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嵌入式Linux的MiniGUI研究和移植
摘要：分析嵌入式操作系統下典型的圖形用戶(hù)界面MiniGUI的結構和特點(diǎn)，并提出將其移植到SUNPLUS的DVD720上的方案。引 言
1 嵌入式Linux下的GUI概況
1.1 GUI在嵌入式系統中的地位
隨著(zhù)嵌入式系統的廣泛應用，PDA、機頂盒、DVD/VCD播放機及WAP手機已經(jīng)迅速普及。圖形用戶(hù)界面（GUI）的廣泛流行，是當今計算機技術(shù)的重大成就之一。它極大地方便了非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的使用，因此實(shí)時(shí)嵌入式系統對GUI的需求越來(lái)越明顯，而這一切均要求有一個(gè)高性能、高可靠的GUI 的支持。
由于嵌入式系統實(shí)時(shí)性要求非常高，對GUI的要求也更高。這些系統一般不希望建立在龐大累贅的、非常消耗系統資源的操作系統和GUI之上，比如Windows或X Window，太過(guò)龐大和臃腫。這樣，這些系統對輕型GUI的需求更加突出。另外嵌入式系統往往是一種定制設備，它們對GUI的需求也各不相同。有些系統只要求一些圖形功能，而有些系統要求完備的GUI支持，因此，GUI也必須是可定制的。嵌入式系統對GUI的基本要求包括輕型、占用資源少、高性能、高可靠性及可配置[1]。
1.2 目前嵌入式系統中GUI的實(shí)現
盡管實(shí)時(shí)嵌入式系統對GUI的需求越來(lái)越明顯，
但目前GUI的實(shí)現方法各有不同[1]：
�、� 某些大型廠(chǎng)商有能力自己開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足自身需要的GUI系統。
�、� 某些廠(chǎng)商沒(méi)有將GUI作為一個(gè)軟件層從應用程序中剝離，GUI的支持邏輯由應用程序自己來(lái)負責。
�、� 采用某些比較成熟的GUI系統，比如 Mini GUI、MicroWindows 或者其它GUI系統。
比較常用的有如下幾種GUI系統：緊縮的X Window 系統、MiniGUI、MicroWindows、OpenGUI及QT/Embedded 等。下面簡(jiǎn)單介紹這些系統。
�。�1）MiniGUI
MiniGUI[2]由原清華大學(xué)教師魏永明先生開(kāi)發(fā)，是一種面向嵌入式系統或者實(shí)時(shí)系統的圖形用戶(hù)界面支持系統。它主要運行于Linux控制臺，實(shí)際可以運行在任何一種具有POSIX線(xiàn)程支持的 POSIX兼容系統上。MiniGUI同時(shí)也是國內最早出現的幾個(gè)自由軟件項目之一。稍后將對它作詳細的介紹。
�。�2）MicroWindows
MicroWindows[3]是一個(gè)著(zhù)名的開(kāi)放源碼的嵌入式GUI軟件。MicroWindows提供了現代圖形窗口系統的一些特性。MicroWindows API接口支持類(lèi)Win32 API，接口試圖和Win32完全兼容。它還實(shí)現了一些Win32用戶(hù)模塊功能。MicroWindows采用分層設計方法，以便不同的層面能夠在需要的時(shí)候改寫(xiě)，基本上用 C 語(yǔ)言實(shí)現。MicroWindows已經(jīng)支持 Intel 16位和32位CPU、MIPS R4000 以及 ARM 芯片；但作為一個(gè)窗口系統，該項目提供的窗口處理功能還需要進(jìn)一步完善，比如控件或構件的實(shí)現還很不完備，鍵盤(pán)和鼠標等的驅動(dòng)還很不完善。
�。�3）OpenGUI
OpenGUI[4]在Linux系統上存在已經(jīng)很長(cháng)時(shí)間了。這個(gè)庫是用C 編寫(xiě)的，只提供C 接口。OpenGUI基于一個(gè)用匯編實(shí)現的x86圖形內核，提供了一個(gè)高層的C/C 圖形/窗口接口。OpenGUI提供了二維繪圖原語(yǔ)、消息驅動(dòng)的API及BMP文件格式支持。OpenGUI功能強大，使用方便。OpenGUI 支持鼠標和鍵盤(pán)的事件，在Linux上基于Frame buffer或者SVGALib實(shí)現繪圖。由于其基于匯編實(shí)現的內核并利用MMX指令進(jìn)行了優(yōu)化，OpenGUI運行速度非�？�。正由于其內核用匯編實(shí)現，可移植性受到了影響。通常在驅動(dòng)程序一級，性能和可移植性是矛盾的，必須找到一個(gè)折衷。
�。�4）QT/Embedded
QT/Embedded[5]是著(zhù)名的QT庫開(kāi)發(fā)商Trolltech 的面向嵌入式系統的QT版本。這個(gè)版本的主要特點(diǎn)是可移植性較好，許多基于QT的X Window程序可以非常方便地移植到嵌入式系統；但是該系統不是開(kāi)放源碼的，如果使用這個(gè)庫，可能需要支付昂貴的授權費用。
2 MiniGUI的特點(diǎn)和體系結構
2.1 MiniGUI的特點(diǎn)
MiniGUI的主要特點(diǎn)有[1]：
◇ 遵循GPL條款的純自由軟件。
◇ 提供了完備的多窗口機制，包括：
多個(gè)單獨線(xiàn)程中運行的多窗口；
單個(gè)線(xiàn)程中主窗口的附屬；
對話(huà)框和預定義的控件類(lèi)（按鈕、單行和多行編輯框、列表框、進(jìn)度條及工具欄等）；
消息傳遞機制。
◇ 多字符集和多字體支持，目前支持 ISO8859-1、GB2312及Big5 等字符集，并且支持各種光柵字體和 TrueType、Type 1 等矢量字體。
◇ 全拼和五筆等漢字輸入法支持。
◇ BMP、GIF、JPEG及PCX 等常見(jiàn)圖像文件的支持。
◇ Windows的資源文件支持，如位圖、圖標、光標、插入符、定時(shí)器及加速鍵等。
◇ 小巧。包含全部功能的庫文件大小為300 KB左右。
◇ 可配置�？筛鶕椖啃枨筮M(jìn)行定制配置和編譯。
◇ 高穩定性和高性能。MiniGUI已經(jīng)在Linux發(fā)行版安裝程序、CNC系統及藍點(diǎn)嵌入式系統等關(guān)鍵應用程序中得到了實(shí)際應用。
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