2005.02_Piszemy program do zmiany rozdzielczości ekranu przy pomocy rozszerzenia RandR_[Programowanie].pdf

dla programistów

Piszemy program

do zmiany rozdzielczości

ekranu przy pomocy

rozszerzenia RandR

Marek Sawerwain

wytykaną przede wszystkich przez

początkujących użytkowników, jest

jego dość trudna konfiguracja.

Wszelkie parametry serwera X-ów zostają

zapisane w pliku tekstowym, więc najle-

piej przeprowadzać konfigurację poprzez

edycję tego pliku.

Inną poważną wadą był brak moż-

liwości zmiany parametrów wyświe-

tlanego obrazu bez restartu środowi-

ska. Co prawda, możliwa była zmiana

rozdzielczości ekranu poprzez kom-

binację klawiszy [ Ctrl ] + [ Alt ] + [ + ] oraz

[ Ctrl ] + [ Alt ] + [-], ale w ten sposób zmie-

nialiśmy tylko samą rozdzielczość,

a obraz wyświetlany przez X-y pozo-

stawał nadal tych samych rozmia-

rów. W rezultacie, przy zmianie roz-

dzielczości z wyższej na niższą, był

włączany tryb ekranu wirtualnego.

Ponadto, nie można było łatwo stero-

wać odświeżaniem obrazu.

Te problemy odeszły już do prze-

szłości wraz z wprowadzeniem roz-

szerzenia o nazwie RandR . Pozwala

ono również na wykorzystanie innych

możliwości kart graficznych, ponie-

waż, oprócz zmiany rozdzielczości

ekranu bez konieczności restartu śro-

dowiska X Window, możliwe stało się

także jego obracanie, jeśli tylko karta

graficzna udostępnia taką funkcjonal-

ność.

Okazuje się, że wykorzystanie tych

możliwości jest dość łatwe do zapro-

gramowania, więc w tym artykule

pokażę, jak napisać tego typu pro-

gram. W środowiskach typu GNOME

czy KDE, a nawet w samym środowi-

sku X Window, istnieją odpowiednie

programy wykorzystujące rozszerze-

nie RandR, ale napisanie takiego pro-

gramu samodzielnie to bardzo dobre

ćwiczenie.

Co ciekawe, nasz program będzie

oferował dostęp do wszystkich mo-

żliwych rozdzielczości. Przykładowo,

domyślnie dostępna aplikacja w środo-

wisku GNOME oferuje wyłącznie te

główne, takie jak 640x480, 800x600,

1024x768 itd. Z tego powodu mo-

żna powiedzieć (z lekkim przymruże-

niem oka), iż poprawimy niedostatki

środowiska GNOME.

Na płycie CD/DVD

Na płycie CD/DVD znajdują się

wykorzystywane biblioteki, kod

źródłowy programu oraz wszyst-

kie listingi z artykułu.

Projektujemy program

Program napiszemy wykorzystując biblio-

tekę GTK+. Do zaprojektowania gra-

ficznego interfejsu użytkownika wyko-

rzystamy program Glade . Tym razem

nie poprzestaniemy na wygenerowa-

niu pliku z opisem interfejsu (plik o roz-

szerzeniu glade ), ale przygotujemy rów-

nież kod źródłowy tworzący ten inter-

fejs – program, który opracujemy, jest

niewielkich rozmiarów, więc będzie naj-

lepiej, gdy nasza aplikacja nie będzie

wymagać do poprawnej pracy dodatko-

wych plików.

Możliwości naszego programu

można streścić jednym krótkim zda-

niem: program ma zmieniać roz-

dzielczość oraz wartość odświeża-

O autorze

Autor zajmuje się tworzeniem

oprogramowania dla WIN32

i Linuksa. Zainteresowania:

teoria języków programowania

oraz dobra literatura.

Kontakt z autorem:

autorzy@linux.com.pl

70 luty 2005

J edną z wad środowiska X Window ,

randr i gnome 2.8

dla programistów

Rysunek 1. Schemat przepływu najważniejszych zdarzeń w naszym programie

iż komponenty GtkComboBox nie będą

tworzone poprzez konstruktor gtk_

combo_box_new , ale przez gtk_combo_

box_new_text . Użycie tego drugiego

konstruktora daje nam dostęp do listy

elementów, która zostanie utworzo-

na samoczynnie przez system GTK+.

W ten sposób zostaniemy zwolnieni

z obowiązku tworzenia obiektu listy,

chociaż nadal będziemy musieli

wypełnić listę. Będą tam umieszczone

dostępne rozdzielczości ekranu oraz

wartości odświeżania. Nie zapomnijmy

także nazwać w odpowiedni sposób

poszczególnych widgetów. W naszym

programie widget GtkComboBox , zawie-

rający dopuszczalne nazwy rozdziel-

czości, to ResolutionWidget . Drugi

widget tego typu, w którym wybiera-

my wartość odświeżania, nosi nazwę

RefreshWidget .

Jak już wcześniej podałem, nasz

program napiszemy na dwa sposoby.

W pierwszym zastosujemy dodatkowy

plik z opisem interfejsu, a w drugim,

za pomocą Glade i opcji Build z menu

File , wygenerujemy kod źródłowy,

w którym będzie tworzony interfejs.

Zastosowanie tego kodu pozwoli

nam na utworzenie programu, który nie

będzie wymagał dodatkowych plików.

Jak się okaże, między tymi dwoma tech-

nikami, które dostarcza nam program

Glade, w finalnym kodzie aplikacji róż-

nice będą tylko kosmetyczne.

nia ekranu. Pomimo tego, jak zawsze,

warto zaprojektować schemat dzia-

łania programu. Prezentuje go Rysu-

nek 1. Najważniejszym zdarzeniem

jest zmiana rozdzielczości ekranu, ale,

jak widać, sam proces wyboru pożą-

danej rozdzielczości pociąga za sobą

wybór zbioru dopuszczalnych wartości

odświeżania. Jest to jedyny trudniejszy

fragment do opracowania w naszym

programie.

warto wspomnieć. Gdy umieścimy

na formularzu obydwie kontrolki, to

zazwyczaj nie dodajemy żadnych ele-

mentów do wyboru, gdyż robimy to

później samodzielnie w programie.

Okazuje się, że to podejście tym razem

nie będzie działało, gdyż po załado-

waniu pliku glade z opisem interfej-

su, każda próba dodania elementów do

GtkComboBox będzie generować infor-

macje o błędach. Sposób uniknięcia

tego problemu jest bardzo prosty. Po

umieszczeniu komponentu GtkCombo-

Box w tworzonym oknie, do listy ele-

mentów wystarczy dodać kilka war-

tości, po czym zapisać plik, a następ-

nie usunąć dodane elementy i ponow-

nie zapisać projekt. Spowoduje to, że

w opisie XML zostanie odznaczone,

Odczyt podstawowych

informacji

Pomijając na razie sposób, w jaki napi-

szemy program, istotne są dla nas

informacje o dostępnych rozdzielczo-

ściach. Ich spis uzyskujemy tylko raz

w naszym programie, korzystając z API

systemu X Window. Z tego powodu na

początku należy dołączyć odpowied-

nie pliki nagłówkowe:

Budujemy interfejs

Przy tworzeniu oprogramowania w GTK+/

GNOME do przygotowania graficzne-

go interfejsu użytkownika najlepiej

wykorzystać program Glade . Rysu-

nek 2 pokazuje interfejs naszej apli-

kacji. Nie jest on zbyt skompli-

kowany, gdyż stosujemy tylko dwa

widgety GtkComboBox oraz dwa stan-

dardowe przyciski: jeden do zmiany

rozdzielczości ekranu oraz jeden

kończący działanie programu. Dodat-

kowo, umieścimy jeszcze kilka

etykiet. W jednej z nich znajdzie

się aktualnie wybrana rozdzielczość.

Sam proces tworzenia interfejsu jest

na tyle typowy, że nie będę poświęcał

mu zbyt dużo czasu, ale przy widgetach

GtkComboBox ujawnia się pewne niedo-

ciągnięcie programu Glade, o którym

Listing 1. Pętla wpisująca dostępne rozdzielczości do listy wyboru widgetu

ResolutionWidget

int i ;

gchar tmp_buf [ 128 ];

...

for ( i = 0 ; i < nsize ; i ++) {

g_snprintf ( tmp_buf , 128 , "%5d x %-5d" , sizes [ i ] . width , sizes [ i ] . height );

gtk_combo_box_append_text ( GTK_COMBO_BOX ( ResolutionWidget ) , & tmp_buf [ 0 ]);

}

www.lpmagazine.org

dla programistów

Listing 2. Obsługa sygnału changed dla widgetu wyboru rozdzielczości

Przedstawiony powyżej kod zapewnia

nam spis dostępnych rozdzielczości.

W naszym programie czynność tę

wykonuje funkcja get_basic_informa-

tion .

W tym momencie musimy prze-

nieść uzyskane informacje do widgetu

o nazwie ResolutionWidget . W tym celu

przepisujemy zawartość tablicy sizes .

Omawiany proces może wydawać się

skomplikowany, ale sprowadza się do

jednej krótkiej pętli typu for , której kod

znajduje się na Listingu 1.

Podczas przepisywania ważna

jest całkowita ilość elementów tabli-

cy sizes . Wielkość tę poznaliśmy pod-

czas wywołania funkcji XRRConfigSizes

i została zapisana w zmiennej nsize .

W samej pętli wykonujemy tylko dwie

czynności. Instrukcją g_snprintf two-

rzymy odpowiednio sformatowany ciąg

znaków, np. 1024 x 768 , a następnie

wywołaniem gtk_combo_box_append_

text dodajemy ten ciąg do listy wyboru

widgetu ResolutionWidget .

Jak widać, czynności, które trzeba

wykonać, aby uzyskać listę dostęp-

nych rozdzielczości ekranu, są try-

wialne. W kodzie naszej aplikacji tym

zadaniem zajmuje się funkcja o nazwie

fill_resolution_list . Wykonuje ona

jeszcze jedną ważną czynność, a mia-

nowicie wpisuje do etykiety aktualne

parametry obrazu. Kod, który wykonu-

je te czynności, jest następujący:

void on_ResolutionWidget_changed ( GtkWidget * widget , gpointer data )

{

int i = 0 ;

gchar tmp_buf [ 128 ];

i = gtk_combo_box_get_active ( GTK_COMBO_BOX ( widget ));

selected_resolution = i ;

for ( i = 0 ; i < old_nrate ; i ++)

gtk_combo_box_remove_text ( GTK_COMBO_BOX ( RefreshWidget ) , 0 );

rates = XRRConfigRates ( screen_config , selected_resolution , & nrate );

old_nrate = nrate ;

for ( i = 0 ; i < nrate ; i ++)

{

g_snprintf ( tmp_buf , 128 , "%3d" , rates [ i ] );

gtk_combo_box_append_text ( GTK_COMBO_BOX ( RefreshWidget ) , & tmp_buf [ 0 ]);

}

sel_res = TRUE ;

}

#include <X11/Xproto.h>

#include <X11/Xlib.h>

#include <X11/extensions/Xrandr.h>

#include <X11/extensions/Xrender.h>

W kolejnym kroku pobieramy indeks

aktualnie stosowanej rozdzielczości

ekranu:

Najważniejszy jest dla nas przedostat-

ni plik, bo w nim znajdują się funkcje

związane z rozszerzeniem RandR. Uzy-

skane informacje należy gdzieś umie-

ścić, więc zdefiniujemy kilka zmien-

nych. Pierwsza z nich reprezentuje

aktualną konfigurację:

current_size = XRRConfigCurrent

Configuration (screen_config,

&current_rotation);

Możliwości RandR nie ograniczają się

wyłącznie do zmiany rozdzielczości

ekranu. Obraz możemy obracać o 90

stopni, więc w powyższej linii kodu

należy podać adres do zmiennej,

w której zostanie umieszczona infor-

macja o obrocie ekranu.

Samą tablicę zawierającą dostę-

pne rozdzielczości ekranu odczytu-

jemy za pomocą funkcji XRRConfig-

Sizes :

"%5d x %-5d@%3d Hz", sizes

sizes[current_size].height,

XRRConfigCurrentRate(screen_config));

XRRScreenConfiguration *screen_config;

(GTK_LABEL(ActualResLabel), tmp_buf);

Następna to w rzeczywistości tabli-

ca, w której zostaną umieszczone

informacje o dostępnych rozdzielczo-

ściach:

gtk_label_set_text

Wykorzystaliśmy zmienną current

_size . Jej wartością jest indeks, pod

którym w tablicy sizes znajduje się

opis aktualnie stosowanej rozdzielczo-

ści. Wartość odświeżania odczytujemy

za pomocą funkcji XRRConfigCurrent-

Rate , która w wyniku daje dokładną

wartość odświeżania.

XRRScreenSize *sizes;

(screen_config, &nsize);

Proces odczytu spisu rozdzielczości roz-

poczynamy od uzyskania uchwytu:

Ważną rolę pełni zmienna nsize . Jest

w niej umieszczana liczba dostęp-

nych rozdzielczości ekranu. Chociaż

nasz program służy tylko do zmiany

rozdzielczości, to możemy również

odczytać dostępne sposoby obraca-

nia ekranu:

screen_config = XRRGetScreenInfo

(GDK_DISPLAY(), GDK_ROOT_WINDOW());

Wybieramy rozdzielczość

oraz odświeżanie

Podczas projektowania interfejsu w wid-

getach GtkComboBox trzeba koniecz-

nie zaimplementować obsługę syg-

nału changed , gdyż po wyborze roz-

Jak widać, wykorzystujemy predefi-

niowane funkcje z podsystemu GDK,

reprezentujące okno główne: GDK_ROOT_

WINDOW , oraz urządzenie GDK_DISPLAY ,

z którego korzysta system GTK+.

(screen_config, &current_rotation);

luty 2005

g_snprintf(tmp_buf, 128,

[current_size].width,

sizes = XRRConfigSizes

rotations = XRRConfigRotations

randr i gnome 2.8

dla programistów

nej old_nrate . Później musimy przenieść

w pętli zawartość tablicy rates do

komponentu RefreshWidget , w podob-

ny sposób, jak w przypadku tablicy

sizes . Na koniec wykonujemy jeszcze

jedną czynność, a mianowicie ustawia-

my flagę sel_res na TRUE . W ten sposób

oznaczamy, że użytkownik dokonał

wyboru rozdzielczości.

Zmieniamy rozdzielczość

Listing 3 zawiera kod odpowiedzialny

za zmianę rozdzielczości i odświeżania

ekranu. Znajdująca się tam funkcja jest

wywoływana w momencie naciśnię-

cia przycisku Change resolution . Naj-

ważniejszym elementem jest wywoła-

niem funkcji:

XRRSetScreenConfigAndRate

Rysunek 2. Program do zmiany rozdzielczości ekranu

Ustala ono rozdzielczość ekranu oraz

wartość odświeżania:

dzielczości ekranu bądź wartości

odświeżania z rozwijanej listy, ten

wybór musi zostać w jakiś sposób

zapamiętany.

W przypadku komponentu Refresh-

Widget sprawa jest bardzo prosta, gdyż

wystarczy tylko zapamiętać indeks ele-

mentu, co pozwala na odczyt wartości

z odpowiedniej tablicy, podobnie jak

w przypadku dostępnych rozdzielczości.

Dodatkowo, ustawiamy specjalną flagę,

informującą o tym, że wybór odświe-

żania został już dokonany. Kod funk-

cji, która reaguje na sygnał o wskazaniu

wartości dla widgetu wyboru wartości

odświeżania, jest bardzo krótki:

dzielczości, jak wiadomo, jest tabli-

cą, więc wystarczy poznać indeks roz-

dzielczości wskazanej przez użytkow-

nika. Możemy tak zrobić, gdyż przeno-

sząc dane z tablicy sizes do listy elemen-

tów widgetu ResolutionWidget zacho-

waliśmy tę samą kolejność oraz warto-

ści indeksów.

Zadaniem następnej pętli jest usu-

nięcie poprzednio wpisanych warto-

ści odświeżania. W tym celu stosujemy

gtk_combo_box_remove_text , wywoła-

ne dokładnie kilkanaście razy, w zależ-

ności do tego, ile było dopuszczalnych

wartości odświeżania. Ilość jest prze-

chowywana w zmiennej old_nrate .

Warto zapytać się, co stanie się, gdy

lista dostępnych wartości odświeżania

będzie pusta. Funkcja usuwająca ele-

ment z listy widgetu powinna zgłosić

błąd. Tak się nie stanie, gdyż zmienna

old_nrate na początku pracy aplikacji

zawiera zero i pętla for nie wykona ani

jednej iteracji.

Ostatni fragment wypełnia listę

komponentu RefreshWidget . Pierw-

szym krokiem jest wywołanie funk-

cji XRRConfigRates . W jej wyniku

otrzymujemy tablicę z wartościami

odświeżania dla wybranej rozdziel-

czości, zapisanej w zmiennej selec-

ted_resolution . Ważna jest również

ilość dostępnych wartości odświe-

żania i tę wielkość zapamiętujemy

w zmiennej nrate . Następnie przenosimy

ilość dostępnych odświeżań do zmien-

screen_config, GDK_ROOT_WINDOW(),

selected_resolution, current_rotation,

selected_rate, CurrentTime);

Trzy pierwsze argumenty wskazują na

urządzenie oraz uchwyt reprezentu-

jący aktualną konfigurację. Rozdziel-

czość ustalamy czwartym argumen-

tem, przy czym, jak widać, jest to tylko

indeks wskazujący na element tablicy

sizes . Następna zmienna wskazuje na

obrót ekranu. W naszym programie

nie zajmujemy się tym problemem,

więc tylko kopiujemy tę wartość.

W następnym parametrze określamy

wartość odświeżania. Nie jest to tym

razem indeks odnoszący się do tabli-

cy, ale rzeczywista wartość odświeża-

nia. W ostatnim parametrze podajemy

aktualny czas.

Wywołanie funkcji XRRSetScreen-

ConfigAndRate to najważniejsza czyn-

ność, którą musimy wykonać. W kodzie

z Listingu 3, przed zmianą rozdzielczo-

ści, upewniamy się jednak, sprawdza-

jąc wartość flag sel_res oraz sel_ref ,

czy użytkownik istotnie wybrał roz-

dzielczość i odświeżanie.

Po ustaleniu rozdzielczości wywo-

łujemy XRRConfigCurrentConfigura-

tion , aby pobrać parametry obrazu

i aktualizujemy etykietę, w której te

informacje są prezentowane. Następ-

( GtkWidget *widget, gpointer data ) {

selected_refresh=

(GTK_COMBO_BOX(widget));

selected_rate=rates[selected_refresh];

sel_ref=TRUE;

}

W przypadku rozdzielczości ekranu,

kod jest już znacznie bardziej skom-

plikowany. Listing 2 zawiera pełną

treść funkcji, która jest wywoływana

w momencie pojawienia się zdarzenia

changed .

Pierwsze dwie linie po deklaracji

zmiennych są konieczne, abyśmy pozna-

li, jaką rozdzielczość wskazał użytkow-

nik. Zmienna sizes , która zawiera roz-

www.lpmagazine.org

status=XRRSetScreenConfigAndRate

(GDK_DISPLAY(),

void on_RefreshWidget_changed

gtk_combo_box_get_active

dla programistów

Wykluczenie pliku glade będzie

wymagało samodzielnego budowania

interfejsu. I w tym przypadku pomoc-

ny okazuje się program Glade. Jak już

wcześniej napisałem, po wybraniu opcji

Build z menu File , samodzielnie utwo-

rzy on szkielet aplikacji na podstawie

utworzonego przez nas okna. Powsta-

nie cała struktura katalogowa, w której

najbardziej interesują nas pliki z kata-

logu src .

Do naszego programu potrzebuje-

my pięć plików. Dwa pierwsze to inter-

face.c oraz interface.h . Zawierają one

implementację funkcji:

create_MainWin

Rysunek 3. Projektowanie interfejsu programu w Glade

która tworzy zaprojektowane przez nas

okno. Potrzebne będą również pliki

support.c oraz support.h , w których

znajdziemy kilka pomocniczych funk-

cji i makr. Wykorzystamy także plik

o nazwie callbacks.h , w którym znajdują

się nagłówki funkcji reagujących na zda-

rzeniach. Implementację tych funkcji już

zawiera nasz program. Plik callbacks.h

dołączamy do naszego programu, gdyż

plik interface.c wymaga tego pliku,

a przecież nie będziemy modyfikować

bez wyraźnego powodu plików genero-

wanych automatycznie.

Przy tej okazji trzeba ponownie

wspomnieć o konstruktorach kom-

ponentów GtkComboBox . Glade może

wygenerować plik interface.c , w któ-

rym będzie stosowany konstruktor

gtk_combo_box_new , zamiast potrzeb-

nego nam gtk_combo_box_new_text .

Należy więc sprawdzić, jak wygląda

plik interface.c pod kątem tych kon-

kretnych funkcji.

Kod, który trzeba dodać do nasze-

go programu, nie jest zbyt wielki. Na

początek możemy usunąć kilka lini-

jek związanych z obsługą libglade . Nie-

potrzebne są pliki nagłówkowe oraz

deklaracja obiektu xml . Po wywołaniu

gtk_init tworzymy okno naszej aplika-

cji w następujący sposób:

nie wpisujemy do naszych flag war-

tości FALSE.

MainWin=glade_xml_get_widget(xml,

"MainWin");

Wersja programu

z plikiem glade

Opisane dotychczas funkcje są wystar-

czające, aby zmieniać rozdzielczość oraz

odświeżanie ekranu, ale musimy zdecy-

dować, w jaki sposób będziemy budo-

wać interfejs.

Najłatwiejszy sposób to stworzenie

interfejsu za pomocą programu Glade

i zapisanie go do pliku o rozszerze-

niu glade . Taki plik wczytujemy do

naszego programu wykorzystując

bibliotekę libglade . Zanim cokolwiek

zrobimy, należy zainicjować GTK+.

Ta operacja wymaga wyłącznie jednej

linii:

Podłączenie sygnałów następuje w spo-

sób automatyczny – wystarczy wywo-

łać funkcję:

glade_xml_signal_autoconnect

Tego typu kod, jak zwykle, umiesz-

czamy w funkcji main . Przed ostatecz-

nym uruchomieniem programu wyko-

nujemy jeszcze jedną ważną czynność,

a mianowicie wypełniamy listę widge-

tu ResolutionWidget w sposób, który

opisałem we wcześniejszej części tego

artykułu. Po tej czynności możemy już

uruchomić program wywołując funkcję

gtk_main .

gtk_init(&argc, &argv);

Wersja samodzielna

Wersja z plikiem glade ma tę zaletę,

że istotnie łatwo jest napisać kod,

który wczyta plik z opisem inter-

fejsu. Ponadto, jednym poleceniem

łączymy zdarzenia z funkcjami.

Wadą tego rozwiązania jest to, że

plik glade musi być dystrybuowany

razem z aplikacją. O ile w przy-

padku dużego programu nie stanowi

to większego problemu, to w na-

szej aplikacji nie to najlepsze roz-

wiązanie. Najlepiej, aby nasz program

nie wymagał żadnych dodatkowych

plików, poza środowiskiem X Window

oraz GNOME.

Wczytanie pliku glade to również tylko

jedna linia kodu:

xml = glade_xml_new("main_app_win.glade",

NULL, NULL);

Następną czynnością, którą dość często

trzeba wykonać w programach GTK/

GNOME, korzystających z plików glade ,

jest uzyskanie referencji do potrzeb-

nych widgetów. Dokonujemy tego

funkcją glade_xml_get_widget . Przykła-

dowo, dla okna głównego wygląda to

następująco:

MainWin=create_MainWin();

Następnie, podobnie jak to było

w poprzedniej wersji programu, uzy-

skujemy odniesienia do widgetów.

Korzystamy z gotowej funkcji lookup_

widget , która znajduje się w pliku sup-

port.c . Referencje do trzech pozostałych

luty 2005

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: