嵌入式Linux環(huán)境下MiniGUI的研究與移植

　前言
　近年來(lái)隨著(zhù)嵌入式設備與市場(chǎng)需求的廣泛結合，手機、PDA、DVD播放機等產(chǎn)品的應用對可視化操作界面的簡(jiǎn)潔和方便提出了更高的要求，這都需要一個(gè)穩定可靠的高性能GUI系統來(lái)提供支持。圖形用戶(hù)界面(Graphic User Interface，簡(jiǎn)稱(chēng)GUI)的廣泛流行是當今計算機技術(shù)的重要成就之一，它極大地方便了非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的使用，人們可以通過(guò)窗口、菜單方便地進(jìn)行操作。由于嵌入式系統實(shí)時(shí)性要求高，同時(shí)嵌入式系統硬件配置又有限，所以對輕型GUI的需求更加突出。另外，嵌入式系統往往是一種訂制設備，它們對GUI的需求也各不相同，因此GUI也必須是可訂制的。綜上所述，嵌入式系統對GUI的基本要求應包括輕型、占用資源少、高性能、高可靠性以及可配置。MiniGUI是目前比較常用的幾種GUI系統之一，與其他的GUI相比，MiniGUI最顯著(zhù)的特點(diǎn)就是輕型、占用資源少，而且在這幾年的發(fā)展里，MiniGUI已經(jīng)非常成熟和穩定了，在許多產(chǎn)品和項目中都已得到了實(shí)際應用。

　　1 MiniGUI的特點(diǎn)和體系結構

　　1. 1 MiniGUI的特點(diǎn)

　　MiniGUI是由原清華大學(xué)教師魏永明主持開(kāi)發(fā)的輕量級圖形系統，是一種面向嵌入式或實(shí)時(shí)系統的圖形用戶(hù)界面支持系統。它遵循GPL公約，是基于SVGALib及LinuxThread庫的多窗口GUI支持系統。能跨多種操作系統，主要運行于linux及一切具有POSIX線(xiàn)程支持的POSIX兼容系統，包括普通嵌入式Linux、eCos、uC/OS-II、VxWorks等系統，是國內最早的自由軟件之一。

　　MiniGUI的主要特點(diǎn)有：

　　(1) 遵循GPL條款的純自由軟件;

　　(2) 提供了完備的多窗口機制;

　　(3) 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、Type1等矢量字體;

　　(4) 全拼和五筆等漢字輸入法支持;

　　(5) BMP、GIF、JPEG及PCX等常見(jiàn)圖像文件的支持;

　　(6) 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;

　　(7) 可移植性好。

　　1.2 MiniGUI的體系結構

　　1.2.1多線(xiàn)程的分層設計

　　從整體結構上看，MiniGUI是分層設計的，結構如圖1所示。在最底層，GAL(圖形抽象層)和IAL(輸入抽象層)及鼠標和鍵盤(pán)的驅動(dòng);中間層是MiniGUI的核心層，包括窗口系統必不可少的各個(gè)模塊;最頂層是API，即編程接口。GAL和IAL為MiniGUI提供了底層的Linux控制臺或者X Window上的圖形接口以及輸入接口，而Pthread用于提供內核級線(xiàn)程支持的C函數庫。利用GAL和IAL，大大提高了MiniGUI的可移植性，并且使程序的開(kāi)發(fā)和調試變得更加容易?？梢栽赬 Window上開(kāi)發(fā)和調試自己的MiniGUI程序，通過(guò)重新編譯就可以讓MiniGUI應用程序運行在特殊的嵌入式硬件平臺上。

　　MiniGUI本身運行在多線(xiàn)程模式下，它的許多模塊都以單獨的線(xiàn)程運行，同時(shí)，MiniGUI還利用線(xiàn)程來(lái)支持多窗口。從本質(zhì)上講，每個(gè)線(xiàn)程有一個(gè)消息隊列，消息隊列是實(shí)現線(xiàn)程數據交換和同步的關(guān)鍵數據結構。一個(gè)線(xiàn)程向消息隊列中發(fā)送消息，而另一個(gè)線(xiàn)程從這個(gè)消息隊列中獲取消息，同一個(gè)線(xiàn)程中創(chuàng )建的窗口可共享同一個(gè)消息隊列。一個(gè)線(xiàn)程向消息隊列中發(fā)送消息，而另一個(gè)線(xiàn)程從這個(gè)消息隊列中獲取消息，同一個(gè)線(xiàn)程中創(chuàng )建的窗口可共享同一個(gè)消息隊列。利用消息隊列和多線(xiàn)程之間的同步機制，可以實(shí)現下面要講到的微客戶(hù)/服務(wù)器機制。