抽象的操作系统（二） --- GDI

       显示是现代操作系统都会支持的一项功能。友好的图形界面，可以大大提高用户体验。一般而言，操作系统都会提供GDI接口，内部则实现由GDI抽象层向硬件层的映射。GDI接口向大家提供当前屏幕对应的一块内存区域，以及它的信息，包括宽度，高度，颜色深度，另外提供对它的操作接口。所有操作的接口，最直接的是作用于这块显示内存上。如果调用了刷新接口，则操作系统帮你完成显示过程。
       一般而言，GDI一般都逃脱不了几条规则:
            1. 缓冲。显示设备对于CPU而言，对应了一块IO空间，它也是一块内存，操作了这块显存，其实就是操作了显示设备，也就是说会导致显示设备的输出，导致显示的变换。但是，直接操作显卡的IO空间是比较慢的，而且会导致屏幕闪烁，因此一般都要做缓冲。缓冲的意思就是，取一个跟设备的显存参数类似的内存作为临时操作对象，等操作完毕，再一举交换到显存空间里。这个也是GDI所使用的一种策略，GDI的画点划线以及位图BLT的操作，都是作用于缓冲的，只有调用了刷新屏幕的接口才能真正显示。很多童鞋可能会遇到一些诸如‘怎么显示不出来’的问题，那么请看看是不是没有调用刷新接口导致的。
            2. 剪切区域。如果每次都全屏刷新，会导致刷的比较慢！为了提高速度，定义了剪切区域，这个区域的意义在于，所有的对缓冲的操作，都是在CLIP区域内，超出则是无效的。对于刷新的接口，大多数可以传递一个更新区域作为参数，请注意，这个参数很重要，往往是决定程序效率的关键。随着GDI接口的调用，GID模块内部的剪切区域会不停的变化，而GDI模块对于CLIP区域的实现往往不一样，最明显的例子是BREW与MTK，一个是只维护了一个CLIP，一个是维护了一个CLIP的栈。所以如果大家在BREW上操作的话，如果一个操作了屏幕左上角，一个操作了屏幕右下角，那么即使操作的仅仅是两个点，但实际更新的将是整个屏幕。
            3. 文字显示。分点阵字体和矢量字体，点阵字体以位图的形式保存的字型，可以根据当前的字符，去字库来索引到字型，然后将其输送到适当的地方。矢量字体是保存的形状轮廓，比如说TrueType字体等。点阵字体的优点是使用很广泛,显示速度快，但是显示的效果不是很好，以后以矢量字体会占据主流。
            4. 位图。位图有一些基础要素: 位图尺寸, 颜色深度, 数据。在一些颜色深度为8BIT的位图结构里，还会有调色板，是为了能索引到真正的颜色值。GID位图操作的接口，基本只有一个，就是BITBLT！它能将各种格式的位图数据，转换成当前显示设备对应的格式，并作用到缓冲上。整个缓冲可以看做是一块大的位图，所以，对应哪些填充函数，比如画点线矩形的接口，都是根据屏幕位图参数以及接口传入的参数，操作的这块大位图的数据区。
            5. 图片。图片是一种存储位图的数据结构，格式很多，有JPG,GIF,PNG等，它们都有对应的解码库，将其变换成位图的格式。变换成位图之后，可以完成各种操作，比如旋转，比如缩放等。解码接口，有的系统是软解码，有些直接是硬件解码了，不同的方案会有不同的效率。在一些OS上，比如说MTK, 解码有时候是个异步的过程，因此要注意时序，这个特征会影响应用架构设计。
        这几个部分是整个GDI的基本功能，基于GDI接口，移植或者构建出一些GUI库或者是直接基于GDI编码，都难度不大了。