Embedded System Lab. II GUI Programming in Embedded Linux 경희대학교 컴퓨터공학과 조 진 성.

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1 Embedded System Lab. II GUI Programming in Embedded Linux 경희대학교 컴퓨터공학과 조 진 성

2 Embedded System Lab. II 2 주요 내용 임베디드 시스템에 사용 가능한 GUI 이해 임베디드 시스템에서의 네트워크 프로그래밍 이해 간단한 1:1 오목게임 구현

3 Embedded System Lab. II 3 Qt 소개 QT 는 trolltech 에서 개발하고 배포하는 cross 플랫폼 GUI 라이브러리 QT 를 이용해서 만들어진 코드는 ( 약간만 신경 써준다면 ), 윈도우, Mac, Linux, *nix 에 관계없이 컴파일 해서 사용 가능 C++ 을 이용해서 완전히 객체지향적으로 작성되었다는 것도 큰 장점 Qt 는 유닉스와 X11 시스템을 위한 C++ 라이브러리이자 GUI 툴킷이다. 유닉스 운영체제 ( 리눅스, 솔라리스 포함 ) 를 위한 프리 소프트웨어를 개발 한다면 라이센스 비용이 들지 않는다. Qt 를 이용한 프로그램은 속도가 매우 빠르다.

4 Embedded System Lab. II 4 Qt/Embedded 소개 Qt 라이브러리를 기본으로 하여 개발된 임베디드 시스템용 GUI 라이브러 리 X- 윈도우 없이 리눅스 커널에서 제공하는 Frame Buffer 를 이용하여 그래 픽 장치에 접근 개발에 필요한 사양 1. CPU – 셀 300 이상 2. RAM – 128 3. HDD – 8G(linux-2G)4. Serial Port 5. internet 6. Embeded 기기 – 16bit color 지원 모델 (iPAQ) 7. 시리얼케이블 ( 커널 X -> 필요 )

5 Embedded System Lab. II 5 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (1) QT /Embedded 다운로드 ftp://ftp.trolltech.com/qt/source/qt-embedded-free-3.3.4.tar.bz2 를 root 디 렉토리에 다운로드 압축 해제 (host) QT/ Embedded 환경설정 (host) - QTDIR : QT 가 설치되어 있는 디렉토리 - LD_LIBRARY_PATH : QT 에서 사용하는 공유 라이브러리를 이용 할 수 있도록 다음을 추가 # tar xvjf qt-embedded-free-3.3.4.tar.bz2// 압축제거 # ln –s qt-embedded-free-3.3.4 qte// 생성된 디렉토리를 qte 로 심볼릭을 해줌 /* ~/.bash_profile 에 다음을 추가 */ export QTDIR=/root/qte export LD_LIBRARY_PATH=/root/qte/lib:$ LD_LIBRARY_PATH

6 Embedded System Lab. II 6 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (2) 환경설정 적용 (host) QT/Emdedded Configuration(host) #./configure -embedded ipaq -shared -depths 8,16,24,32 -thread -no-cups -qt-mouse-linuxtp # source ~/.bash_profile//.bash_profile 을 재 적용 yes 를 입력

7 Embedded System Lab. II 7 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (3) libstdc++.a 라이브러리 설치 (host) 각 키트에서 제공해주는 툴 체인에는 libstdc++.a 라이브러리가 없기 때문에 부가적으로 libstdc++ 라이브러리를 해당 툴체인의 lib 디렉토리에 카피하거나 링크를 걸어주어야 한다. /usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/libstdc++.a ( 위치 ) Uic 설치 (host) QT/Embedded 를 컴파일 하기 위해서는 qt-x11 용 uic 가 필요하다. /usr/lib/qt-3.1/bin/uic ( 위치 ) # cd /usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2 # cp libstdc++.a /usr/local/huins-arm-linux-R1.1/lib/libstdc++.a # cd /usr/lib/qt-3.1/bin/uic # cp uic $QTDIR/bin

8 Embedded System Lab. II 8 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (4) 컴파일 (host) 컴파일이 성공적으로 끝났으면 QT/Embedded 라이브러리를 확인 # cd $QTDIR # make ARM 용으로 컴파일 된 library 을 볼 수 있다.

9 Embedded System Lab. II 9 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (5) 타겟보드 환경설정 ARM 용으로 컴파일된 qt-embedded-free-3.3.4 즉 qte 를 NFS 설정을 통해서 마 운트 한다.(target) 타겟에서 호스트에 있는 qt 라이브러리를 참조하기 위해 NFS 설정을 한 다.(host) – 아래 내용은 각자 환경에 따라 적절히 변경 할 것 ~/.profile 환경설정 (target) /* ~/.profile 에 다음을 추가 */ export QTDIR=/mnt/nfs/qte export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/nfs/qte/lib:$LD_LIBRARY_PATH export QWS_MOUSE_PROTO=linuxtp:/dev/ts /* /etc/exports 파일에 다음을 추가 */ /root/qte 192.168.1.253(rw, no_root_squash) # service nfs restart// 서비스 restart target# mount –t nfs 192.168.1.252:/root/qte /mnt/nfs/qte //nfs mount target# source ~/.profile// 설정 적용

10 Embedded System Lab. II 10 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (6) libstdc++ 라이브러리 설치 (target) Host 에서 target 으로 라이브러리 복사과정은 생략 – 적절한 방식으로 옮길 것 target# cp libstdc++.a /lib//host 에 있는 libstdc++ 을 target 에 복사 target# cd /lib//’/lib’ 로 이동 target# ln –s /lib/libstdc++.a libstdc++-libc6.1-2.so.3 // 라이브러리를 심볼릭 해줌 ~/.profile ~/.profile 적용 심볼릭

11 Embedded System Lab. II 11 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (7) 예제프로그램 테스트 Host 쪽의 Qt/Embedded 의 샘플 프로그램을 컴파일한다. Qt 프로그램을 실행하기 위해서는 Xindow 종료시켜야한다. 따라서, ps 로 xwindow 를 확인한후 ‘kill -9 75’ 를 실행하여 xwindow 를 종료시킨다.

12 Embedded System Lab. II 12 QT /Embedded 설치 및 환경 설정 (8) 응용프로그램을 다운로드후 실행 (target) #./hello –qws// 응용프로그램 실행 프로그램 다운로드 과정 생략 X 프로세스를 죽인 후 실행시키면 터치 스크린의 초록바탕에 실행 되는 것을 확인 할 수 있다.

13 Embedded System Lab. II 13 QT /Embedded Application(1) 어플리케이션 개요 임베디드 키트상에서 Qt/E 를 이용하여 간단한 1:1 네트워크 게임 실행 간단한 리눅스 용 프로그램을 임베디드 키트상에 올려봄으로써 임베디드 기기 와 리눅스에 대한 이해

14 Embedded System Lab. II 14 QT /Embedded Application(2) 어플리케이션 인터페이스 - 메인화면 오목판 턴 알림 로고 검은 돌 / 하얀 돌 놓은 개수 표시 메뉴 버튼 ( 좌부터 ). Connect. Disconnect. IP information

15 Embedded System Lab. II 15 QT /Embedded Application(3) 어플리케이션 인터페이스 – 네트워크 연결 IP 주소 입력 1. Connect 버튼 클릭 Port 번호 입력 2. 터치 패드로 입력 3. OK 버튼 클릭 IP number 알림 창

16 Embedded System Lab. II 16 QT /Embedded Application(4) 어플리케이션 상속도  CSockIo : 소켓통신 (UDP 이용 ) 관련 클래스  CConnectDlg : 접속대화상자 관련 클래스  CGameBoard : 오목게임 메인 클래스  MainWindow : MainWindow 폼 클래스

17 Embedded System Lab. II 17 QT /Embedded Application(5) 어플리케이션 흐름도 Server 네트워크 연결 Start ok 턴 방식 Client First 네트워크 종료 게임 종료 Start Client Game 패킷 게임적용

18 Embedded System Lab. II 18 QT /Embedded Application(6) 어플리케이션 알고리즘 게임보드는 14*14 크기의 2 차원 배열을 적용하여 배열상에서 흰돌과 검은돌 을 넣고 뺄 수 있도록 한다. 오목게임의 룰을 적용하여 연속으로 5 개의 같은 돌이 놓였을 경우 게임이 끝 나게 된다. 돌을 놓을 경우 첫 번째 배열 부터 Vertical, Horizontal, LeftDown, RightDown 체크를 하여 연속된 돌이 5 개 있는지 체크한다. 오목판에 돌이 다 차면 비기고 새 게임이 시작 된다

19 Embedded System Lab. II 19 QT /Embedded Application(7) 네트워크 부분 턴 방식의 게임 진행을 한다. 하나의 프로그램에서 서버 / 클라이언트의 역할을 동시에 하고, 접속을 하는 쪽이 클라이언트가 된다. 항상 클라이언트부터 게임을 시작한다. 한 게임이 끝나면 진 사람부터 다시 게임을 시작한다. 네트워크 구성 클라이언트 Client socket 서버 Client socket udp packet

20 Embedded System Lab. II 20 QT /Embedded Application(8) 네트워크 프로토콜 messagecommandxy COMMAND CONNECT 접속요청 CONNECT_ACK 접속에 대한 응답 CLOSE 게임종료 SHOOT 돌 놓기 SHOOT_ACK 돌 놓기 응답 MESSAGE 사용 안 함

21 Embedded System Lab. II 21 QT /Embedded Application(9) 네트워크 흐름도 clientserver OnNewPacketConnect() OnNewPacketConnectAck() connect connect_ack game start OnNewPacketShoot() shoot OnNewPacketShootAck() shoot_ack...... OnNewPacketClose() close game quit

22 Embedded System Lab. II 22 QT /Embedded Application(10) 어플리케이션 프로젝트 생성 작성된 어플리케이션 폴더에서 프로젝트 파일생성 생성된 프로젝트 파일 * 파일은 폴더명으로 생성됨

23 Embedded System Lab. II 23 QT /Embedded Application(11) Makefile 생성 Makefile 설정 #qmake –spec /root/qt-embedded-free-3.3.4/mkspecs/qws/linux-ipag-g++ -o Makfile omol_arm.pro 생성된 Makefile  qmake 시 주어지는 옵션을 자세히 모를 경우 ‘$QTDIR/example’ 에 있는 예제 응용프로그램의 Makefile 을 참고. 생성된 Makefile 의 컴파일러를 확인한다. Gcc 로 되어 있을경우 arm-linux-gcc 로 변경한다.

24 Embedded System Lab. II 24 QT /Embedded Application(12) 컴파일 타겟보드에 QT 라이브러리와 어플케이션 복사 타겟보드에서 QT app 를 실행하기 위해 라이브러리를 복사 위 그림에서는 nfs 로 연결해 호스트에 있는 어플리케이션과 라이브러리를 타겟으로 복사하고 있다.

25 Embedded System Lab. II 25 QT /Embedded Application(13) 타겟보드의 환경설정 라이브러리의 심볼릭을 해준다. #cd /qte/lib #ln –s libqte-mt.so.3.3.4 libqte-mt.so.3 타겟보드의 ~/.profile 을 열어 host 에서 복사된 QT 라이브러리의 위치를 잡고, 터치스크린을 이용할수 있도록 마우스 프로토콜을 설정한다. # source ~/.profile 하는 것을 잊지 않도록 한다. 심볼릭을 해주는 이유는 어플리케이션 실행 시 해당 이름의 라이브러리를 찾기 때문이다.

26 Embedded System Lab. II 26 QT /Embedded Application(14) 어플리케이션 실행 작성된 app 가 네트워크 프로그램이므로 실행 전에 ip 를 맞춰 준다. 타겟 1 타겟 2 이전까지의 어플리케이션 복사와 라이브러리 설치는 두 타겟 모두 동일하게 설치된다. #ps #kill -9 75 #./omok -qws 타겟의 xwindow 을 종료하고 app 을 실행한다.

27 Embedded System Lab. II 27 QT /Embedded Application(15) 실행화면 1 키트 실행 화면

28 Embedded System Lab. II 28 QT /Embedded Application(16) 실행화면 2 KIT 2 개를 연결하여 게임을 실행 한 모습