你知道嵌入式Linux系统的MiniGUI研究和移植?
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，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。
2 minigui的特点和体系结构
2.1 minigui的特点
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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，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。
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