SDL的移植

作者：Sam(甄峰) sam_code@hotmail.com

Sam有一个计划，将SDL video driver底层适配到dfb和framebuffer上。之前做过一些工作，虽然编译通过了，但SDL例子程序跑起来却会有问题。这次决定重新作一次。


SDL简介：
SDL（Simple DirectMedia Layer），一个简单的游戏开发库。SDL是一个跨平台的多媒体函数库，被用来设计成在低层访问音频，键盘，鼠标，游戏杆，基于OPENGL（一个3D图象开发函数库）的3D 硬件，和2D图象帧缓冲区。Sam：这个图像帧缓冲区是否就是framebuffer??


1.下载SDL:
http://www.libsdl.org/download-1.2.php


2. SDL代码结构粗浅理解：
Sam看过SDL/src目录后，对代码结构有个粗浅的理解。
以下以audio和video目录为例谈一谈。

2.1 audio目录：
audio目录中包括一些.c文件和一些目录，如alsa,dsp,dummy等。
Sam的理解是：audio目录中的.c文件是上层程序使用audio的统一接口。而这些目录如alsa,dsp,dummy等中的代码则是SDL对具体使用何种audio device的适配。alsa就是audio统一接口对alsa的适配，dsp则为对OSS的适配等等。

2.2 video目录：
同上video目录下的.c文件为上层程序显示的统一接口。目录内的程序则为各种显示方法的适配，
如fbcon为framebuffer. directfb为dfb。


3.编译尝试：
3.1: SDL提供了一个最小化的Makefile：Makefile.minimal，所有的实现都是dummy，就是一个空的实现，编译能通过，但运行时什么都不能做.
我们先研究一下这个Makefile：

INCLUDE = -I./include
CFLAGS = -g -O2 $(INCLUDE)
AR = ar
RANLIB = ranlib
CONFIG_H = include/SDL_config.h
TARGET = libSDL.a
SOURCES = \
src/*.c \
src/audio/*.c \
src/cdrom/*.c \
src/cpuinfo/*.c \
src/events/*.c \
src/file/*.c \
src/joystick/*.c \
src/stdlib/*.c \
src/thread/*.c \
src/timer/*.c \
src/video/*.c \
src/audio/dummy/*.c \
src/video/dummy/*.c \
src/joystick/dummy/*.c \
src/cdrom/dummy/*.c \
src/thread/generic/*.c \
src/timer/dummy/*.c \
src/loadso/dummy/*.c \
OBJECTS = $(shell echo $(SOURCES) sed -e 's,\.c,\.o,g')

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(CONFIG_H) $(OBJECTS)
$(AR) crv $@ $^ $(RANLIB) $@
$(CONFIG_H):
cp $(CONFIG_H).default $(CONFIG_H)
clean:
rm -f $(TARGET) $(OBJECTS)

这个Makefile很简单：
#make all 会生成libSDL.a
libSDL.a是所有.o ar成的一个库。

注意：OBJECTS= SOURCES的.c 变.o

#make clean 会删除libSDL.a和所有.o


3.2 正式编译
那怎样把想要的实现加上去呢？
比如：
3.2.1
Sam想在Video上选择framebuffer,在audio上选择alsa. 该怎么做呢？

则可以在Makefile中添加：
src/video/fbcon/*.c
src/audio/alsa/*.c

直接编译，发现编译成功。生成了libSDL.a

3.2.2
Sam想要把底层适配为如下模式：
Video: directfb
audio: alsa
则Sam如下添加：
src/video/directfb/*.c
src/audio/alsa/*.c
编译后会报错。显示缺乏directfb头文件。

于是Sam在Makefile中添加了：
-I/home/sam/work/current/Intel_CE_3110/Intel_CE3110_Dev/Canmore-1.1078/i686-linux-elf/usr/local/include/directfb
但发现为跨平台准备的类型定义重定义了。
这其实是因为SDL和Directfb都为跨平台考虑，tyedef了类型。
但directfb中是：typedef unsigned long uintptr_t;
SDL中为：typedef unsigned int uintptr_t;
所以Sam修改了SDL中的typedef

则可以编译成功。


注意：虽然编译成功，但其实bootstrap中并未加入fbcon或者directfb.
所以Sam又在include/SDL_config_minimal.h中添加了：
/* Sam add it for fb*/
#define SDL_VIDEO_DRIVER_FBCON 1
则fb被加入了。



SDL Video架构：
基于SDL的程序初始化时，会调用 SDL_Init（）。
SDL_Init（flags）通过调用SDL_InitSubSystem（flags）来初始化各个子系统。具体哪个子系统，通过flags指定。
如果flags指定为video. 则调用SDL_VideoInit（）

在SDL_VideoInit() 中，通过bootstrap去分别指向video底层的各个实现。
SDL设计的很精巧，bootstrap中只有2个接口：available，create。

其中available用来查询设备是否可用。 create用来对上层提供所有接口。
所以，如果有人想要在嵌入式系统中移植SDL,则要么支持fb或dfb.要么提供一套新的接口。并利用available和create将他们提供给上层。


SDL中有个结构：
SDL_PixelFormat：
这个结构是用来表示每个Pixel的格式的。因为SDL适配于多种显示设备上。所以用这个结构体来抽象每个Pixel。

这个结构中类似BitsPerPixel这样的含义很简单。
还有一下这些项目：

//每个色彩的精确度损失
Uint8 Rloss;
Uint8 Gloss;
Uint8 Bloss;
Uint8 Aloss;

//每个piexl中各个颜色的偏移
Uint8 Rshift;
Uint8 Gshift;
Uint8 Bshift;
Uint8 Ashift;

//每个piexl中对应色彩的Mask。
Uint32 Rmask;
Uint32 Gmask;
Uint32 Bmask;
Uint32 Amask;
这些数值可以和framebuffer中的fb_bitfield 结构对应起来看。
例如：
从Framebuffer中，读到的fb_var_screeninfo 中：
red：offset=10，length=5
Blue: offset=5, length=5
green:offset=0, length=5
transp:offset=15,length=1
这说明一个pixel结构如下：
ＧＢＲＡ
５５５１　＝１６ｂｉｔ
那么：
Rshift＝Red.offset=10
Bshift = Blue.offset=5
Gshift = Green。offset=0
Ashift=transp.offset=15


Rmask=111110000000000B
Bmask=000001111100000B
Gmask=000000000111110B
Amask=00000000000001B