MiniGUI之GAL启动流程

mg_InitGAL()

• 一些变量的含义
  w: GVFB窗口内部显示区域的宽度
  h: GVFB窗口内部显示区域的高度
  depth: bpp--bits per pixel

• 调用GAL_VideoInit(engine, 0)
  调用GetMgEtcValue()从MiniGUI.cfg中获取gal_engine的值，从图中可以看到，虽然没有定义NOUNIX这个宏，但可能没有定义“MG_GAL_ENGINE”这个环境变量，所以走到上面那个if的时候，engine == NULL。

  
  
  
  

  打开/usr/local/etc/MiniGUI.cfg文件，system段如下：

  
  
  
  可以看到gal_engine定义为pc_xvfb。

• 调用GAL_GetVideo(engine)
  这里介绍一个结构体VideoBootStrap:

typedef struct VideoBootStrap {
  const char *name; //Video Device的名称 
  const char *desc; //Video Device描述字符串
  int (*available)(void); //判断当前情况下Video Device是否可用
  GAL_VideoDevice *(*create)(int devindex); //创建Video Device
} VideoBootStrap;

再介绍一个全局数组bootstrap[]:

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

bootstrap[]定义了很多的可用的video drivers，适用于不同的设备环境。其中，在linux的情况下，FBCON和DUMMY这两个是默认提供的；PCXVFB或QVFB这两个需要在linux下装了GVFB或QVFB底层驱动后才有。

因为笔者测试的MiniGUI使用的是pcxvfb引擎，所以这里介绍一下bootstrap中的成员PCXVFB_bootstrap:

VideoBootStrap PCXVFB_bootstrap = {
  "pc_xvfb", "PCX Virtual FrameBuffer",
  PCXVFB_Available, PCXVFB_CreateDevice
};

• 调用PCXVFB_Available()
  该函数永远返回1。
• 调用PCXVFB_CreateDevice(index)
  在GAL_GetVideo()调用PCXVFB_CreateDevice(index)时，index = 0。
  该函数主要干了两件事：申请内存，给结构体成员赋值。
  申请内存：
  this = (GAL_VideoDevice *)malloc(sizeof(GAL_VideoDevice));
this->hidden = (struct GAL_PrivateVideoData *) malloc ((sizeof *this->hidden));
  给结构体成员赋值：
  
  
  这里要介绍几个个数据结构，struct GAL_VideoDevice，struct GAL_PrivateVideoData，XVFBHeader。

  1. struct GAL_VideoDevice
     因为该数据结构中的数据成员实在是太多，就删掉了注释，在此以图片的形式呈现:

     
     
  2. struct GAL_PrivateVideoData
     该数据结构和MiniGUI与GVFB共享内存相关。

/* Private display data /
struct GAL_PrivateVideoData {
unsigned char shmrgn;
XVFBHeader* hdr;
};

     3. XVFBHeader
      用于控制显示，该数据结构也是MiniGUI同GVFB共享内存的一部分，下面介绍到的时候再细说。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1352462-68420b9d10f518ca.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

    回到GAL_GetVideo()中来，在创建了video之后，对video->name赋值（若底层引擎是PCXVFB，那name就等于pcxvfb），然后做一些初始化工作。这里简单介绍一下GAL_VideoInfo结构体：
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1352462-cb4df62c72de9e57.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
    
  回到GAL_VideoInit()中，初始化video子系统，先介绍一下GAL_PixelFormat数据结构：

typedef struct GAL_PixelFormat {
GAL_Palette *palette;

Uint8  BitsPerPixel; //一个像素占用的位数，可以选择的是1,2,4,8,16,24,32
Uint8  BytesPerPixel; //一个像素占用的字节数，可以是，1,2,4等
/* The flag indicating dithered palette */
Uint8  DitheredPalette;
/* The flag indicating the Most Significant Bits (MSB) 
 * is left when depth is less than 8. */
Uint8  MSBLeft;

Uint8  Rloss;
Uint8  Gloss;
Uint8  Bloss;
Uint8  Aloss;
Uint8  Rshift;
Uint8  Gshift;
Uint8  Bshift;
Uint8  Ashift;
Uint32 Rmask;
Uint32 Gmask;
Uint32 Bmask;
Uint32 Amask;

/* RGB color key information */
gal_pixel colorkey;
/* Alpha value information (per-surface alpha) */
gal_uint8 alpha;

} GAL_PixelFormat;

  其中，Xloss、Xshift、Xmask分别表示RGBA分量所丢失的位数、在像素中的偏移位数和掩码值。举例来说，假设一个像素值由16位来表示，某个像素点的RGB值为565，即R占5位，G占6位，B占5位。因为loss是相对于一个8位分量来说的，拿R来说，R bits=5，所以Rloss=8-5=3；shift是从bpp（或depth）的右边开始算，偏移了多少位，Rshift=16-5=11；mask是把相应颜色对应的位置1，其它位置0得到，Rmask=0x 1111 1000 0000 0000=0xF800。G和B的算法与此类似。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1352462-950ac05fadd1d5e3.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
  回到GAL_VideoInit()中，下面这句video->VideoInit(video, &vformat)将会调用PCXVFB_VideoInit()函数。
 - 调用PCXVFB_VideoInit() 
  从MiniGUI.cfg中读取[pc_xvfb]字段下的key的值到execl_file、window_caption和mode中。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1352462-bca5850e75c36308.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
  接下来就跳转到针对linux的代码中。这一段代码功能就是本地socket通信，通过sprintf(socket_file, "/tmp/pcxvfb_socket%d", getpid())和strcpy(server_address.sun_path, socket_file)将把本地套接字的名字设为/tmp/pcxvfb_socket+getpid()，而GVFB也通过这两句获取本地套接字，使其与MiniGUI通信。
   1. unlink(socket_file);
    是在没有进程打开或使用socket_file的时候，删除本地套接字对应的文件。
   2. 开启GVFB子进程
    通过调用execl_pcxvfb()开启gvfb进程。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1352462-159f65b1f231543a.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
     * 调用execl_pcxvfb()
      通过MiniGUI.cfg和getpid()，获取“ch_pid, window_caption, mode, skin”，其中skin为null，最后再调用execlp()开启gvfb进程。
      `execlp(execl_file, "pcxvfb", ch_pid, window_caption, mode, skin, NULL)`
   3. 接受来自GVFB的连接
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1352462-bc1b663aea4c3da8.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
   4. 读取GVFB发来的数据
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1352462-061412c5b7fd026c.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
    注意：这两段代码中有个FD_ZERO()和FD_SET()，虽然从字面上能看懂意思，但总感觉不踏实，用SourceInsight定位也没有找到。后来到网上查资料才知道，这两句是socket编程里面用来操作fd_set的，具体含义请自行查找。
    GVFB发给MiniGUI的正是共享内存的shmid，这块共享内存主要包含两部分（或者说三部分，另一部分是PalEntry，这应该是在bpp=8或者以下时才会用到）：
     1. GFVBHeader结构
      用于控制显示，和XVFBHeader结构体相同，只是在不同层有不同的名字。
     2. 屏幕显示区域
      这块区域的大小是pitch*height，也就是一行像素的总大小乘以高度，这就是整个像素区域的大小。
      
     所以MiniGUI需要将这块内存空间映射到自己的进程空间中，才能使用。
    ```
data->shmrgn = (unsigned char *)shmat (shmid, 0, 0);
    data->hdr = (XVFBHeader *) data->shmrgn;

接下来就是根据这块共享内存中已经设置好的bpp的值（在GVFB创建这块共享内存的时候，会指定），对vformat的成员赋值。

再回到GAL_VideoInit()中，下面这段代码应该适合硬件有关，如果显卡有加速功能的话，才会切入到这块代码。

• 调用GAL_CreateRGBSurface()
  接下来就会根据刚才GVFB传过来的共享内存中bpp的值设置的vformat的格式来创建Surface。

Surface是管理显存的一个重要对象。它负责管理显存的大小、色深等信息。而且，可以把一块普通的内存看做一个显存，这样，我们就可以在内存中首先构造出该对象。

该函数创建一个GAL_Surface结构体对象，并初始化了其成员。这其中，我们需要重点注意对format成员和map成员的初始化。对format成员，它调用了GAL_AllocFormat函数。 --doon的专栏

format的创建由GAL_AllocFormat()函数完成，现在看一下GAL_AllocFormat()这个函数。
+ 调用GAL_AllocFormat()
该函数中，主要看default分支代码，功能主要是根据mask的值完成对loss和shift值的计算。PCXVFB_VideoInit()主要是对format的mask值计算，GAL_AllocFormat()时根据mask值计算loss和shift值。

接下来是对surface的一些成员赋值。

surface->w = width;
surface->h = height;
surface->pitch = GAL_CalculatePitch(surface);
surface->pixels = NULL;
surface->offset = 0;
surface->hwdata = NULL;
surface->map = NULL;
surface->format_version = 0;
GAL_SetClipRect(surface, NULL);

再接下来申请一块屏幕大小的内存，和GVFB返回的共享内存的一部分大小相同，都是pitch*height。==这一块可能和显示有关，等以后验证。==
+ 调用GAL_AllocBlitMap()
首先，看一下GAL_BlitMap结构体的定义：
```
typedef struct GAL_BlitMap {
GAL_Surface *dst;
int identity;
Uint8 *table;
GAL_blit hw_blit;
GAL_blit sw_blit;
struct private_hwaccel *hw_data;
struct private_swaccel *sw_data;

 /* the version count matches the destination; mismatch indicates an invalid mapping */
 unsigned int format_version;
} GAL_BlitMap;

     >这里需要关注的重点是hw_blit和sw_blit变量，它们是主要指向blit的操作的回调。GAL_blit的定义是：
     ```
typedef int (*GAL_blit)(struct GAL_Surface *src, GAL_Rect *srcrect, struct GAL_Surface *dst, GAL_Rect *dstrect);

 hw_blit是用硬件加速实现的函数，所以，它是由GAL层实现和设置的。每种不同的开发板有字节的实现方法，所以，这不是我们讨论的重点。sw_blit只软件实现的混合函数，由MiniGUI自己提供，它的确定，是在GAL_MapSurface函数中确定。
 
 接下来看一下GAL_AllocBlitMap函数，该函数主要做了两个分配工作：
 `map = (GAL_BlitMap *)calloc(1, sizeof(*map));//malloc(sizeof(*map));`
 `map->sw_data = (struct private_swaccel *)calloc(1, sizeof(*map->sw_data));`
 现在介绍一下struct private_swaccel结构体：
 ```

/* This is the private info structure for software accelerated blits */
struct private_swaccel {
GAL_loblit blit;
void *aux_data;
};

     GAL_loblit函数指针的类型宏定义：
     ```
/* The type definition for the low level blit functions */
typedef void (*GAL_loblit)(GAL_BlitInfo *info);

 以及GAL_BlitInfo结构体：
 ```

/* The structure passed to the low level blit functions */
typedef struct {
Uint8 *s_pixels;
int s_width;
int s_height;
int s_skip;
Uint8 *d_pixels;
int d_width;
int d_height;
int d_skip;
void *aux_data;
GAL_PixelFormat *src;
Uint8 *table;
GAL_PixelFormat *dst;
} GAL_BlitInfo;

     现在还不知道这些结构体和函数是做什么的，先注意一下。
     
   回到GAL_CreateRGBSurface()中，在对surface的引用计数置1之后，就返回surface了。
   
  回到GAL_VideoInit()中，剩下的代码也没干什么（将video赋值为current_video，对vformat赋值），但也没理解具体这样做的用处。
  至此，GAL_VideoInit()函数的整体调用流程就分析完了，下一步是分析GVFB，以及它和MiniGUI是怎么通信的。

##参考链接
1. [MiniGUI源码分析：GDI（1）-- GDI概览及Surface](http://blog.csdn.net/doon/article/details/7091379)