Графика в консоли Linux.
j1m mailto: j1m@list.ru
Сейчас многие предпочитают работать с X Window. И правда,
зачем напрягаться, выучивать сотни команд, когда можно легко
все сделать в KDE или Gnome с помощью различных конфигураторов.
Возможно, это результат продолжительного ядовитого воздействия
Windows, возможно стремление к ко всему красивому, ровному
плавному, ко всему, что дает X Window, возможно многим необходимо
каждый день работать с OpenOffice, возможно, да много чего
возможно :). А ведь консоль, при правильной настройке выглядит
очень даже привлекательно, и с ее помощью можно решить большинство
задач, которые обычно принято решать с помощью X.
Эта статья не для тех, кто не может без Mozilla и Sylpheed,
и не для тех, чей runlevel - 5 :), она для тех кто по каким-либо
причинам или не хочет или не может использовать X Window. Она
для тех кто хочет использовать все или почти все возможности
графических программ в консоли без взаимодействия с X Window.
Наверно многие мне возразят, мол зачем парится, ставить
какое-то дополнительное программное обеспечение, когда можно
запустить X Window, сделать, что хотел, затем ctrl+alt+backspace
и ты опять радуешься черному экрану и мигающему курсору, или
поступить еще проще, держа иксы загруженными и переключаться
в них по мере надобности. Это конечно все верно, но
во-первых:
на моем pentium-233 32RAM иксы жутко тормозят, о KDE или
Gnome не может быть и речи, все-же некоторое время я работал
в иксах, используя fluxbox в качестве WM, но все время
давал о себе знать недостаток памяти,
во-вторых:
все время запускать или держать в памяти иксы очень накладно,
хотя, если у тебя гиг оперативки, то это к тебе не относится
(также как и первый пункт),
в-третьих:
зачем мне ставить иксы, если мне из графических приложений
нужны только jpeg-вьюер, видео-плейер и, иногда, графический
браузер (я обычно пользуюсь elinks), а работать мне удобнее
в консоли,
в-четвертых:
ну не нравятся мне иксы :).
Так что все, кто не согласен с первыми тремя пунктами делают
startx, остальные за мной, в дебри инета, на поиски программ и
библиотек.
Итак, что нам нужно?
SDL (идет во со всеми дистрибутивами)
directFB
GGI (под нее я ничего хорошего не видел)
SVGAlib (я ее не использую)
Перед тем как выкачивать и компилить все эти пакеты необходимо
включить в ядро поддержку framebuffer'а. Возможно ваше ядро уже
поддерживает fb (здесь и дальше будем обозначать так framebuffer),
Стандартные ядра, идущие с дистрибутивами обычно скомпилированы
с поддержкой vesa-fb, если ваша карточка не поддерживает vesa 2.0
или вы хотите использовать bootsplash (см. ниже) тогда идем на
ftp.kernel.org и качаем последнее стабильное ядро (на момент
написания статьи его номер был 2.6.4), также советую скачать
патч, после наложения которого появится возможность повесить
wallpaper в консоли(!). Патч можно найти по адресу:
ftp://ftp.suse.com/pub/people/stepan/bootsplash/kernel/bootsplash-3.1.4-2.6.3.diff
(патч для 2.6.3 ядра, но нормально ложится и на 2.6.4)
также необходимы утилиты:
ftp://ftp.suse.com/pub/people/stepan/bootsplash/rpm-sources/bootsplash/bootsplash-3.0.7.tar.bz2
(Вообще-то bootsplash изначально задумывался для того чтобы показывать
анимированную загрузку линукс, но я не вижу в этом необходимости
и покажу как использовать его для другой цели).
По умолчанию bootsplash работает через vesafb, но это легко исправить,
необходимо изменить несколько строк в самом bootsplash-3.1.4-2.6.3.diff:
!!!ВНИМАНИЕ!!!
Все это было протестировано только на sstfb (voodoo1/2),
так что ни за какие ваши действия ответственности я не
несу. Также хочу заметить то, что если ваша видеокарта
поддерживает vesa 2.0, то лучше ничего не менять и
сразу перейти к наложению патча.
!!!ВНИМАНИЕ!!!
строка 107:
+extern struct fb_ops vesafb_ops;
меняем на:
+extern struct fb_ops sstfb_ops;
^^^^^^^^^
(это для voodoo1/2, также может быть radeonfb_ops, cirrusfb_ops, etc)
строка 598:
+ if (!vc_cons[unit].d || info->fbops != &vesafb_ops) {
меняем на:
+ if (!vc_cons[unit].d || info->fbops != &sstfb_ops) {
^^^^^^^^^
(опять-же для voodoo)
строка 2065:
+ depends on FRAMEBUFFER_CONSOLE && FB_VESA
меняем на:
+ depends on FRAMEBUFFER_CONSOLE && FB_VOODOO1
^^^^^^^^^^
или
+ depends on FRAMEBUFFER_CONSOLE
Дальше лезем в /usr/src/linux/drivers/video/sstfb.c (radeonfb.c, cirrusfb.c, etc),
находим строку:
static struct fb_ops sstfb_ops = {
меняем на целых четыре:
#ifndef CONFIG_BOOTSPLASH
static
#endif
struct fb_ops sstfb_ops = {
Также хочу заметить, что необходимо поменять дефолтовые
установки для разрешения, глубины цвета, частоты.
(для sstfb по умолчанию выставлено 640x480-60), конечно
можно поменять эти установки и после загрузки, с помощью
fbset, но тогда будут большие проблемы с bootsplash.
Далее приводятся действия по изменению этих параметров
для voovoo1/2, для других видеокарт это делается по аналогии.
(если ваша видеокарта поддерживает modedb, то видеорежим
можно выставить во время загрузки, как это сделать и
какие видеокарты поддерживаются можно посмотреть в
/usr/src/linux/Documentation/fb/modedb.txt).
Открываем все тот-же
/usr/src/linux/drivers/video/sstfb.c
строка 83:
#define DEFAULT_MODE 3
меняем на:
#define DEFAULT_MODE 4
строка 148:
#elif ( DEFAULT_MODE == 3 )
{ /* 640x480@60 , 16bpp glide default ?*/
640, 480, 640, 480, 0, 0, 16, 0,
{11, 5, 0}, {5, 6, 0}, {0, 5, 0}, {0, 0, 0},
0, 0, -1, -1, 0,
39721 , 38, 26 , 25 ,18 , 96 ,2,
0, FB_VMODE_NONINTERLACED };
дописываем после этих строк:
#elif ( DEFAULT_MODE == 4 )
{ /* 800x600@82 */
800, 600, 800, 600, 0, 0, 16, 0,
{11, 5, 0}, {5, 6, 0}, {0, 5, 0}, {0, 0, 0},
0, 0, -1, -1, 0,
17460, 160, 64, 30, 4, 64, 6,
0, FB_VMODE_NONINTERLACED };
Это для режима 800x600-82@16, тайминги берутся из /etc/fb.modes.
Хочу заметить, что эти значения заносятся в структуру
имя-драйвера_default, например:
static struct fb_var_screeninfo sstfb_default = {
...
... };
Все, теперь можно наложить патч:
cp bootsplash-3.1.4-2.6.3.diff /usr/src/linux
cd /usr/src/linux
patch -p1 --dry-run < bootsplash-3.1.4-2.6.3.diff
если ошибок нет, тогда:
patch -p1 < bootsplash-3.1.4-2.6.3.diff
make menuconfig (xconfig не предлагаю, читай выше)
Необходимо встроить все эти параметры в ядро (т.е. не модулем):
Device Drivers -> Block Devices -> Loopback device support
Device Drivers -> Block Devices -> RAM disk support
Device Drivers -> Block Devices -> Initial RAM disk (initrd) support
Device Drivers -> Graphics support -> Support for frame buffer devices
Device Drivers -> Graphics support -> VESA VGA graphics support (или выбираем свою видюху)
Device Drivers -> Graphics support -> Console display driver support -> VGA text console
Device Drivers -> Graphics support -> Console display driver support -> Framebuffer Console support
Device Drivers -> Graphics support -> Bootsplash configuration -> Bootup splash screen
Хочу заметить, что для того, чтобы включить последний пункт,
необходимо включить VESA VGA graphics support или
специфичный для вашей видеокарты драйвер (в том случае,
если патч был подогнан под вашу видеокарту).
После того как конфигурация ядра будет закончена:
make bzImage && make modules && make_modules_install
После успешной компиляции:
cp arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinuz-2.6.4-splash
Теперь. когда у нас есть ядро с поддержкой bootsplash,
необходимо установить утилиту splash
tar xvjf splashutils.tar.bz2
(вообще-то гораздо удобнее работать с архивами при помощи mc)
cd bootsplash-3.0.7/Utilities
make splash
Далее можно скопировать получившийся на выходе splash в /sbin
cp splash /sbin
Итак, теперь необходимо настроить bootsplash. Создаем
файл /etc/bootsplash/splash.cfg и пишем в него следующее:
# версия :)
version=3
# показывать ли wallpaper
state=1
# цвет букв
fgcolor=3
# цвет, который будет прозрачным
bgcolor=0
# отступ от каждого края по оси X и Y в пикселях,
# изменение этих параметров вызвало у меня
# проблемы с загрузкой и запуском графических
# приложений
tx=0
ty=0
# ширина и высота экрана с учетом отступов
tw=800
th=600
# путь до изображения в формате jpeg
jpeg=/путь/до/изображения
Замечу, что изображение должно быть точно такого-же
разрешения, что и экран.
Далее пишем скрипт splash.sh:
#!/bin/sh
if [ "$1" = "now" ]; then
for i in 0 1 2 3 4 5 6; do
splash -s -u $i /etc/bootsplash/splash.cfg
done
else
splash -s -f /etc/bootsplash/splash.cfg > /boot/initrd.splash
fi
Запуск этого скрипта с параметром now приведет к
смене фонового изображения на первых 6 консолях,
запуск без параметров приведет к записи изображения
в /boot/initrd.splash, чтобы фоновый рисунок
устанавливался во время загрузки.
Теперь необходимо переконфигурировать lilo,
открываем /etc/lilo.conf и пишем туда примерно следующее:
boot = /dev/hda
lba32
prompt
timeout = 150
append = "video=ваш-видеодрайвер"
# Оставляем путь для отката на старое
# ядро в случае, если что-то пойдет не так
image = /boot/vmlinuz-2.6.4
root = /dev/hda2
label = Linux
read-only
image = /boot/vmlinuz-2.6.4-splash
root = /dev/hda2
label = Linux-new
read-only
initrd = /boot/initrd.splash
Если, при конфигурировании ядра вы выбрали VESA VGA graphics support
вместо специфического видеодрайвера, то строка
append = "video=ваш-видеодрайвер" не нужна, а вместо
нее необходимо прописать что-то типа vga = 316
(подробнее см. /usr/src/linux/Documentation/fb/vesafb.txt)
Все, теперь необходимо выполнить команду lilo, перезагрузиться,
и любоваться красивой консолью ;)
Итак, можно перейти к установке библиотек.
SDL (www.libsdl.org)
SDL расшифровывается как Simple DirectMedia Layer.
Под эту библиотеку в основном пишутся игры и различные
эмуляторы приставок (для этого она и была создана), также
mplayer довольно шустро работает через нее. SDL может
осуществлять видеовывод как через иксовый видеодрайвер,
так и через fb, directfb, ggi, что позволяет использовать
ее как в иксах, так и в консоли. Также поддерживается
аппаратное 3d-ускорение посредством OpenGL.
SDL входит в любой дистрибутив, но лучше скачать и
скомпилировать самому, т.к. версия SDL, идущая с дистрибутивами
обычно требует для работы установленных в
системе некоторых библиотек X11 а также звуковых серверов
от KDE (arts) и Gnome (esd), а собрать библиотеку можно
без поддержки X11, arts и esd, оставив только frambuffer
для видеовывода и oss/arts для аудиовывода. Я не буду
здесь расписывать все шаги установки, т.к. все стандартно:
./configure --help
./configure
make
make install
Замечу лишь, что не стоит использовать в качестве
видеовывода directfb (хотя мы его еще не установили :))
Когда я впервые запустил программу в консоли, написанную
под SDL, я долго не мог заставить работать мышь, поэтому
хочу избавить вас от мучений, и сказать, что все очень
просто, необходимо запускать gpm с флагом "-R raw" (без
кавычек естественно :)). Второе, что меня озадачило,
как эту библиотеку настраивать, ни конфигурационных
файлов, НИЧЕГО нет, оказалось, что настраивается она
посредством глобальных переменных, самые важные из которых:
SDL_VIDEODRIVER=videodriver
(указывает, какой видеодрайвер следует использовать
может быть: fbcon, directfb, ggi, x11 и т.д.)
SDL_AUDIODRIVER=audiodriver
(тоже, для аудиодрайвера, dma - это oss, с использованием
dma-режима, может быть: dsp, dma, alsa, esd, arts и т.д.)
у меня в /etc/profile прописано:
export SDL_VIDEODRIVER=fbcon
export SDL_AUDIODRIVER=dma
Что я использую с SDL:
mplayer (www.mplayerhq.hu)
Как я уже говорил очень шустро работает через SDL,
вообще-то самый быстрый видеовывод осуществляется
через vesa, но необходимо чтобы карточка поддержи-
вала vesa2. Я на своем pentium-233 смотрю все
новые фильмы в mpeg и divX.
zsnes (zsnes.sourceforge.net)
Очень хороший эмулятор Super Nintendo
jjffe (www.jaj22.demon.co.uk)
reverse engineered версия elite3: first encounters
directFB (www.directfb.org)
Относительно новая библиотека. Создает надстройку над
стандартным fb (в этом я не уверен, т.к. directfb может
использовать SDL), добавляет множество новых возможностей,
поддерживает современные 3d-ускорители, имеет интерфейс
с opengl (необходимо устанавливать дополнительные пакеты),
использует свои драйвера для клавиатуры и мыши, даже
присутствует аудиодрайвер (поставляется отдельно), имеет
более удобный программный интерфейс (в общем это тоже самое,
что использовать printf вместо write :)), ко всему этому
добавлю, что мне редко удавалось заставить нормально
работать программы, написанные, с использованием fb, но все
теже программы, скомпилированные под directfb нормально
работали.
Компиляция также стандартна, для видеовывода лучше
использовать fbdev.
Настройка осуществляется посредством конфигурационного
файла /etc/directfbrc (есть возможность указать другое
местоположение файла). Вот мой /etc/directfbrc:
# видеодрайвер
system=fbdev
# видеорежим, в котором по умолчанию будут запускаться
# приложения
mode=800x600
# глубина цвета
depth=16
# не показывать баннер перед запуском приложений
no-banner
# режим отладки
#debug
# включить аппаратное ускорение
#hardware
# возможность переключения между консолями, во
# время работы приложения
#vt-switching
# протокол работы с мышью:
# MS - Micro$oft
# MS3 - Micro$oft для трехкнопочной мыши
# MouseSystems - MouseSystems ;)
mouse-protocol=MS3
Больше об опциях конфигурирования можно узнать, набрав
man directfbrc.
У меня и с этой библиотекой были проблемы с мышью,
не работала мышь для COM-порта, которая висела на /dev/tts/1
(/dev/ttyS1), проблема решилась так:
ln -s /dev/tts/1 /dev/mouse
Что я использую с directfb:
dfbsee (можно взять с www.directfb.org)
Ма-а-аленький вьюер графических файлов, умеет
устраивать слайд-шоу, масштабировать изображения
и все :), также умеет проигрывать видео, но
эту возможность я не пробовал.
links (http://atrey.karlin.mff.cuni.cz/~clock/twibright/links)
Этот, изначально текстовый браузер умеет работать
в графическом режиме, а также поддерживает ssl и
javascript.
Также хотел включить в статью описание gtk-directfb
(с ее помощью можно запускать приложения написанные под
gtk+ в консоли!), но так и не смог заставить ее работать,
если кому удастся привести ее в рабочее состояние напишите
мне, на j1m@list.ru, саму библиотеку можно скачать с
www.directfb.org
GGI (www.ggi-project.org)
GGI - General Graphics Interface
Про эту библиотеку я не много знаю, она, также как и directfb
имеет собственные драйвера для клавиатуры и мыши, которые,
кстати, идут в отдельном пакете - GII - General Input Interface
и перед сборкой GGI сначала следует собрать GII. Также эта
библиотека может использовать в качестве видеовывода fb и directfb,
а сама она может использоваться SDL для видеовывода.
Вот и все что я могу сказать про эту библиотеку. Ничего
хорошего я под нее не видел (да и плохого мало :)).
Что я использую с GGI:
Ничего! Не видел ничего кроме quake, hexen и ggv, этот ggv
представлял из себя очень урезанный вариант графического вьюера
zgv (работает через SVGALib).
Может я ошибаюсь (очень хочется надеяться), но по-моему под
эту библиотеку уже ничего не пишется (если кто хочет переубедить
меня - мыло вверху).
SVGALib
По-моему одна из первых графических библиотек, поэтому
под нее успел накопится софт. Про нее я ни чего не скажу,
включил ее в обзор, чтобы читатель знал о ее существовании :)
THE END
Вот и все, что я хотел сказать, не много, но я не хотел
описывать все тонкости работы графической подсистемы в линукс,
я всего лишь хотел рассказать о том, какие есть пути для
преодоления графического барьера в консоли, ведь когда я
впервые отказался от иксов (удалил их с винта) у меня не было
не одного работающего в консоли графического приложения, я
даже не знал, что SDL может работать с fb :)
Критика приветствуется, все замечания, вопросы, etc
направляйте по адресу j1m@list.ru
