12-27
2017
在龙芯上自己编写原创应用 ——“动态壁纸”
一、为什么要在龙芯平台上编写“动态壁纸”？
龙芯3A3000桌面电脑的用户越来越多了，人们都想在龙芯电脑上有更好的使用体验。在PC机上，有很多动态切换电脑壁纸的软件，例如360壁纸、动态壁纸，等等。而在Linux上一直没有好的开源软件，短期内又不可能把这些PC机上的软件都移植到龙芯上。所以，我们需要自己动手，编写能够在龙芯平台运行的“动态壁纸”。
只要有简单的编程基础，就可以轻松的实现。
现在这个应用程序已经提交到“应用公社”了（app.loongnix.org）。使用loongnix新版本的用户可以在应用公社中找到这个应用，一键安装。
二、功能需求
简单来说，我们要编写的程序需要开机自动运行，可自动更换当前登录用户的登录界面图片、桌面背景图片。图片来源有两种：
1、 本机指定一个文件夹，存放要播放的背景图。
2、 指定一个网络位置的文件夹（比如说FTP服务器上的目录）
每隔一定时间自动更换桌面背景（时间可以默认2小时，支持修改）。
除了桌面背景之外，开机登录图片、锁屏图片也要同时修改。
三、为什么要使用Python？
Python可以说是目前最火的语言。它几乎集成了所有现代编程语言的优点：免费、开源，面向高层问题，不需要编译，面向对象、可扩展性，具有丰富的第三方类库。由于Python的开源本质和可移植性的特点，Python已经被移植在许多平台上，这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh甚至还有Google的Android平台。所以Python程序无需修改就可以在上述任何平台上面运行。而且Python语言写的程序不需要编译成二进制代码,可以直接从源代码运行程序。
Python有活跃物社区和支持者，除了完成传统的系统管理、脚本任务等工作，Python还能够进行本地图形界面开发、Web开发、数据库开发，甚至连新潮的大数据、人工智能都有丰富的第三方库。目前国内的中小学信息化课程都开始学习Python了。
龙芯的所有操作系统都已经集成了Python语言环境。
使用Python编写软件，发行时不需要编译，源码就是二进制，省去了以前使用C/C++所面临的编译器、运行库等一系列令人头疼的依赖关系，可以说是一劳永逸。
可以说，只要不是对性能要求特别高的场合，使用Python是可以极大提供开发效率的选择。
四、为什么使用JSON做配置文件？
我们的程序需要一个配置文件：.wallpaper.conf ，使用的是json的格式。
JSON是一种轻量级的数据交换格式，它基于JavaScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等）。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。
所以，现在流行的软件几乎都是使用JSON格式。
下面是我们定义的配置文件内容：
五、怎样实现修改桌面背景？
龙芯的社区版Loongnix操作系统基于mate桌面，提供一个dconf命令可以更改桌面背景图片。
但是，对于开机登录图片、锁屏图片，需要使用不同的方法，是修改系统中的配置文件 /usr/share/backgrounds/f21/default/f21.xml。
六、技术要点
本程序的主要流程是一个循环结构：读取FTP上的图片，首先要根据FTP上存放图片的路径，把图片读取到本机上，再根据本机上的目录，读取该目录下的所有图片名称，再根据目录加集合里的图片名称用dconf命令更改桌面背景图片，和修改锁定屏幕的背景图片。
具体实现技术有：
1. 开机后自动执行壁纸切换：向/etc/xdg/autostart/目录下，增加了wallpaper.desktop文件，那么登录桌面后就会自动启动运行动态壁纸的后台程序。
2. 访问FTP服务器：使用Python内置类库ftplib，非常方便。
3. 定时执行：使用Python内置类库time.sleep。根据配置文件制定的时间，利用sleep()函数来执行定时切换图片的功能。
4. 配置文件：Python内置JSON语法解析器。
5. 更新配置：本程序的一个特色是，对于配置文件的修改，使用了信号机制通知后台进程重新加载配置文件。例如，用户手动修改.wallpaper.conf配置文件，进入终端执行命令：
# python changeconfig.py
这样就会重新读取修改后的图片目录，重新开始播放新的图片。在主程序中，我们首先使用signal.signal()函数来预设信号处理函数，等待信号。当执行changeconfig.py命令时，发送信号SIGUSR1给主程序，从暂停中恢复，并根据预设，执行SIGTSTP的信号处理函数myHandler()。我们可以根据自己的需要更改myHandler()中的操作，以针对不同的信号实现个性化的处理。
七、一切为了开放！
本项目已经在github开放源代码和文档资料：
https://github.com/renyafei-loongson/wallpaper
八、总 结
“动态壁纸”为龙芯桌面提供了不亚于PC机软件的体验。龙芯已经具有自由开发应用程序的能力，龙芯应用生态必将蓬勃发展。大家有新的创意也可以自己实现，如果有新的心得体会或者更好的平台记得反馈给我们，或者在龙芯论坛（http://ask.loongnix.org）上提供新的技术成果，一起把龙芯软件生态完善起来！
龙芯3A3000桌面电脑的用户越来越多了，人们都想在龙芯电脑上有更好的使用体验。在PC机上，有很多动态切换电脑壁纸的软件，例如360壁纸、动态壁纸，等等。而在Linux上一直没有好的开源软件，短期内又不可能把这些PC机上的软件都移植到龙芯上。所以，我们需要自己动手，编写能够在龙芯平台运行的“动态壁纸”。
只要有简单的编程基础，就可以轻松的实现。
现在这个应用程序已经提交到“应用公社”了（app.loongnix.org）。使用loongnix新版本的用户可以在应用公社中找到这个应用，一键安装。
▲ 龙芯应用公社中的原创应用“动态壁纸”
二、功能需求
▲ 定时切换桌面壁纸
简单来说，我们要编写的程序需要开机自动运行，可自动更换当前登录用户的登录界面图片、桌面背景图片。图片来源有两种：
1、 本机指定一个文件夹，存放要播放的背景图。
2、 指定一个网络位置的文件夹（比如说FTP服务器上的目录）
每隔一定时间自动更换桌面背景（时间可以默认2小时，支持修改）。
除了桌面背景之外，开机登录图片、锁屏图片也要同时修改。
三、为什么要使用Python？
▲ 如火如荼的Python
Python可以说是目前最火的语言。它几乎集成了所有现代编程语言的优点：免费、开源，面向高层问题，不需要编译，面向对象、可扩展性，具有丰富的第三方类库。由于Python的开源本质和可移植性的特点，Python已经被移植在许多平台上，这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh甚至还有Google的Android平台。所以Python程序无需修改就可以在上述任何平台上面运行。而且Python语言写的程序不需要编译成二进制代码,可以直接从源代码运行程序。
Python有活跃物社区和支持者，除了完成传统的系统管理、脚本任务等工作，Python还能够进行本地图形界面开发、Web开发、数据库开发，甚至连新潮的大数据、人工智能都有丰富的第三方库。目前国内的中小学信息化课程都开始学习Python了。
龙芯的所有操作系统都已经集成了Python语言环境。
使用Python编写软件，发行时不需要编译，源码就是二进制，省去了以前使用C/C++所面临的编译器、运行库等一系列令人头疼的依赖关系，可以说是一劳永逸。
可以说，只要不是对性能要求特别高的场合，使用Python是可以极大提供开发效率的选择。
四、为什么使用JSON做配置文件？
我们的程序需要一个配置文件：.wallpaper.conf ，使用的是json的格式。
JSON是一种轻量级的数据交换格式，它基于JavaScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等）。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。
所以，现在流行的软件几乎都是使用JSON格式。
下面是我们定义的配置文件内容：
| { "intervals": "10", "directorys": [ { "type": "directory", "value": "/usr/share/backgrounds/mate/nature" }, { "type": "directory", "value": "/usr/share/backgrounds/mate/desktop" }, { "type": "url", "value": "ftp://10.2.5.28/tmp/ryf" } ] } |
▲ 配置文件基于JSON语法，简洁直观
五、怎样实现修改桌面背景？
龙芯的社区版Loongnix操作系统基于mate桌面，提供一个dconf命令可以更改桌面背景图片。
| $ dconf write /org/mate/desktop/background/picture-filename <图片文件名> |
但是，对于开机登录图片、锁屏图片，需要使用不同的方法，是修改系统中的配置文件 /usr/share/backgrounds/f21/default/f21.xml。
六、技术要点
▲ “动态壁纸”的程序结构，在180行Python代码中实现
本程序的主要流程是一个循环结构：读取FTP上的图片，首先要根据FTP上存放图片的路径，把图片读取到本机上，再根据本机上的目录，读取该目录下的所有图片名称，再根据目录加集合里的图片名称用dconf命令更改桌面背景图片，和修改锁定屏幕的背景图片。
具体实现技术有：
1. 开机后自动执行壁纸切换：向/etc/xdg/autostart/目录下，增加了wallpaper.desktop文件，那么登录桌面后就会自动启动运行动态壁纸的后台程序。
2. 访问FTP服务器：使用Python内置类库ftplib，非常方便。
3. 定时执行：使用Python内置类库time.sleep。根据配置文件制定的时间，利用sleep()函数来执行定时切换图片的功能。
4. 配置文件：Python内置JSON语法解析器。
5. 更新配置：本程序的一个特色是，对于配置文件的修改，使用了信号机制通知后台进程重新加载配置文件。例如，用户手动修改.wallpaper.conf配置文件，进入终端执行命令：
# python changeconfig.py
这样就会重新读取修改后的图片目录，重新开始播放新的图片。在主程序中，我们首先使用signal.signal()函数来预设信号处理函数，等待信号。当执行changeconfig.py命令时，发送信号SIGUSR1给主程序，从暂停中恢复，并根据预设，执行SIGTSTP的信号处理函数myHandler()。我们可以根据自己的需要更改myHandler()中的操作，以针对不同的信号实现个性化的处理。
七、一切为了开放！
本项目已经在github开放源代码和文档资料：
https://github.com/renyafei-loongson/wallpaper
▲ “动态壁纸”的源代码在github上开放
八、总 结
“动态壁纸”为龙芯桌面提供了不亚于PC机软件的体验。龙芯已经具有自由开发应用程序的能力，龙芯应用生态必将蓬勃发展。大家有新的创意也可以自己实现，如果有新的心得体会或者更好的平台记得反馈给我们，或者在龙芯论坛（http://ask.loongnix.org）上提供新的技术成果，一起把龙芯软件生态完善起来！
