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文档简介
1、学习 MiniGui 之多线程机制MiniGUI 在 2.0 版本之后,有三种运行模式MiniGUI-Threads , MiniGUI-Processes 和 MiniGUI-Standalone 。说这些概念之前,我们先来谈谈另外 一些很重要的概念,或许对理解上述运行模式有所帮助。请 务必耐心看完,因为理论是实践的基础。GUI(Graphical User Interface) :是用户接口 (UI) 的一种,提 供了用户与电子设备诸如计算机,手持设备的交互。 这里附带提一下 User Interface(UI) ,也可以称为 HMI(Human Machine Interface) ,它
2、在计算机领域指提供给 用户的图形,文本,听觉信息,以及用户通过它给应用程序 的控制序列 (比如键盘击键,鼠标拖动,触摸屏点击等 )。 UI 的种类有很多, 包括上面提到的 GUI ,另外还有 Web-based UI, CLI(Command line interfaces) 等。窗口系统 (Window System or Windowing System) : 是 GUI 的一部分, 提供了对实现窗口管理器的支持, 以及对 图形硬件,鼠标键盘的基本支持。鼠标光标也是由窗口系统 绘制的。例如 Qtopia ,X Window System ,Y Window System , MiniGUI
3、 等。窗口管理器 (Window manager) :计算机软件, 在一个GUI 的窗口系统中控制窗口的位置和外观,各个窗口的叠加 顺序等。它们与下层的窗口系统一起提供对图形,点设备, 和键盘的支持, 它们通常被实现成使用 widget toolkit 来创建。 例如 KWin ,twm , Metacity 等。桌面环境 (Desktop environment) :指 GUI 的一种风格, 典型地由图标,窗口,工具栏,文件夹,墙纸和桌面部件组 成。提供桌面环境的软件可能也提供了拖放 (drag and drop) 功能。例如: GNOME ,KDE ,Xfce 等。部件工具链 (widge
4、t toolkit) :一个部件的集合用来设计 GUIs 应用程序。通常由操作系统,窗口系统或窗口管理器 提供一组 API ,供应用程序访问 API 来使用部件。比如 Qt, GTK+ 等。例如,在 X 窗口系统中, KDE 是桌面环境,而 X 窗口管 理器可以是KDE提供的KWin KDE桌面环境是基于 Qt/X11 toolkit 开发的。在 MiniGUI 中,图形抽象层 (GAL) 干了与窗口系统一样的 事情,还有一个称为 DESKTOP 的窗口管理器。 控件与整体 框架构成了一套完整的桌面环境。上面的内容就说到这里,下面介绍一下三种运行模式,1. MiniGUI-Threads 。在
5、这种模式下, MiniGUI 本身运行在线程模式下,在启动之初,调用 SystemThreads 函 数启动了 desktop 、parsor 和 timer 三个线程。 desktop 用于 管理 MiniGUI 窗口中的所有主窗口,包括建立、销毁、显 示、隐藏、修改 Z-order 、获得输入焦点等等。 parsor 线程 用来从 IAL 中收集鼠标和键盘事件,并将收集到的事件转换 为消息而邮寄给 desktop 窗口管理器。 timer 线程用来触发 定时器事件。 该线程启动时首先设置 Linux 定时器, 然后等 待 desktop 线程的结束,即处于休眠状态。当接收到 SIGALRM
6、 信号时,该线程处理该信号并向 desktop 服务 器发送定时器消息。当 desktop 接收到定时器消息时, desktop 会查看当前窗口的定时器列表,如果某个定时器过 期,则会向该定时器所属的窗口发送定时器消息。 你可以新建一个线程来创建一个窗口,也可以在同一个线程 内创建多个窗口。 刚说了窗口之间的叠加是由窗口管理器负责的,因此窗口的 创建和销毁应该通知窗口,因此在窗口被创建时,传递 MSG_ADDNEWMAINWIN 给 desktop 窗口管理器,这个操 作是通过消息队列实现的。又如, parsor 线程检测到了键盘 消息之后, 会发一个消息到 desktop 的消息队列中, d
7、esktop 从消息队列中取出该消息,并放到当前活动窗口 (_mg_active_mainwnd) 的消息队列中,_mg_active_mainwnd 窗口就可以处理键盘消息了。 由此可 见, desktop 窗口管理器可以看作一个服务器,而普通的窗 口线程可以看作客户端, 这种称之为微客户 /服务器结构, 因 为客户和服务器是在同一进程中的不同线程,因此是微客户/服务器。由此可见你创建的窗口与窗口管理器在不同的线程 中。窗口管理器由全局变量 _mg_desktop 引用,因此在一 个客户端线程里,可以做到向窗口管理器发送消息。2. MiniGUI-Processes 。在这种模式下, 每个
8、MiniGUI 程序都是一个独立的进程,每个进程可以创建多个窗口。这 也就意味着,作为服务器的窗口管理器进程必须作为服务器 进程运行,而其他窗口作为客户端进程运行。区分服务器和 客户端通过全局变量 mgServer 的值来判断。服务器与客户 端间的进程通信使用 Unix Domain Socket 实现。3. MiniGUI-Standalone 。这种运行模式下, MiniGUI 以独立进程的方式运行,适合功能单一的应用场合。 注意:针对以上三种运行模式分别定义了不同的宏。MiniGUI-Threads: _MGRM_THREADS MiniGUI-Processes: _MGRM_PROC
9、ESSES 和 _LITE_VERSIONMiniGUI-Standalone: _MGRM_STANDALONE 和 LITE_VERSION 和 _STAND_ALONE下面详细介绍 MiniGUI-Threads 模式下的消息驱动模型。 parsor 线程负责收集来自底层设备的键盘敲击, 鼠标点击事 件,并封装成约定好的消息格式投递到桌面管理器的消息队 列中。桌面管理器的消息循环不停地从消息队列中获取消息,并处理消息,或自己处理或派发给具体的窗口MiniGUI 支持的消息传递机制如下:PostMessage :异步消息。消息发送完毕则立即返回,不需 要等待消息被处理完。PostSyncM
10、essage :同步消息。 发送窗口和接收窗口为多线 程时才起作用,通过创建信号量并等待,直至消息被处理完 则返回。SendMessage :这是一种同步消息, 利用该函数向任何一个 窗口发送消息,并不是立即返回而是等待该消息被处理完之 后才返回。当发送窗口和接收窗口在同一线程则直接调用; 不同线程的情况下,则同 PostSyncMessage 。SendNotifyMessage :异步消息。消息发送完毕则立即返回, 不需要等待消息被处理完。并且这种消息会被存放到链表中, 因此保证消息不会丢失。SendAsyncMessage :异步消息。无论发送消息窗口和接收 消息是否在同一个线程,都直接
11、调用。消息队列 MSGQUEUE 结构定义如下,由于只考察 Threads 模式下,因此把不相关的内容去掉了: struct _MSGQUEUEDWORD dwState; / 消息队列的当前状态,是否有新的消息等pthread_mutex_t lock; / 互斥锁sem_t wait; /信号量,有消息时可以获得信号量,否 则睡眠,之所以用信号量是因为避免了 CPU 的忙等PQMSG pFirstNotifyMsg; /Notify 消息链表的首指针PQMSG pLastNotifyMsg; /Notify 消息链表的尾指针PSYNCMSG pFirstSyncMsg; / 同步消息链表的
12、首指针PSYNCMSG pLastSyncMsg;/ 同步消息链表的尾指针MSG* msg; / 普通消息存放的队列, 它 是一个数组int len; / 数组长度int readpos, writepos;/读写指针WORD TimerMask; / 是否有定时器超时发生int loop_depth; /PostQuitMessage 使用的变量,也不 清楚;/普通消息结构typedef struct _QMSGMSG Msg; struct _QMSG* next;QMSG;/ 同步消息结构typedef struct _SYNCMSGMSG Msg;Int retval;/ 返回值sem_t sem_han
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