DirectFB初探1

ninver

本文介绍了怎样生成一个最小（或接近最小）的DirectFB，以及相关的测试用例的安装和测试，对编译中的参数MMX，SSE，SDL，VNC的概念给出了较为详细的介绍
实验平台：
FC5（Fedora Core5）
DirectFB-0.9.24（目前最新版本为0.9.25，为了开发的稳定性，选择0.9.24版本）
下载源码：
下载
DirectFB-0.9.24.tar.gz
源码开发包，下载地址为：
http://www.directfb.org/index.php?path=Main%2FDownloads&page=4
；
下载测试用例
DirectFB-examples-0.9.23.tar.gz
：源码包，下载地址为：
http://www.directfb.org/index.php?path=Main%2FDownloads&page=4
；
当然，也可以下载最新的安装和测试版本。
安装DirectFB-0.9.24
本例中将会在/usr目录下建立软件安装目录和测试用例目录，首先建立这两个目录
$mkdir /usr/miniDirectFB
$mkdir /usr/miniExample
假设
DirectFB-0.9.24.tar.gz
下载到本地机器的位置为home目录，解压并进入该包
$tar xvf
DirectFB-0.9.24.tar.gz
$cd DirectFB-0.9.24
运行配置脚本，生成makefile文件
$./configure --prefix=/usr/miniDirectFB --enable-mmx=no --enable-sse=no --enable-sdl=no --enable-gif=no --enable-jpeg=no --with-gfxdrivers='none' --with-inputdrivers='none' --without-tools --disable-fast-install --disable-libtool-lock --enable-png=no --enable-video4linux=no --disable-debug --disable-trace --enable-freetype=no
注意，上面的参数和configure命令在同一行，各参数的含义详见后面附录部分。编译完成后的输出结果参照后面的附录。

$make clean;make
$make install

修改/etc/ld.so.conf文件，加入你所安装的DirectFB库文件的位置，此例为
/usr/ miniDirectFB/lib；
$vi /etc/ld.so.conf
添加usr/ miniDirectFB/lib
保存退出
$ldconfig
Ldconfig命令使得你刚加入的参数起作用，详细可以参考相关资料。
安装测试用例
假设
DirectFB-examples-0.9.23.tar.gz
下载到本地机器的位置为home目录，解压并进入该包
$tar xvf  
DirectFB-examples-0.9.23.tar.gz
$cd DirectFB-examples-0.9.23
设置pkgconfig的目录（参考你的DirectFB安装目录）
$export PKG_CONFIG_PATH=/usr/miniDirectFB/lib/pkgconfig
编译安装测试用例：
$./configure –prefix=/usr/miniExample
$make clean;make
$make install
安装完毕
测试
切换到一个终端下，设置相应的环境变量：
$export  LD_LIBRARY_PATH=/usr/miniDirectFB/lib
运行测试用例
$df_bltload
$df_cpuload
$df_dioload
注意，这里运行的每一个例子，你都无法通过鼠标键盘正常退出，因为，我们生成的是一个最小（或者接近最小）的DirectFB，在configure中我们去掉了对输入设备的支持；当然，其它的例子我们基本上都不能运行，因为他们都需要输入或者gfxdrivers的支持，我们也去掉了，不过，看起来很简洁，可以更方便我们对DirectFB的认识。安装的测试用例可以在你安装的目录里找到，本例中为：
/usr/miniExample/bin

附录1 编译完成后，configure的输出结果
Build options:
  Version                   0.9.24
  Install prefix            /usr/miniDirectFB
  Build shared libs         yes
  Build static libs         no
  Module directory          ${exec_prefix}/lib/directfb-0.9.24
  CPPFLAGS                  -D_REENTRANT
  CFLAGS                    -Wall -O3 -ffast-math -pipe  -D_GNU_SOURCE  -Werror-implicit-function-declaration
  LDFLAGS                  
  LIBS                      -ldl -lpthread

Misc options:
  Multi Application Core    no
  Voodoo (network support)  no
  Debug mode                no
  Trace support             no
  MMX support               no
  SSE support               no
  zlib compression          no
  sysfs support             no

Building Core Systems:
  Linux FBDev support       yes
  X11 support               no
  OSX support               no
  SDL support               no
  VNC support               no

Building WM Modules:
  Default                   yes
  UniQuE                    no

Building Tools              no

Building Image Providers:
  GIF                       no
  JPEG                      no
  MPEG2 I-Frame             yes
  PNG                       no

Building Video Providers:
  Video4Linux               no (v2: no)

Building Font implementations:
  FreeType2                 
  Default font              yes

Building Graphics Drivers:
  3Dfx Voodoo               no
  ATI Mach64                no
  ATI Radeon                no
  ATI Rage 128              no
  ATI R200                  no
  Intel i810                no
  Intel i830                no
  Matrox                    no
  NeoMagic                  no
  NSC Geode                 no
  nVidia                    no
  S3 Savage                 no
  SiS 315                   no
  TVIA CyberPro             no
  VIA CLE266                no
  VIA UniChrome             no

Building Input Drivers:
  DBox2 Remote              no
  DreamBox Remote           no
  ELO Touchscreen           no
  H3600 Touchscreen         no
  Joystick                  no
  Keyboard                  no
  Linux Input               no
  LiRC                      no
  MuTouch touchscreen       no
  PS/2 Mouse                no
  Serial Mouse              no
  SonyPI Jogdial            no
  ucb1x00 Touchscreen       no
  WM97xx Touchscreen        no
附录2 安装后生成的共享库列表为
libdirect-0.9.so.24.0.0
libdirectfb-0.9.so.24.0.0
libfusion-0.9.so.24
libdirectfbwm_default.so
libdirectfb_fbdev.so
libidirectfbimageprovider_mpeg2.so
libidirectfbfont_default.so
libidirectfbvideoprovider_v4l.so
附录三 使用rpm命令参看DirectFB的依赖关系
rpm -qpR directfb-0.9.24-8.rhfc5.at.i386.rpm
warning: directfb-0.9.24-8.rhfc5.at.i386.rpm: Header V3 DSA signature: NOKEY, key ID 66534c2b
libSDL-1.2.so.0  
libc.so.6  
libc.so.6(GLIBC_2.0)  
libc.so.6(GLIBC_2.1)  
libc.so.6(GLIBC_2.1.3)  
libc.so.6(GLIBC_2.3)  
libc.so.6(GLIBC_2.3.4)  
libc.so.6(GLIBC_2.4)  
libdirect-0.9.so.24  
libdirectfb-0.9.so.24  
libdl.so.2  
libdl.so.2(GLIBC_2.1)  
libfreetype.so.6  
libfusion-0.9.so.24  
libjpeg.so.62  
libm.so.6  
libpng12.so.0  
libpthread.so.0  
libpthread.so.0(GLIBC_2.0)  
libpthread.so.0(GLIBC_2.1)  
libpthread.so.0(GLIBC_2.3.2)  
libz.so.1  
rpmlib(CompressedFileNames) 3.0.4-1
rpmlib(PayloadFilesHavePrefix)

附录四 configure参数说明
l        --prefix=设定安装的目录，默认为/usr/local
l        --enable-mmx=的含义参照如下的解释：
MMX（MultiMedia Extensions），多媒体扩展指令集。是在Intel微处理器和其它与x86兼容的微处理器中包含57个多媒体指令的一个集合。支持MMX的微处理器可以处理许多常见的多媒体操作，例如信号处理（DSP digital signal processing）就常用一个单独的声卡或显卡来处理。然而，只有调用MMX指令的软件——所谓的支持MMX的软件——才能发挥MMX指令集的优势。
MMX技术用于加快多媒体和通信应用的运行速度。该技术加入了新的指令和数据类型，使应用达到更高水平的性能。它充分利用了许多多媒体和通信算法中固有的并行计算能力，同时还完全兼容现有的操作系统和应用。英特尔开发的最早期SIMD指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度。
英文解释：Short for Multimedia Extensions, a set of 57
multimedia

instructions
built into
Intel
microprocessors
and other x86-compatible
microprocessors
. MMX-enabled microprocessors can handle many common
multimedia
operations, such as
digital signal processing (DSP)
, that are normally handled by a separate
sound
or
video card
. However, only
software
especially written to call
MMX
instructions -- so-called MMX-enabled
software
-- can take advantage of the MMX instruction set.
l        --enable-sse=的含义参照如下的解释：
sse为PentiumIII级别以上的cpu启用SSE指令集优化支持；
Streaming SIMD Extensions(SSE)和Streaming SIMD Extensions 2(SSE2)指令集，它们对Intel (R) 4的处理器有效用；
Intel (R) Pentium 4处理器根据Intel (R) NetBurst TM 微架构（microarchitecture）。此架构从它的前一代（predecessors）提供新的强化，包括对SIMD（Single Instruction Multiple Data）执行技术的改善。SIMD在具MMX技术的Pentium处理器首次被介绍，在Pentium III处理器家族扩充成包含更多在Streaming SIMD Extensions (SSE)的数据集，而今天Pentium 4处理器则以Streaming SIMD Extensions (SSE) 包含了更多（的资料集）。
    为了Interl NetBurst微架构发展的主要特性是从Pentium III处理器的P6微架构找到的指令集的扩充，以引入在双精度浮点数数据元素上的运算。此架构以它平行处理更多运算的能力，支持更多的数据，且更有效率。
本文件的目标在于提供给不识此道者一堂SSE和SSE2的「速成课（crash course）」，让你能快速地到达能开始在你的应用程序中实作SSE程序代码的水平。






摘要：
本文介绍了如果把一个DirectFB源程序文件编译一个可执行的文件，附带性的介绍了gcc的常见编译选项的应用。
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声明：
       此文为原创，欢迎转载，转载请保留如下信息
       作者：聂飞（afreez）
       联系方式：afreez@sina.com （欢迎与作者交流）
       初次发布时间：2006-05-29
      不经本人同意，不得用语商业或赢利性质目的，否则，作者有权追究相关责任！
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编程环境：
调试环境：FC5（Fedora Core 5）、DirectFB.0.9.24或DirectFB.0.9.25
安装信息：DirectFB不是默认的安装方式，安装路径为/usr/DirectFB25/

DirectFB源程序
程序名：draw_line.c
功能：在屏幕中间画一条水平直线

#include
#include

#include

//这是最上层的接口，所有的函数入口均由它（IDirectFB）而来
static IDirectFB *dfb = NULL;

//主平面，也就是“屏幕”了。在交互层使用DFSCL_FULLSCREEN，它是主层平面。
static IDirectFBSurface *primary = NULL;

//这里存储主平面的高和宽，从而为其它的操作提供支持
static int screen_width  = 0;
static int screen_height = 0;

//用以检测错误的宏定义，用来检测大部分的函数的返回值是否正常。只适合用在小的测试程序
#define DFBCHECK(x...)  \
{                \
       DFBResult err = x;   \
       \
         if (err != DFB_OK)  \
         {  \
                fprintf( stderr, "%s :\n\t", __FILE__, __LINE__ ); \
               DirectFBErrorFatal( #x, err );  \
        } \
}


int main (int argc, char **argv)
{
       //为了创建一个平面，需要定义一个平面描述子（surface description）
DFBSurfaceDescription dsc;
//初始化
    DFBCHECK (DirectFBInit (&argc, &argv));
       DFBCHECK (DirectFBCreate (&dfb));
       DFBCHECK (dfb->SetCooperativeLevel (dfb, DFSCL_FULLSCREEN));

       //设定dsc的一些属性，现在可以不用关心
       dsc.flags = DSDESC_CAPS;
       dsc.caps  = DSCAPS_PRIMARY | DSCAPS_FLIPPING;

       //使用我们设定的dsc创建主平面（primary）
       DFBCHECK (dfb->CreateSurface( dfb, &dsc, &primary ));
       //得到主平面的宽与高
       DFBCHECK (primary->GetSize (primary, &screen_width, &screen_height));
       //通过画一个和主平面同等大小的矩形来清空主平面；默认颜色为黑色
       DFBCHECK (primary->FillRectangle (primary, 0, 0, screen_width, screen_height));
       //为了能显示画出来的线，先设置一下线的颜色，线的位置在屏幕的中间
DFBCHECK (primary->SetColor (primary, 0x80, 0x80, 0xff, 0xff));
       DFBCHECK (primary->DrawLine (primary,0, screen_height / 2,screen_width - 1, screen_height / 2));

       //显示
       DFBCHECK (primary->Flip (primary, NULL, 0));

       //等待5秒后，程序自动退出
       sleep (5);
       primary->Release( primary );
       dfb->Release( dfb );
       return 23;
}

编译准备
安装完DirectFB后，由于某种原因，我没有把/usr/DirectFB25/lib添加到配置文件/etc/ld.so.conf 中，所以，在进入（每一个）终端时，要设置两个环境变量，如下所示：
$export PKG_CONFIG_PATH=/usr/DirectFB25/lib/pkgconfig/
$export LD_LIBRARY_PATH=/usr/DirectFB25/lib

编译
为了详细分析其编译过程，先分析几个使用不当的编译过程，最后给出两中常用的编译方法。
不当编译1：$gcc draw_line.c -o draw_line
正常情况下，我们做一些练习时，常常使用如下的编译格式来编译：
$gcc src.c –o destination
如果这里，我们同样使用这样的编译选项时，会出现类似如下的编译错误：

draw_line.c:3:22: error: directfb.h: No such file or directory
draw_line.c:4: error: expected '=', ',', ';', 'asm' or '__attribute__' before '*' token
draw_line.c:5: error: expected '=', ',', ';', 'asm' or '__attribute__' before '*' token
draw_line.c: In function 'main':
draw_line.c:20: error: 'DFBSurfaceDescription' undeclared (first use in this function)
draw_line.c:20: error: (Each undeclared identifier is reported only once
draw_line.c:20: error: for each function it appears in.)
draw_line.c:20: error: expected ';' before 'dsc'
draw_line.c:21: error: 'DFBResult' undeclared (first use in this function)
draw_line.c:21: error: expected ';' before 'err'
……

错误中显示了很多编译异常输出，最让人无法忍受的是竟然没有找到头文件directfb.h，编译DirectFB应用程序，可基本上都需要这个头文件的！怎么会找不到呢？
使用$ls /usr/DirectFB25/include/directfb  查看一下，发现里面确实有directfb.h。那么，就是GCC没有找到该文件了，也就是说，gcc默认查找库文件的路径不包括：
/usr/DirectFB25/include/directfb
该路径是我安装的目录，如果不通知gcc的话，它是不会去这里找相关库文件及头文件的。
好了，知道了异常输出的原因之后，我们改用下面的编译命令进行编译。

不当编译2：
$gcc -L/usr/DirectFB25/lib -I/usr/DirectFB25/include/directfb  draw_line.c -o draw_line
查看相关的gcc编译参数，我们可以知道其中的-L与-I的含义，相关含义大致如下：
-I（大写的i）参数是用来指定头文件目录，/usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但是如果头文件不在/usr/include里我们就要用-I参数指定了，比如头文件放在/not_usr目录里，那编译命令行就要加上- I/not_usr参数了，如果不加你会得到一个类似上面的异常输出。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前目录，可以用-I.来指定。
-l（小写的L）参数就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名。当我们自已要用到一个第三方提供的库名字libtest.so，那么我们只要把libtest.so拷贝到 /usr/lib里，编译时加上-ltest参数，我们就能用上libtest.so库了（当然要用libtest.so库里的函数，我们还需要与 libtest.so配套的头文件）。
放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接了，但如果库文件没放在这三个目录里，而是放在其他目录里，这时我们只用-l参数的话，链接还是会出错，出错信息大概是：“/usr/bin/ld: cannot find -lxxx”，也就是链接程序ld在那3个目录里找不到libxxx.so，这时另外一个参数-L就派上用场了，比如常用的X11的库，它在 /usr/X11R6/lib目录下，我们编译时就要用-L/usr/X11R6/lib -lX11参数，-L参数跟着的是库文件所在的目录名。再比如我们把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目录下，那链接参数就是- L/aaa/bbb/ccc –ltest。
可是，即使这样来编译，还是会出现如下的类似异常输出信息，大致如下：

/tmp/cc4yJt2K.o: In function `main':draw_line.c:(.text+0x1e): undefined reference to `DirectFBInit'
:draw_line.c:(.text+0x5f): undefined reference to `DirectFBErrorFatal'
:draw_line.c:(.text+0x6b): undefined reference to `DirectFBCreate'
:draw_line.c:(.text+0xac): undefined reference to `DirectFBErrorFatal'
:draw_line.c:(.text+0x107): undefined reference to `DirectFBErrorFatal'
:draw_line.c:(.text+0x178): undefined reference to `DirectFBErrorFatal'
:draw_line.c:(.text+0x1db): undefined reference to `DirectFBErrorFatal'
:draw_line.c:(.text+0x255): undefined reference to `DirectFBErrorFatal'
/tmp/cc4yJt2K.o:draw_line.c:(.text+0x2c8): more undefined references to `DirectFBErrorFatal' follow
collect2: ld returned 1 exit status

这次，头文件directfb.h是找到了，可是，好多库的接口函数却没有找到！注意，此时的输出都是连接错误，已经没有了语法错误了。也就是说，我们写的这个draw_line.c源文件已经通过了预编译、编译和汇编阶段，只是最后的连接过程出现了异常。Gcc的处理过程会经历四个过程，分别为∶预处理(也称 预编译，Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)，详细介绍见相关资料。
也就是说，我们现在只要解决连接的问题就ok了。那么如何才能找到我们需要的函数库的接口呢？
如果你足够仔细的话，在安装DirectFB提供的事例（如：DirectFB-examples-0.9.23.tar.gz）的时候，其中会提级到一个文件，即directfb.pc。该文件记录了你的一些安装信息，现在让我们来看看它里面的内容把。
$ more /usr/DirectFB25/lib/pkgconfig/directfb.pc

prefix=/usr/DirectFB25
exec_prefix=${prefix}
libdir=${exec_prefix}/lib
includedir=${prefix}/include

Name: DirectFB
Description: Graphics and windowing library for the Linux frame buffer device
Version: 0.9.25
Requires: fusion direct
Libs: -L${libdir} -ldirectfb -lpthread -ldl -lz
Cflags: -D_REENTRANT -I${prefix}/include/directfb

里面详细记录了我们安装的路径、版本以及库的信息。特别注意里面有一行为：
Libs: -L${libdir} -ldirectfb -lpthread -ldl -lz
乖乖，终于找到它了，呵呵。好了，我们再来编译一下把。

正确的编译方式1
$ gcc -L/usr/DirectFB25/lib -I/usr/DirectFB25/include/directfb -ldirectfb -lpthread -ldl -lz  draw_line.c -o draw_line
编译后，再也没有异常输出信息了，好了。终于成功了，还等什么？先去运行一下，看看效果吧！

如果你已经欣赏完了你“自己”画的那条直线的话，那么，我们再来看看另一种简便的编译方法。
正确的编译方式2
$gcc `pkg-config --cflags --libs directfb` -o draw_text draw_text.c
注意，这里的pkg-config --cflags --libs directfb两侧使用的不是单引号，而是键盘上数字键1左边的那个和“~”一体的“`”键符号；--libs 后面的包名directfb也不要忘记写，否则会出下类似如下的错误信息：

Package directfb was not found in the pkg-config search path.
Perhaps you should add the directory containing `directfb.pc'
to the PKG_CONFIG_PATH environment variable
No package 'directfb' found

在编译DirectFB应用程序和库的时候，pkg-config是一个十分有用的工具，关于pkg-config的使用方法，详见：
http://pkgconfig.freedesktop.org/wiki/

补充：
如果你安装的版本是DirectFB.0.9.25的话，在你用gcc编译时，可能会出现找不到libdirect-0.9.so.24或libdirectfb-0.9.so.24或libfusion-0.9.so.24的情况（反正我的机器是出现了）。查看你的libs位置：
$ls /usr/DirectFB25/lib
你会发现，其中的库的版本都是*.so.25，鬼才能找到什么*.so.24的连接库。不过，也没有关系了，有条件要上，没有条件，创造条件，也要上了。来，自己动手，丰衣足食吧。
$cd /usr/DirectFB25/lib
ln -s libdirect-0.9.so.25.0.0 libdirect-0.9.so.24
ln -s libdirectfb-0.9.so.25.0.0 libdirectfb-0.9.so.24
ln -s libfusion-0.9.so.25.0.0 libfusion-0.9.so.24

Reference:
1.       本文中的DirectFB画线应用程序来自：
http://www.directfb.org/docs/DirectFB_Tutorials/simple.html
2．Man page of gcc  使用$man gcc查看
3．Gcc相关的中文介绍，参照：

http://www.raidcheng.net/blog/archives/2005/03/


http://www.linuxeden.com/doc/20454.html

本文列出了framebuffer，linux framebuffer,directfb framebuffer的相关介绍，内容还会不断增加
在学习DirectFB的过程中，其中很重要的一部分就是framebuffer的学习，下面把我收集到的一些自己认为比较有价值的文字列出，希望也对大家有帮助！
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声明：
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       作者：聂飞（afreez）
       联系方式：afreez@sina.com （欢迎与作者交流）
       初次发布时间：2006-06-06
      不经本人同意，不得用语商业或赢利性质目的，否则，作者有权追究相关责任！
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本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/104054/showart_2054045.html