\_event\_ex

##### InitLibInput #####

InitLibInput对于input引擎的初始化：

...
    input->update_mouse = mouse_update;
    input->get_mouse_xy = mouse_getxy;
    input->set_mouse_xy = mouse_setxy;
    input->get_mouse_button = mouse_getbutton;
    input->set_mouse_range = mouse_setrange;
    input->suspend_mouse= input_suspend;
    input->resume_mouse = input_resume;
    
    input->update_keyboard = keyboard_update;
    input->get_keyboard_state = keyboard_getstate;
    input->suspend_keyboard = input_suspend;
    input->resume_keyboard = input_resume;
    input->set_leds = set_leds;
    
    input->wait_event_ex = wait_event_ex;
    ...

##### wait\_event\_ex #####

wait_event_ex可以获取事件，并返回事件的类型

### IAL初始化流程 ###

mg\_InitIAL：  
InitLibInput：  
初始化\_\_mg\_cur\_input，并给其接口赋初值，之后便是用这个全局对象获取事件

## SystemThreads模块解析 ##

函数入口：SystemThreads
    文件入口：src/kernel/init.c

该模块主要是运行起桌面模块和IAL模块，将这两者关联到一块

### 创建线程DesktopMain ###

#### 初始化桌面 ####

调用init\_desktop\_win函数，初始化桌面参数，如下：

...
    static MAINWIN desktop_win;
    pDesktopWin = &desktop_win;
    pDesktopWin->pMessages         = __mg_dsk_msg_queue;
    pDesktopWin->MainWindowProc    = DesktopWinProc;
    ...
    pDesktopWin->pMainWin          = pDesktopWin;
    pDesktopWin->we_rdr            = __mg_def_renderer;
    
    __mg_hwnd_desktop = (HWND)pDesktopWin;
    __mg_dsk_win  = pDesktopWin;
    ...

注意：

#define HWND_DESKTOP        __mg_hwnd_desktop

也就是说HWND\_DESKTOP就是桌面本身，类型是MAINWIN

#### 消息处理 ####

获取并处理消息的步骤如下：

while (GetMessage(&Msg, HWND_DESKTOP)) { 
    ...
    DesktopWinProc (HWND_DESKTOP, 
    Msg.message, Msg.wParam, Msg.lParam);
    ...
    }

### 创建线程EventLoop ###

#### 循环读消息 ####

IAL_WaitEvent

#### 发消息 ####

发送消息到HWND_DESKTOP桌面的毁掉函数中

## control模块解析 ##

函数入口：mg_InitControlClass
    文件入口：src\gui\ctrlclass.c

### button控件 ###

文件入口：src\control\button.c
    函数入口：RegisterButtonControl

控件有很多自定义模块，我这里就专门挑button说下  
控件的绘制是在WinProc中的WM\_PAINT中进行的，RegisterButtonControl函数中会  
将WNDCLASS类型的对象填上一些参数，然后调用AddNewControlClass。具体代码如下：

BOOL RegisterButtonControl (void)
    { 
    WNDCLASS WndClass;
    
    WndClass.spClassName = CTRL_BUTTON;
    WndClass.dwStyle     = WS_NONE;
    WndClass.dwExStyle   = WS_EX_NONE;
    WndClass.hCursor     = GetSystemCursor (IDC_ARROW);
    WndClass.iBkColor    = 
    GetWindowElementPixel (HWND_NULL, WE_MAINC_THREED_BODY);
    WndClass.WinProc     = ButtonCtrlProc;
    
    return AddNewControlClass (&WndClass) == ERR_OK;
    }
    
    AddNewControlClass函数会根据WndClass的内容创建一个CTRLCLASSINFO结构的对象，然后将其保存到ccitable链表中

### 初始化流程 ###

BOOL mg_InitControlClass ()
    { 
    int i;
    
    for (i=0; i<LEN_CCITABLE; i++)
    ccitable[i] = NULL;
    
    // Register system controls here.
    #ifdef _MGCTRL_STATIC
    if (!RegisterStaticControl ())
    return FALSE;
    #endif
    
    #ifdef _MGCTRL_BUTTON
    if (!RegisterButtonControl())
    return FALSE;
    #endif
    ...
    }

## GDI模块初始化 ##

入口函数有两个：mg_InitScreenDC,mg_InitGDI
    入口文件：src/newgdi/gdi.c

前面模块了解部分已经初步学习，所以就不写了

### mg\_InitScreenDC ###

#### dc\_InitClipRgnInfo ####

初始化DC池，将每一个DC和surface挂钩，具体初始化如下：

for (i=0; i<DCSLOTNUMBER; i++) { 
    /* Local clip region */
    InitClipRgn (&DCSlot[i].lcrgn, &__mg_FreeClipRectList);
    MAKE_REGION_INFINITE(&DCSlot[i].lcrgn);
    
    /* Global clip region info */
    DCSlot[i].pGCRInfo = NULL;
    DCSlot[i].oldage = 0;
    
    /* Effective clip region-- 有效剪辑区，暂时不了解 */
    InitClipRgn (&DCSlot[i].ecrgn, &__mg_FreeClipRectList);
    }

#### dc\_InitScreenDC ####

调用两次，初始化\_\_mg\_screen\_dc和\_\_mg\_screen\_sys\_dc  
具体初始化的内容，我提炼了一下，如下：

1. pdc->DataType = TYPE_HDC;
    2. 初始化bkcolor
    3. 初始化画笔颜色，和样式
    4. 初始化画刷颜色
    5. 初始化DevRC，设备可显示屏幕大小
    6. pdc->surface = surface;
    7. pdc->cur_dst = pdc->surface->pixels;
    ...