面向?qū)崟r(shí)嵌入式系統(tǒng)的圖形用戶界面支持系統(tǒng)

1、面向?qū)崟r(shí)嵌入式系統(tǒng)的圖形用戶界面支持系統(tǒng)――MiniGUI本文介紹面向?qū)崟r(shí)嵌入式系統(tǒng)的圖形用戶界面?D?DMiniGUI，其產(chǎn)生、發(fā)展及優(yōu)勢(shì)，并與其他面向嵌入式系統(tǒng)的GUI進(jìn)行了比較，然后結(jié)合實(shí)例介紹了MiniGUI的一些重要功能和特色，最后，本文介紹了正在進(jìn)行的MiniGUI的開發(fā)情況。嵌入式Linux系統(tǒng)的GUI發(fā)展概況1.1GUI在嵌入式或?qū)崟r(shí)系統(tǒng)中的地位在常見(jiàn)的PDA等小型手持式設(shè)備上，由于硬件條件等的限制，我們看到的用戶界面都

2、非常簡(jiǎn)單，幾乎看不到我們?cè)赑C機(jī)看到的華麗美觀的GUI支持。但最近出現(xiàn)的Palm等手持式電腦或者在WindowsCE等面向嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)上，我們已經(jīng)看到了完整的圖形用戶界面支持。隨著手持式設(shè)備的硬件條件的提高，我們估計(jì)嵌入式系統(tǒng)對(duì)輕量級(jí)GUI的需求會(huì)越來(lái)越迫切。近來(lái)的市場(chǎng)需求顯示，越來(lái)越多的嵌入式系統(tǒng)，包括PDA、機(jī)頂盒、DVDVCD播放機(jī)、WAP手機(jī)等等系統(tǒng)均要求提供全功能的Web瀏覽器。這包括HTML4.0的支持、Javrip

3、t的支持，甚至包括Java虛擬機(jī)的支持。而這一切均要求有一個(gè)高性能、高可靠的GUI的支持。另外一個(gè)迫切需要輕量級(jí)GUI的系統(tǒng)是工業(yè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)一般建立在標(biāo)準(zhǔn)PC平臺(tái)上，硬件條件相對(duì)嵌入式系統(tǒng)要好，但對(duì)實(shí)時(shí)性的要求非常高，并且比起嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)GUI的要求也更高。這些系統(tǒng)一般不希望建立在龐大累贅的、非常消耗系統(tǒng)資源的操作系統(tǒng)和GUI之上，比如Windows或XWindow。目前許多這類系統(tǒng)都建立在DOS等系統(tǒng)上，并且采用比較

4、簡(jiǎn)單的手法實(shí)現(xiàn)GUI。但是，在出現(xiàn)Linux系統(tǒng)之后，尤其在RTLinux系統(tǒng)出現(xiàn)之后，許多工業(yè)控制系統(tǒng)開始采用RTLinux作為操作系統(tǒng)，但GUI仍然是一個(gè)問(wèn)題。關(guān)鍵是XWindow太過(guò)龐大和臃腫。這樣，這些系統(tǒng)對(duì)輕型GUI的需求更加突出。但是，我們必須清楚的是，嵌入式系統(tǒng)往往是一種定制設(shè)備，它們對(duì)GUI的需求也各不相同。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，有的系統(tǒng)只要求一些圖形功能，而有些系統(tǒng)要求完備的GUI支持。因此，GUI也必須是可定制的。綜上所述

5、，GUI在嵌入式系統(tǒng)或者實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的地位將越來(lái)越重要，這些系統(tǒng)對(duì)GUI的基本要求包括：1輕型、占用資源少。2高性能。3高可靠性。4可配置。1.2目前實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)GUI的實(shí)現(xiàn)方法盡管實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)對(duì)GUI的需求越來(lái)越明顯，但目前GUI的實(shí)現(xiàn)方法各有不同：1某些大型廠商有能力自己開發(fā)滿足自身需要的GUI系統(tǒng)。2某些廠商沒(méi)有將GUI作為一個(gè)軟件層從應(yīng)用程序中剝離，GUI的支持邏輯由應(yīng)用程序自己負(fù)責(zé)。3采用某些比較成熟的GUI系統(tǒng)，比如Min

6、iGUI或者其他GUI系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)最早出現(xiàn)的幾個(gè)自由軟件項(xiàng)目之一。MiniGUI的主要特色有：遵循LGPL條款的純自由軟件。提供了完備的多窗口機(jī)制。這包括：多個(gè)單獨(dú)線程中運(yùn)行的多窗口。單個(gè)線程中主窗口的附屬。對(duì)話框和預(yù)定義的控件類（按鈕、單行和多行編輯框、列表框、進(jìn)度條、工具欄等）。消息傳遞機(jī)制。多字符集和多字體支持，目前支持ISO88591、GB2312、Big5等字符集，并且支持各種光柵字體和TrueType、Type1等矢量字體。全

7、拼、五筆等漢字輸入法支持。BMP、GIF、JPEG、PCX、TGA等常見(jiàn)圖像文件的支持。Windows的資源文件支持，如位圖、圖標(biāo)、光標(biāo)等。插入符、定時(shí)器、加速鍵等。其他（Beep、ETCINI文件操作等）。小巧。包含全部功能的庫(kù)文件大小為300K左右?？膳渲谩？筛鶕?jù)項(xiàng)目需求進(jìn)行定制配置和編譯。高穩(wěn)定性和高性能。MiniGUI已經(jīng)在Linux發(fā)行版安裝程序、CNC系統(tǒng)、藍(lán)點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)等關(guān)鍵應(yīng)用程序中得到了實(shí)際的應(yīng)用。可移植性好。目前，M

8、iniGUI可以在XWindow和Linux控制臺(tái)上運(yùn)行。中科院EEOS開發(fā)組已經(jīng)成功地將MiniGUI移植到了他們的POSIX兼容系統(tǒng)上。藍(lán)點(diǎn)軟件（北京）研發(fā)中心也已經(jīng)成功地將MiniGUI移植到了兩款基于StrongARM的嵌入式系統(tǒng)上。1.4各種面向?qū)崟r(shí)嵌入式系統(tǒng)的GUI之比較比較上述幾個(gè)面向嵌入式系統(tǒng)的GUI，我們認(rèn)為目前比較成熟，同時(shí)得到最多開發(fā)人員認(rèn)可的有緊縮的XWindow系統(tǒng)、MiniGUI、MicroWindows等系

9、統(tǒng)。盡管緊縮的XWindow系統(tǒng)其X服務(wù)器可以降低到800K的大小，但因?yàn)閄Window系統(tǒng)的運(yùn)行還需要其他程序和庫(kù)的支持，包括X窗口管理器、XLib、建立在XLib之上的GTK和QT等函數(shù)庫(kù)，因此，緊縮的XWindow系統(tǒng)在運(yùn)行期間所占用的系統(tǒng)資源很多，加上中文顯示和中文輸入等本地化代碼之后，系統(tǒng)的整體尺寸和運(yùn)行時(shí)的資源消耗將進(jìn)一步變大。因此，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)商往往將緊縮的XWindow系統(tǒng)定位在機(jī)頂盒等對(duì)資源要求并不苛刻的嵌入式系統(tǒng)

10、上。MiniGUI和MicroWindows均為自由軟件，只是前者遵循LGPL條款，后者遵循MPL條款。這兩個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)路線也有所不同。MiniGUI的策略是首先建立在比較成熟的圖形引擎之上，比如SVGALib和LibGGI，開發(fā)的重點(diǎn)在于窗口系統(tǒng)、圖形接口之上；MicroWindows目前的開發(fā)重點(diǎn)則在底層的圖形引擎之上，窗口系統(tǒng)和圖形接口方面的功能還比較欠缺。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，MiniGUI有一套用來(lái)支持多字符集和多編碼的函數(shù)接口，可以