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QT 被Nokia 收购了，我们以后的项目用QT 做UI 开发的可能性也不大，这些都无所谓，嵌入式系统的UI 开发包大体架构应该还是相通的，深入了解QT 对以后理解新的平台应该是有帮助的,QT 有很多免费的版本在网上很容易找到并下载，这样的话大家都可以参看源代码共同学习。我不是个技术水平高的人，所以大家不要给我扔砖头。
QT 的窗体系统的管理，窗体事件是如何派发的，在前一篇《QT 窗体事件底层派发机制》中已经作了简要的分析，QT 的显示机制算是对上一篇文章的补充。
了解QT 显示机制，最重要的就是要了解QT 是如何管理窗体的显示区域的，这里有个重要的类：QRegion, 在QT 中可以通过QRegion 定义一个窗体的显示区域，也可以通过QRegion 定义窗体的可修改区域,比如在QPainter()中通过QPainter::setClipRect 设定一个区域，我们绘图则只能在这个区域，此区域外绘图都是无效的。通过QRegion 可以作一系列的逻辑运算，如两个区域相加，相减等。QRegion定义的区域不一定是连续的，但一定是由封闭的区域组成的，我们常会碰到一个窗体的显示区域被其他窗体分割为几块的情况。QT 对这些显示区域的管理，类似于对窗体的管理，也是通过服务器与客户端的方式。参照以前的说法Server 表示为全局的Global ，客户端为本地得Local。那么WindowsServer管理一个全局的显示区域即所有的Top-Level widget 显示区域。而其他的child windget 的管理则在每一个QT 应用程序中由QWSRegionManager 管理，Top_Level widget 显示区域也会加载在其中，这个不难理解，因为Server 只是负责将窗体事件发送到客户端，具体处理还是由客户端来操作。具体的流程还是来看代码吧。
显示区域管理者QWSRegionManager 的初始化
服务器：
通过调用openDisplay（）。
客户端：
在QWSDisplayData 类的构造函数中通过调用QWSDisplayData::init()完成。
考虑一个比较简单的情况，我们要显示的widget 是一个Top_Leverl widget。在调用Show（）函数中，这个widget 将通过showWindows()向服务器请求做三件事：（以下窗体是指在global windows statck中的TOP_Level widget） - 调用QWSDisplay::requestRegion 向服务器请求窗体显示区域。
- 调用QWSDdisplay::setAltitude 向服务器请求设置窗体的优先级。此优先级是指在windows statck 中的位置，而不是指QWSWidow 中的窗体优先级属性。Windows statck 中的第一个窗体就是显示在LCD上最前面的窗体。
- 调用QWSDisplay::requestFocus 向服务器请求设置窗体为焦点窗体。焦点窗体能接收Key, Mouse 事件，但不是所有的焦点窗体都能接收Key，Mouse 事件，如果有窗体设置为GrabKey 或则GrabMouse 则Key， Mouse 事件将分别传递至此窗体。
下面将通过代码分析winddows Server 对这三个请求的处理过程：
一： QWSDisplay::requestRegion 的处理
void QWSServer::invokeRegion( QWSRegionCommand *cmd, QWSClient *client )
{
................
QRegion region;
region.setRects(cmd->rectangles, cmd->simpleData.nrectangles);
if ( !region.isEmpty() )
changingw->setNeedAck( TRUE );
bool isShow = !changingw->isVisible() && !region.isEmpty();
setWindowRegion( changingw, region ); //***设置窗体显示区域
syncRegions( changingw ); //***通知客户端 刷新显示区域
if ( isShow )
emit windowEvent( changingw, Show );
if ( !region.isEmpty() )
emit windowEvent( changingw, Geometry );
else
emit windowEvent( changingw, Hide );
if ( focusw == changingw && region.isEmpty() )
setFocus(changingw,FALSE);
.................
}
invokeRegion 调用setWindowRegion 设置窗体显示区域，调用syncRegions 通知客户端 刷新显示区域，并产生一些窗体事件如：Show， Geometry，Hide 。
setWindowRegion 函数的实现如下：
QRegion QWSServer::setWindowRegion( QWSWindow* changingw, QRegion r )
{
QRegion exposed;
if (changingw) {
changingw->requested_region = r;
r = r - serverRegion; //exposed不为空则有显示区域被释放
exposed = changingw->allocation() - r; //低等级窗体增加可见区域
} else {
exposed = serverRegion-r;
serverRegion = r;
}
QRegion extra_allocation;
int windex = -1;
bool deeper = changingw == 0;
for (uint i=0; i<windows.count(); i++) {
QWSWindow* w = windows.at(i);
if ( w == changingw ) {
windex = i;
extra_allocation = r - w->allocation(); //如果extra_allocation不为空
deeper = TRUE; //需要增加新的新的显示区域
} else if ( deeper ) {
w->removeAllocation(rgnMan, r);//低优先级窗体去掉被覆盖的区域
r -= w->allocation();//如果r为空 则更低优先级的窗体被完全覆盖
} else { //如果窗体是第一次调用Show 直接走这
//higher windows
r -= w->allocation();//如果r为空 则窗体被高优先级窗体完全覆盖
}
if ( r.isEmpty() ) { //窗体被完全覆盖
break; // Nothing left for deeper windows
}
}
...................
if ( changingw && !changingw->requested_region.isEmpty() )
changingw->addAllocation( rgnMan, extra_allocation & screenRegion );
//为changingw窗体增加新的可见区域 置modifed标志为TRUE
else if ( !disablePainting )
paintServerRegion();
exposeRegion( exposed, windex+1 );//增加低级窗体可见区域。
return exposed;
}
注：增加新的显示区域不一定是整个显示区域的面积增大了，而是显示区域的块变多了。 一个显示区域可能由多个不连续和连续的Region 组成。
void QWSServer::exposeRegion( QRegion r, int start )
{
r &= screenRegion;
for (uint i=start; i<windows.count(); i++) {
if ( r.isEmpty() ) //可见区域为空
break; // Nothing left for deeper windows
QWSWindow* w = windows.at(i);
w->addAllocation( rgnMan, r ); //增加新的可见区域 置modifed标志为TRUE
r -= w->allocation(); //r 更低级窗体可见区域
}
dirtyBackground |= r; //得到需要刷新的背景区域 如果r为空 则新增区域为0
}
exposeRegion 为低等级窗体增加可见区域。
syncRegions：此函数主要是向客户端发送RegionModified 事件，真正的绘图也是由客户端来完成。 还是通过代码来分析：
void QWSServer::syncRegions( QWSWindow *active )
{
rgnMan->commit(); //拷贝数据到一段共享内存，服务器为读写权限，客户端为只读
notifyModified( active );//通过客户端显示区域已更改，客户端绘制相关区域
paintBackground( dirtyBackground );//绘制背景区域修改部分。
dirtyBackground = QRegion();
}
void QWSServer::notifyModified( QWSWindow *active )
{
// notify active window first
if ( active )
active->updateAllocation(); //首先通知active 窗体
// now the rest //通知所有modified标志为ＴＲＵＥ的窗体
for (uint i=0; i<windows.count(); i++) {
QWSWindow* w = windows.at(i);
w->updateAllocation();
}
}
void QWSWindow::updateAllocation()
{
if ( modified || needAck) {
c->sendRegionModifyEvent( id, exposed, needAck ); // 发送消息
exposed = QRegion(); //复位低级窗体新增显示区域
modified = FALSE; //modified为真表示窗体的显示区域被修改。
needAck = FALSE;
}
}
客户端对RegionModifyEvent的处理。
客户端接收到消息后会调用translateRegionModifiedEvent函数来进行处理
bool QETWidget::translateRegionModifiedEvent( const QWSRegionModifiedEvent
*event )
{
QWSRegionManager *rgnMan = qt_fbdpy->regionManager();
if ( alloc_region_index < 0 ) {
alloc_region_index = rgnMan->find( winId() ); //从共享内存中得到region索引
if ( alloc_region_index < 0 ) {
return FALSE;
}
}
QWSDisplay::grab();
int revision = *rgnMan->revision( alloc_region_index );
if ( revision != alloc_region_revision ) {
alloc_region_revision = revision;
QRegion newRegion = rgnMan->region( alloc_region_index );//得到显示区域
QWSDisplay::ungrab();
alloc_region = newRegion;
// set children's allocated region dirty
................
} else {
QWSDisplay::ungrab();
}
if ( event->simpleData.nrectangles )
{ // alloc_region >= exposed
QRegion exposed; //需要刷新区域的大小
exposed.setRects( event->rectangles, event->simpleData.nrectangles );
QSize s( qt_screen->deviceWidth(), qt_screen->deviceHeight() );
exposed = qt_screen->mapFromDevice( exposed, s );
qwsUpdateActivePainters();
repaintDecoration( exposed, FALSE );//绘制窗体的一些修饰如边框，caption等
repaintHierarchy( exposed, FALSE ); //绘制窗体显示区域及子窗体通过发送
} //PaintEvent事件到各窗体
qws_regionRequest = FALSE;
return TRUE;
}
repaintHierarchy函数中所有需要刷新的子窗体都会收到Paint事件。在Paint事件中，开始绘图。显示中只刷新exposed这个区域而不是将分配的区域alloc_region 全部刷新一次，这样做可以提高效率。 二：QWSDdisplay::setAltitude 的处理
invokeSetAltitude（const QWSChangeAltitudeCommand *cmd,
QWSClient *client）
{
int winId = cmd->simpleData.windowid;
int alt = cmd->simpleData.altitude;
bool fixed = cmd->simpleData.fixed;
...................
QWSWindow* changingw = findWindow(winId, 0);
...................
changingw->setNeedAck( TRUE );
if ( fixed && alt >= 1) {
changingw->onTop = TRUE;
}
if ( alt < 0 )
lowerWindow( changingw, alt ); //窗体优先级下降
else
raiseWindow( changingw, alt ); // 提升窗体优先级
if ( !changingw->forClient(client) ) {
refresh();
}
}
invokeSetAltitude 通过调用lowerWindow，raiseWindow 来调整窗体的优先级，如果一个Widget 被显示，即调用Show 此时alt == 0; 如果alt == 1 则此窗体应该为最上层，如果alt == 2则窗体位FULL-SCREEN 即全屏显示的窗体，可以通过setWFlags(WStyle_StaysOnTop) 来设定这个属性。 优先级较高的窗体将被优先显示， 在没有显式通过SetRegionPriority 命令来改变窗体优先级的话， 在Windows Stack 中窗体将按照后进的优先级较高为原则。 可以参考insertPrioritizedWindow 函数，在qt-embedded-free-3.3.6 可能没有这个函数，因为在这个版本中不存在窗体优先级，除了WStyle_StaysOnTop 属性的窗体为第一级优先级外，其他窗体都按照后进的优先为原则。 三：QWSDisplay::requestFocus 的处理请参考invokeSetFocus 函数。
绘图的底层操作
LCD 屏幕上的每个点都与显示缓冲区中的数据有特定的关系，对16 位色的显示缓冲区，每两个字节对应LCD 上的一个像素，因此我们只要修改缓冲区某两个地址上的数据就可以改变LCD 上这个点的色彩，如果我们能够得到这个显示缓冲区的地址，应用程序编写者就可以抛开驱动程序那些抽象的接口，直接对显示缓冲区操作。Linux 上有这种专门的驱动支持就是Framebuffer 驱动程序，Framebuffer 也就是帧缓冲，驱动程序创建一个缓冲区用做显示buffer。应用程序开发人员可以通过MMAP 将Framebuffer设备重新映射，这样我们对LCD 的操作就可以象操作一个二位数组一样方便。QT 正是这么做的。QWidget 继承了QPaintDevice，通过graphicsContext 接口，我们可以方便地得到这个窗体的设备上下文。这一过程是如何实现的呢？
QGfx * QWidget::graphicsContext(bool clip_children) const
{
QGfx * qgfx_qws;
qgfx_qws=qwsDisplay()->screenGfx(); //创建设备上下文
updateGraphicsContext( qgfx_qws, clip_children );
return qgfx_qws;
}
Qapplication 调qt_get_screen( int display_id, const char *spec )来获得相应的驱动程序。创建驱动程序后调用qt_screen->connect 将客户端与FrameBuffer 即帧缓冲映射起来，具体代码可以参考QLinuxFbScreen 。当一个窗体就收到PaintEvent 事件后就可以创建QPaint 对象绘图，通过设备上下文获得的绘图接口实际上都是在对帧缓冲进行操作。 如果驱动程序不支持双缓冲操作的话，绘图的结果将直接显示在LCD 上。
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