Librer

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Librería gráfica de bajo nivel para el sistema
operativo de tiempo real MaRTE OS

• Autor José Luis Mantecón Crespo

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Estructura del proyecto

• Introducción
• Librería gráfica SVGALIB
• Librería gráfica SVGALIB en MaRTE OS
• Librería de representación de imágenes XPM
• Conclusiones
• Líneas futuras
• Programas de demostración

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Introducción

• Sistemas empotrados de tiempo real
• Uno o varios computadores, dispositivos hardware
  de entrada/entrada salida y software de propósito
  especial
• Se considera empotrado si es un componente
  integral de un sistema mayor, se usa para
  controlar, monitorizar o procesar la información
  de ese sistema y usa dispositivos hardware
  especiales.
• Fuerte interacción con el entorno
• cambia con el tiempo
• sistema controla o reacciona simultáneamente
• Software concurrente
• Funcionamiento correcto
• Resultados del cálculo
• Instante en el que se generan

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Introducción

• Dispositivos de entrada/salida
• Subsistemas electrónicos
• Adquisición de información por el computador
  (dispositivos de entrada)
• Muestra de resultados de un proceso realizado por
  el computador al usuario (dispositivos de salida)
• ratones, teclados, impresoras, monitores,
• conversores A/D, fotodetectores, sensores de
  presión, paneles de control,-
• Dispositivos de vídeo
• Dispositivo de salida
• Controlador gráfico, memoria de vídeo, interfaz
  controlador-computador, monitor, interfaz
  controlador-monitor
• Drivers de manejo.

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Introducción

• MaRTE OS
• Minimal Real-Time Operating System for Embedded
  Applications
• Subconjunto mínimo de POSIX.13
• Desarrollo de aplicaciones en Ada y C
• En crecimiento (se está añadiendo nueva
  funcionalidad)
• Disponible bajo la licencia GPL (GNU)

Entorno MaRTE OS
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Introducción

• Objetivos del proyecto
• Principal
• Aportación a MaRTE OS de librería gráfica
  integrada en un driver de entrada/salida
• Concretos
• Control de una tarjeta gráfica
• Librería de dibujo básica
• Librería de imágenes fijas
• Programas de demostración
• Análisis temporal

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Librería gráfica SVGALIB

• Historia de las tarjetas gráficas en los PCs
• MDA(80x25)
• CGA
• EGA
• VGA
• SVGA(1024x768)
• XGA,SXGA,UXGA(1600x1200)
• Sistema de vídeo
• Encargado de mostrar textos y gráficos en la
  pantalla
• Tarjeta gráfica (A/D,RAM,controlador), monitor,
  interfaz monitor-tarjeta

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Librería gráfica SVGALIB

• SVGALIB
• librería gráfica de bajo nivel para linux
• Código libre
• basada en librería VGALIB 1.2 de Tommy Frandsen
• Varios programadores
• Funciones básicas para manejo de tarjeta Svga
• Varias tarjetas soportadas

Estructura de SVGALIB
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Librería gráfica SVGALIB

• SVGALIB Funciones
• Modificación registros de tarjeta
• Test de tarjetagráfica
• Inicialización de tarjeta gráfica
• Elección modo de vídeo
• Elección de la página de memoria
• Comprobación de los modos disponibles
• Dirección de inicio de la memoria de vídeo
• Valores modo de vídeo (anchura, altura,
  profundidad de píxels,)
• Funciones de aceleración gráfica
• Función de direccionamiento lineal de la memoria
  de vídeo
• Soporte ratón, teclado y joystick
• Soporte segundo plano

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Librería gráfica SVGALIB

• Tarjeta S3TRIO64
• Procesador gráfico de 64 bits
• Memoria de 1 Mbyte
• Conversor A/Dl integrado de 135 Mhz
• Modos VGA a partir de 256 colores
• Modos SVGA 800x600x32 y 1024x768x16
• Refresco vertical de pantalla hasta 85 Hz
• Compatibilidad con VESA
• Compatibilidad familia TRIO64
• Filtrado vertical
• Conexión PCI

Esquema de S3TRIO64
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Librería SVGALIB en MaRTE OS

• Introducción
• Arquitectura de la librería SVGALIB de MaRTE OS
• Especificación de la librería SVGALIB de MaRTE OS
  
• Desarrollo de la librería SVGALIB en MaRTE OS
• Funciones de edición de imagen

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Librería SVGALIB en MaRTE OS

• Consideraciones previas a la adaptación de código
• Disponibilidad de código fuente (GPL)
• No hay seguridad de funcionamiento
• Existen dependencias con sistema operativo previo
• No se dispone de información de acompañamiento
  (manuales, tutoriales, )
• Continua evolución de la librería original

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Librería SVGALIB en MaRTE OS

• Arquitectura SVGALIB de MaRTE OS
• Funciones de inicio (elección modo, DAC, tarjeta,
  )
• Funciones básicas
• Dibujo (color, píxel, línea)
• Edición de imagen (scroll, copiado, pegado)
• Funciones primitivas (píxel, recta, rectángulo,
  elipse, circunferencia, polilínea, polígono,texto
  y figuras rellenas

Arquitectura en MaRTE OS
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Librería SVGALIB en MaRTE OS

• Adaptación de SVGALIB a MaRTE OS
• Eliminación de dependencias (carencia de sistema
  de archivos y acceso a la BIOS)
• Nuevos tipos de datos para aumentar nivel de
  abstracción (punto, ...)
• Cambios en las operaciones de I/O y acceso al bus
  PCI
• Creación de funciones de inicialización
• Acceso directo a memoria de vídeo
• Utilización de memoria intermedia
• Creación de primitivas de dibujo
• Creación de funciones de edición de imagen
• Modificación del driver de tarjeta S3 TRIO64
• Creación del manual de uso
• Tabla de tiempos de ejecución

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Librería de representación de imágenes XPM

• Formato XPM
• Estructura de la librería XPM 1.0 para MaRTE OS
• Desarrollo de la librería XPM para MaRTE OS 1.0

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Librería de representación de imágenes XPM

• Formato XPM
• Formato basado en ASCII
• Estructura en forma de array de cadenas de
  caracteres en lenguaje C
• Posibilidad de incorporar la imagen directamente
  al código
• Utilizado en sistemas X-Windows

Imagen en XPM
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Librería de representación de imágenes XPM

• Desarrollo librería XPM 1.0 para MaRTE OS
• Función para dibujo de una imagen completa
• Función para dibujo de una parte de una imagen
• Manual de uso
• Tabla de tiempos de ejecución

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Conclusiones

• Dotación de librería gráfica básica
• Control de tarjeta S3 TRIO64
• Programas de demostración
• Manual de uso de nuestra librería
• Tiempos de respuesta acotados
• Librería para dibujo de imágenes fijas

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Lineas futuras

• Adaptación de los drivers de más tarjetas
• Creación de un driver para el estándar VESA
• Necesidad de acceder a la BIOS del sistema desde
  el modo protegido
• Mejora de tiempos de ejecución de la librería
• Creación de interfaz para puertos AGP
• Adaptación de otros formatos de imagen
  (BitMaP, JPG)
• Visor de imagen de vídeo
• Entorno de ventanas y driver para ratón