micro_servers/lci

进程机器（PMC）

这是一个可以创建、管理子进程以及模块的程序。

pmc是一个什么项目？

这是一个可扩展的模块，可以在文件夹下建立单独的模块，pmc核心模块可以托管运行这些模块。

为什么要做一个这样的项目?

2024年的时候，我想做一个树莓派机器人，准备用python来写控制程序，可是当时python的多线程能力较弱，所以想到使用子系统，就自己写了一个进程托管程序

项目的文件结构是怎样的？

users用户可以在目录下创建子模块，extra下面还有一些额外的模块。

请留意模块的README文件

LCI 帧缓冲图形界面

LCI（Linux Chinese Interface）是基于 Linux 帧缓冲设备（/dev/fb0）的图形界面系统，无需 X11 或 Wayland，直接操作显存，专为树莓派等嵌入式环境设计。

整体架构

应用层    mainLci.cpp (LciTask)
          ├── 线程管理 (Fsm → CommonThread → Thread)
          ├── 终端管理 (Term: chvt + 隐藏光标)
          └── 图形界面 (三层布局)

图形层    PoolArea (树形容器)
          ├── ShapeArea → CharShape (矢量字符)
          ├── PoolArea    (递归嵌套)
          ├── CmdArea → InputBox (命令行交互)
          └── 图层区域     (CImg 图片渲染)

绘制层    Drawable (抽象基类)
          ├── FrameBuf  → /dev/fb0 (mmap 显存)
          └── Area      → 代理绘制 (坐标偏移)

辅助层    Color / Rectangle / 字体绘制器
          utf8↔ansi / 中文化.hpp / KeyboardEvent

核心类层次

绘制层

类	头文件	职责
Drawable	include/lci/Drawable.h	抽象基类，提供 point/line/rectangle/rectangle_fill 绘制原语，内置旋转支持(0/90/180/270)
FrameBuf	include/lci/FrameBuf.h	帧缓冲实现，mmap 映射 /dev/fb0，支持 16-bit(RGB565) 和 32-bit(RGB888) 色深
Area	include/lci/Area.h	区域抽象，代理绘制操作时自动叠加偏移量 (this->x, this->y)

FrameBuf 构造函数通过 ioctl FBIOGET_VSCREENINFO/FSCREENINFO 获取屏幕参数，区分虚拟分辨率和物理分辨率，计算 line_jump（行字节跨度）处理行缓冲过量问题。

布局层

类	头文件	职责
PoolArea	include/lci/PoolArea.h	容器区域，unordered_map<string, shared_ptr<Area>> 管理命名子区域
ShapeArea	include/lci/ShapeArea.h	形状集合，vector<shared_ptr<Shape>> 管理形状对象
Shape	include/lci/Shape.h	形状抽象基类，定义 (w,h,x,y) 和 Draw(Drawable&, Color)
CharShape	include/lci/CharShape.h	字符形状，使用矢量字体绘制器渲染单个字符

交互组件

类	头文件	职责
CmdArea	include/lci/CmdArea.h	命令行区域，支持 ANSI 转义码解析（颜色、换行、制表符），文本自动换行和触底滚动
InputBox	include/lci/InputBox.h	输入框，渲染用户输入并绘制光标下划线
KeyboardEvent	include/lci/KeyboardEvent.h	键盘输入，扫描 /dev/input/event*，select() 非阻塞轮询

CmdArea 解析 ANSI 颜色码：\033[32m（绿色）、\033[34m（蓝色）、\033[0m（白色复位）。当文本超出可视区域时自动向上滚动。

图片渲染

图层区域 (include/lci/图层区域.hpp) 基于 CImg 库，支持 JPEG/PNG 图片渲染：

• 按区域长宽比自适应缩放（以长边或宽边为标准）
• 彩色图转灰度图后逐像素绘制
• 灰度值映射到当前画笔颜色，实现单色图片渲染

矢量字体系统

字体渲染器 (include/lci/字体绘制器.h) 使用内置矢量字库：

• zzhi[] / zzhinumber：字符索引表，存储 Unicode 码点
• ttu[] / ttunumber：矢量笔画数据，每对字节编码一个坐标点，最低位标记曲线/图像结束
• drawvfont() 在字库中查找字符索引，定位笔画数据，调用 drawvect() 将矢量坐标缩放后逐段绘制

字体数据位于 src/lci/ku500.cpp（约 20k 行），为 GB2312 编码的中文字库。

编码转换

类	头文件	职责
utf8	include/lci/utf8.h	UTF-8 字节长度检测 + iconv 转 GB18030
ansi	include/lci/ansi.h	GB2312 字符宽度判断（单字节 ASCII / 双字节汉字）

线程架构

组件	头文件	职责
Fsm	include/lci/fsm.h	有限状态机：SSHUT → SSTOP → SSTART → SRUNNING，mutex + condition_variable 线程安全
ThreadInterface	include/lci/ThreadInterface.h	四事件接口：StopEvent / WakeEvent / LoopEvent / ClearEvent
CommonThread	include/lci/CommonThread.h	托管线程，构造函数直接启动 std::thread，FSM 驱动生命周期
p_th	include/lci/p_th.h	打印线程，select 读取 PTY 输出，渲染到 CmdArea

线程生命周期：StopEvent（挂起等待）→ WakeEvent（初始化资源）→ LoopEvent（循环执行）→ ClearEvent（清理资源）→ 回到 StopEvent 或退出。

中文化编程

include/cn/中文化.hpp 提供 C++ 关键字的中文宏定义，允许使用中文编写代码：

使用 命名空间 qing;
类 图层区域: 公开的 Area {
    如果(长为标准) {
        auto fixed = scaleByWidth(this->img, this->w);
    } 否则 {
        auto fixed = scaleByHeight(this->img, this->h);
    }
};

支持的中文关键字包括：类/公开的/私有的/如果/否则/返回/空类型/静态的/虚拟的 等。

布局体系

界面采用三层布局：

┌─────────────────────────────────────┐
│  topArea         标题栏              │  ← 绘制 "CPU" 红色大字
│    └─ ShapeArea: CharShape 'C','P','U' │
├─────────────────────────────────────┤
│  mainArea        主体区域            │  ← 绿色坐标轴 + 实时折线图
│    └─ tableArea                     │
│       蓝色折线: 内存使用率            │
│       红色折线: CPU 使用率            │
├─────────────────────────────────────┤
│  bottomArea      底部状态栏（预留）    │
└─────────────────────────────────────┘

绘制原语

操作	用途
point(x, y, color)	绘制像素点
line(x0, y0, x1, y1, color)	画线（参数插值算法）
rectangle(x, y, w, h, color)	矩形边框
rectangle_fill(x, y, w, h, color)	矩形填充（清屏/背景）
drawvfont(x, y, unicode, color)	矢量字体绘制字符
flush(area, bool)	刷新区域到屏幕

实时数据可视化

每秒采集一次系统数据并绘制折线图：

• 通过 CpuMonitor 读取 CPU 使用率（红色折线）
• 通过 getMemoryUsageWithSysinfo() 读取内存使用率（蓝色折线）
• 保留最近 40 个数据点，平滑滚动

构建

make lci

构建依赖 -ljpeg -lpng，需要帧缓冲设备和 I2C/摄像头等硬件支持。

运行

./lci --lci --rotate=0 --fontsize=18

参数	说明	默认值
--rotate	屏幕旋转角度 (0~3)	0
--fontsize	字号大小	18

注意: 运行需要 /dev/fb0 帧缓冲设备，通常在树莓派等嵌入式 Linux 环境下可用。程序启动时通过 chvt 切换到 tty8，退出时切回 tty1。

如何托管外部模块

编辑启动列表程序，常为init.txt

PMC的安装方式

# 1.安装依赖
sudo apt update
sudo apt install git g++ make
#sudo apt install python3 python3-pip python3-venv
#sudo dnf install python3-virtualenv
sudo apt install libboost-all-dev
#sudo apt install libssl-dev
#sudo apt install cimg-dev
#sudo apt install libcurl4-openssl-dev
#sudo apt install libcurl4-gnutls-dev
#sudo apt install libargs-dev
#sudo apt install libcpp-httplib-dev

2. 创建项目
git clone https://github.com/gopsc/pmc
cd pmc  # 这是pmc模块
make pmc
#sudo make install

加密通信机制（废弃）

PMC在启动时生成一个AES密钥，然后用一个RSA公钥将其加密发送给访问者。

然后访问者与客户端之间的交流全部用此AES密钥加密

如何使用并发机器运行程序

首先应该在模块中创建一个启动脚本，脚本中应该完成工作目录的切换、虚拟环境的激活，以及程序的启动。

需要创建启动脚本（废弃）

# _run.sh
# 启动脚本 - 示例
# 需要执行权限

#!/bin/bash

# 切换工作目录
cd "$(dirname "$0")" || exit

# 准备工作（安装依赖）
#bash ./_set.sh

# 准备工作（比如激活虚拟环境）
#source ./.env/bin/activate

# 执行程序前一定要加exec 否则杀不死
exec python main.py