lundi 28 mai 2018

Chapitre 31 : création d'une première fenêtre avec X11


Commençons par exécuter à nouveau le programme du chapitre précédent pour entendre le doux son de Windows. Mais hélas, nous recevons notre premier message d’erreur :
PuTTY X11 proxy: unable to connect to forwarded X server: Network error: Connection refused
Serveur X non trouvé.
Soit nous n’avons pas utilisé la connexion créee au chapitre précédent (Par exemple dans mon Putty, j’ai plusieurs connexions) ou le serveur XMing sur le PC doit être relancé. En effet vous avez pu éteindre le PC et oubliez au redémarrage de relancer le serveur XMing. D’ailleurs le mieux c’est de le lancer systématiquement en début de session en plaçant un raccourci dans le menu démarrer.
Cette vérification faite, nous pouvons travailler sur notre deuxième programme où nous allons essayer d’afficher une fenêtre en utilisant la fonction XCreateSimpleWindow.
Pour cela, nous devons effectuer les étapes suivantes :
                Ouvrir une connexion au serveur d’affichage par XOpenDisplay
                Récupérer des informations dans la structure d’affichage (Display)
                Créer la fenêtre par XCreateSimpleWindow en lui passant 9 paramètres.
                Afficher la fenêtre par XMapWindow
                Mettre en place un gestionnaire d’évènements (et oui il faut bien arriver à fermer la fenêtre avec la souris) fonction XNextEvent
                Fermer et détruire la fenêtre par  XDestroyWindow
                Fermer la connexion au serveur par XCloseDisplay.
Etape 1 : Après l’appel de la fonction XOpenDisplay  nous récupérons un pointeur vers la structure Display dont la description en langage C est la suivante (toutes les structures sont décrites dans l’entité xlib.h) :

_XDisplay
{
                XExtData *ext_data;     /* hook for extension to hang data */
                struct _XPrivate *private1;
                int fd;                                   /* Network socket. */
                int private2;
                int proto_major_version;/* major version of server's X protocol */
                int proto_minor_version;/* minor version of servers X protocol */
                char *vendor;                   /* vendor of the server hardware */
        XID private3;
                XID private4;
                XID private5;
                int private6;
                XID (*resource_alloc)(  /* allocator function */
                               struct _XDisplay*
                );
                int byte_order;                                /* screen byte order, LSBFirst, MSBFirst */
                int bitmap_unit;              /* padding and data requirements */
                int bitmap_pad;                              /* padding requirements on bitmaps */
                int bitmap_bit_order;   /* LeastSignificant or MostSignificant */
                int nformats;                     /* number of pixmap formats in list */
                ScreenFormat *pixmap_format;             /* pixmap format list */
                int private8;
                int release;                        /* release of the server */
                struct _XPrivate *private9, *private10;
                int qlen;                              /* Length of input event queue */
                unsigned long last_request_read; /* seq number of last event read */
                unsigned long request;                /* sequence number of last request. */
                XPointer private11;
                XPointer private12;
                XPointer private13;
                XPointer private14;
                unsigned max_request_size; /* maximum number 32 bit words in request*/
                struct _XrmHashBucketRec *db;
                int (*private15)(
                               struct _XDisplay*
                               );
                char *display_name;     /* "host:display" string used on this connect*/
                int default_screen;        /* default screen for operations */
                int nscreens;                     /* number of screens on this server*/
                Screen *screens;            /* pointer to list of screens */
                unsigned long motion_buffer;  /* size of motion buffer */
                unsigned long private16;
                int min_keycode;            /* minimum defined keycode */
                int max_keycode;           /* maximum defined keycode */
                XPointer private17;
                XPointer private18;
                int private19;
                char *xdefaults;              /* contents of defaults from server */
                /* there is more to this structure, but it is private to Xlib */
}

Wauoh !!  complexe non !! Pour l’instant, nous allons nous contenter de repérer les infos intéressantes et de les récupérer par un déplacement à  ajouter au pointeur retourné par xopenDisplay. Par la suite nous utiliserons les descriptions de structures que j’ai traduites en formalisme assembleur (merci qui ?).
Ici nous avons besoin de récupérer un pointeur vers l’écran (screen) de l’affichage. Cette information se trouve au déplacement 140. Ce pointeur pointe sur une structure de type screen dont voici la description en C :

typedef struct {
                XExtData *ext_data;     /* hook for extension to hang data */            0
                struct _XDisplay *display;/* back pointer to display structure */    4
                Window root;                   /* Root window id. */                            8
                int width, height;            /* width and height of screen */                 12  et 16 ?
                int mwidth, mheight;    /* width and height of  in millimeters */    20  et 24
                int ndepths;                      /* number of depths possible */                  28
                Depth *depths;                               /* list of allowable depths on the screen */     32
                int root_depth;                               /* bits per pixel */                             36
                Visual *root_visual;       /* root visual */                            40
                GC default_gc;                 /* GC for the root root visual */                44
                Colormap cmap;                              /* default color map */                          48
                unsigned long white_pixel;                                           52
                unsigned long black_pixel;         /* White and Black pixel values */       56
                int max_maps, min_maps;         /* max and min color maps */
                int backing_store;           /* Never, WhenMapped, Always */
                Bool save_unders;
                long root_input_mask; /* initial root input mask */
} Screen;

Nous trouvons des informations intéressantes comme l’identification de la fenêtre mère (position8), la taille de l’écran(position 12 et 16), le nombre de bits de codage d’un pixel (position 36 les codes RGB du pixel blanc et du pixel noir (position 52 et 56).  Nous mettons ces infos dans les registres r1 r3,r4 et r5 ( affichage du contenu par la macro d’affichage des registres pour vérification).
Maintenant, nous pouvons créer la fenêtre avec la fonction XCreateSimpleWindow dont la signature en C est la suivante :

Window XCreateSimpleWindow(display, parent, x, y, width, height, border_width,
border, background)
Display *display;
Window parent;
int x, y;
unsigned int width, height;
unsigned int border_width;
unsigned long border;
unsigned long background;
display Specifies the connection to the X server.
parent Specifies the parent window.
xy
Specify the x and y coordinates, which are the top-left outside corner of the new
window’s borders and are relative to the inside of the parent window’s borders.
width
height Specify the width and height, which are the created window’s inside dimensions
and do not include the created window’s borders. The dimensions must be
nonzero, or a BadValue error results.
border_width Specifies the width of the created window’s border in pixels.
border Specifies the border pixel value of the window.
background Specifies the background pixel value of the window.

Donc nous mettons dans r0, le pointeur du Display, dans r1 l’identification de la racine récupérée dans la structure écran précédente, zéro dans r2 et r3 pour la position X et Y de la fenêtre et  stop !! nous ne pouvons pas alimenter les autres registres pour passer les paramètres. Il nous faut respecter la normalisation des appels de fonctions standards (voir le chapitre ) ou seuls les 4 premiers registres sont utilisés pour passer ces paramètres, les autres doivent être passés par la pile. Et il nous faut aussi respecter que la pile soit toujours alignée sur une frontière de double mot et donc empiler un nombre de registre pair. Ici, il y a 9 paramètres à passer dont 4 par les registres et il en reste 5 donc il faut faire un push de plus pour avoir un nombre pair. C’est pourquoi nous commençons par mettre zero dans le registre r8 et nous effectuons un push de celui-ci. Puis nous passons les autres paramètres et dans l’ordre inverse demandé dans la signature de la fonction. Nous passons la valeur du pixel blanc comme valeur du pixel du fond d’écran, le pixel noir pour la bordure puis la valeur 5 pour la taille de la bordure (par l’intermèdiaire du registre r8) puis la hauteur et la largeur de la fenêtre. Ouf !!
Après l’appel de la fonction, nous réalignons la pile par l’instruction add sp,#24 pour compenser les 6 push de 4 octets et nous testons le code retour de la fonction. Ceci sera à faire après chaque appel de fonction X11 pour vérifier si tout c’est bien passé et éviter des recherches laborieuses.
Si tout est OK, nous récupérons un pointeur vers une structure de type fenêtre (window), pointeur que nous allons utiliser pour afficher notre fenêtre par XMapWindow.
Puis nous avons une boucle qui va gérer les évènements reçus dans l’affichage. Ici nous nous contentons d’appeler la fonction XNextEvent en lui passant le pointeur du Display et un pointeur vers une zone de mémoire qui stockera l’évènement reçu. Remarque : si cette fonction n’est pas appelée, la fenêtre ne sera pas affichée. Eventuellement elle peut être affichée en appelant la fonction Xflush et sans la boucle.
Comme on ne gère aucun évènement, le programme ne fait rien de plus.
Au lancement du programme, une fenêtre doit apparaitre sur votre PC avec le titre Xming et les menus système habituels. Vous pouvez déplacer la fenêtre, la réduire, la redimensionner comme toute fenêtre. Vous la fermer en cliquant sur la X et vous avez le magnifique message suivant :
XIO:  fatal IO error 11 (Resource temporarily unavailable) on X server "localhost:10.0"
      after 8 requests (6 known processed) with 0 events remaining.
Nous verrons au chapitre suivant comment éliminer cette erreur.
Enfin pour terminer le chapitre, rappelons quelques principes de X11 :
Toute fenêtre est contenue dans une fenêtre mère (ou racine)
Toute fenêtre fille est contenue dans une fenêtre mère ou est tronquée
Une fenêtre parent a toujours un titre.
Les boutons, menus, boites de dialogues  sont tous des fenêtres.
Les positions et tailles des fenêtres sont mesurées en pixels.
Chaque fenêtre à son propre système de coordonnées.
Une autre question se pose : cette fenêtre s’affiche-t-elle  aussi sur l’écran du Raspberry ?  Et bien, il faut brancher l’écran, le clavier , relancer le Raspberry, et à partir de l’écran graphique rechercher dans l’arborescence de fichier le programme et l’éxecuter. Mais on peut aussi voir une image de l’écran avec la solution proposée pour les tests du Framebuffer avec le serveur x11vnc sur le raspberry et le client tightvncViewer sur Windows et ça fonctionne.

Exercice :  modifier la position et la taille de la fenêtre
                Modifier la couleur du fond de la fenêtre.
                La taille de la bordure ne semble pas fonctionner (n’est pas large de 5 pixels dans notre exemple !!), rechercher pourquoi ?
                Dans la structure Display, il y a un pointeur vers une chaine de caractères qui donne le nom du vendeur, afficher cette chaine. Vous pouvez aussi afficher les versions du système X11.

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