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嵌入式Linux的MiniGUI研究和移植

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:分析嵌入式操作系统下典型的图形用户界面MiniGUI的结构和特点,并提出将其移植到SUNPLUS的DVD720上的方案。

    关键词:图形用户界面(GUI) 嵌入式系统 Frame Buffer

引 言

1 嵌入式Linux下的GUI概况

1.1 GUI在嵌入式系统中的地位

  随着嵌入式系统的广泛应用,PDA、机顶盒、DVD/VCD播放机及WAP手机已经迅速普及。图形用户界面(GUI)的广泛流行,是当今计算机技术的重大成就之一。它极大地方便了非专业用户的使用,因此实时嵌入式系统对GUI的需求越来越明显,而这一切均要求有一个高性能、高可靠的GUI 的支持。

  由于嵌入式系统实时性要求非常高,对GUI的要求也更高。这些系统一般不希望建立在庞大累赘的、非常消耗系统资源的操作系统和GUI之上,比如Windows或X Window,太过庞大和臃肿。这样,这些系统对轻型GUI的需求更加突出。另外嵌入式系统往往是一种定制设备,它们对GUI的需求也各不相同。有些系统只要求一些图形功能,而有些系统要求完备的GUI支持,因此,GUI也必须是可定制的。嵌入式系统对GUI的基本要求包括轻型、占用资源少、高性能、高可靠性及可配置[1]。

1.2 目前嵌入式系统中GUI的实现

  尽管实时嵌入式系统对GUI的需求越来越明显,(范文先生网www.fwsir.com收集整理)但目前GUI的实现方法各有不同[1]:

  ① 某些大型厂商有能力自己开发满足自身需要的GUI系统。

  ② 某些厂商没有将GUI作为一个软件层从应用程序中剥离,GUI的支持逻辑由应用程序自己来负责。

  ③ 采用某些比较成熟的GUI系统,比如 Mini GUI、MicroWindows 或者其它GUI系统。

  比较常用的有如下几种GUI系统:紧缩的X Window 系统、MiniGUI、MicroWindows、OpenGUI及QT/Embedded 等。下面简单介绍这些系统。

  (1)MiniGUI

  MiniGUI[2]由原清华大学教师魏永明先生开发,是一种面向嵌入式系统或者实时系统的图形用户界面支持系统。它主要运行于Linux控制台,实际可以运行在任何一种具有POSIX线程支持的 POSIX兼容系统上。MiniGUI同时也是国内最早出现的几个自由软件项目之一。稍后将对它作详细的介绍。

  (2)MicroWindows

  MicroWindows[3]是一个著名的开放源码的嵌入式GUI软件。MicroWindows提供了现代图形窗口系统的一些特性。MicroWindows API接口支持类Win32 API,接口试图和Win32完全兼容。它还实现了一些Win32用户模块功能。MicroWindows采用分层设计方法,以便不同的层面能够在需要的时候改写,基本上用 C 语言实现。MicroWindows已经支持 Intel 16位和32位CPU、MIPS R4000 以及 ARM 芯片;但作为一个窗口系统,该项目提供的窗口处理功能还需要进一步完善,比如控件或构件的实现还很不完备,键盘和鼠标等的驱动还很不完善。

  (3)OpenGUI

  OpenGUI[4]在Linux系统上存在已经很长时间了。这个库是用C++编写的,只提供C++接口。OpenGUI基于一个用汇编实现的x86图形内核,提供了一个高层的C/C++图形/窗口接口。OpenGUI提供了二维绘图原语、消息驱动的API及BMP文件格式支持。OpenGUI功能强大,使用方便。OpenGUI 支持鼠标和键盘的事件,在Linux上基于Frame buffer或者SVGALib实现绘图。由于其基于汇编实现的内核并利用MMX指令进行了优化,OpenGUI运行速度非常快。正由于其内核用汇编实现,可移植性受到了影响。通常在驱动程序一级,性能和可移植性是矛盾的,必须找到一个折衷。

  (4)QT/Embedded

  QT/Embedded[5]是著名的QT库开发商Trolltech 的面向嵌入式系统的QT版本。这个版本的主要特点是可移植性较好,许多基于QT的X Window程序可以非常方便地移植到嵌入式系统;但是该系统不是开放源码的,如果使用这个库,可能需要支付昂贵的授权费用。
嵌入式Linux的MiniGUI研究和移植
2 MiniGUI的特点和体系结构

2.1 MiniGUI的特点

  Min

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