基于A(yíng)RM LINUX的嵌入式GUI的研究和移植

QT/Embedded和Qtopia

QT/Embedded是著(zhù)名的QT庫開(kāi)發(fā)商TrollTech開(kāi)發(fā)的基于framebuffer、面向嵌入式系統的QT版本。它的特點(diǎn)主要有界面美觀(guān)、色彩配比好，使用與QT/Windows和QT/X11完全一致的API接口，許多基于QT的程序可以非常方便地移植到嵌入式系統；同時(shí)它具有豐富的模塊，用戶(hù)可以根據需要選擇QT/Embedded的特性集合。Qtopia是TrollTech專(zhuān)門(mén)為嵌入式Linux設備所定制終端用戶(hù)平臺，它包括了Qtopia庫和Qtopia的服務(wù)器及客戶(hù)端應用程序。

QT/Embedded和Qtopia的結構如圖2所示。QT/Embed2ded實(shí)現了對下層輸入設備的驅動(dòng)和底層圖形接口以及各基類(lèi)和API。Qtopia也是以客戶(hù)/服務(wù)器的方式，通過(guò)消息機制來(lái)管理各種應用程序。QT的資源相當豐富，基于QTAPI開(kāi)發(fā)的應用程序相當多，像KDE這種應用范圍極廣的GUI也是使用QTAPI開(kāi)發(fā)出來(lái)的；而且OPIE組織也開(kāi)發(fā)了并改進(jìn)了許多專(zhuān)門(mén)基于QT/Embedded上的Qtopia應用程序及函數庫。

不過(guò)QT/Embedded對于系統的資源要求非常高，需要在較大的存儲空間和運行空間上才可以運行；而且它是基于C++來(lái)實(shí)現的，而這種C++接口對于嵌入式系統中的某些應用來(lái)說(shuō)就顯得比較臃腫；另外如若需要修改QT/Embedded并在商業(yè)產(chǎn)品中發(fā)布，則需要分別購買(mǎi)開(kāi)發(fā)授權及運行時(shí)授權，所需費用太昂貴。

基于ARMLinux平臺的移植

編譯環(huán)境的建立

GUI的編譯通常都是在PC機上執行的，也就是說(shuō)，編譯器本身能夠在PC機上執行，同時(shí)編譯源代碼生成的二進(jìn)制文件必須能在目標機上執行，這類(lèi)編譯器通常稱(chēng)為交叉編譯器。對于ARM平臺，我們安裝了cross-arm-binutils-*.i386.rpm、cross-arm-gcc-*.i386.rpm、cross-arm-glibc-*.i386.rpm這三個(gè)包。這些包都可以從網(wǎng)上免費獲取，“*”通常代表版本號。arm-binutils這個(gè)包一般包含了一些針對ARM平臺的二進(jìn)制工具，比如arm-STrip、arm-ar等命令；arm-glibc這個(gè)包包含的是標準C的函數庫的ARM的版本以及對應的頭文件；arm-gcc中包含的則是生成ARM平臺代碼的x86上的交叉編譯器。執行rpm命令將這些包安裝到PC機上，若不在系統默認搜索目錄下，比如安裝在/opt/cross目錄下，則必須將/opt/cross/bin目錄加到系統的PATH環(huán)境變量中，這樣在每次編譯時(shí)系統才能找得到編譯器。另外需要注意的是，編譯時(shí)所用的函數庫版本要與目標版上運行時(shí)所用的函數庫版本一致。經(jīng)過(guò)上述步驟，就已經(jīng)建立了交叉編譯環(huán)境，接下來(lái)的就是選擇或修改GUI的編譯選項，從而生成所需要的GUI系統。

Microwindows的移植

Microwindows的定制和編譯主要是通過(guò)修改它源程序根目錄下的cONfig這個(gè)文件中的選項來(lái)實(shí)現，而在configs這個(gè)目錄下已經(jīng)有一些針對不同平臺的config文件，若目標平臺與之定義的相符，可直接將其拷貝到根目錄下覆蓋掉原有的config文件，然后輸入命令make來(lái)開(kāi)始編譯。另外還可以執行根目錄下的xconfigure文件，它提供了一個(gè)可視化的窗口來(lái)方便用戶(hù)進(jìn)行編譯選項配置。下面介紹一下其中主要的一些選項：

目標平臺選項。ARCH表示目標機的平臺，比如ARCH=LINUX-ARM,BIGENDIAN表示目標平臺是否為大數端；

圖像支持選項。HAVE-BMP-SUPPORT=Y、HAVEJPEG-SUPPORT=Y兩項表示對BMP和JPEG格式圖像的支持（還有其它格式選項）。設置JPEG圖像選項時(shí)必須給出外部jpeg解壓縮庫的位置，例如LIBJPEG=/usr/lib/libjpeg.a;

字體支持選項。HAVE-FREETYPE-SUPPORT=Y、HAVE-T1LIB-SUPPORT=Y表示支持TrueType和AdobeType1字體，這些庫也必須預先編譯并在配置文件中指定其位置，Microwindows的網(wǎng)站上提供了許多字庫函數的下載。另外，Microwindows還提供了中文BIG5、GB2312以及日文和韓文的支持；

輸出顯示選項。FRAMEBUFFER=Y表示使用Linux上的framebuffer來(lái)實(shí)現顯示，當然Microwindows也支持X11顯示；

輸入設備選項。Microwindows提供了一系列的鼠標（包括觸摸屏）和鍵盤(pán)的支持，可以根據不同的系統選擇適當的選項。

配置完成后，執行make命令開(kāi)始編譯。編譯完成后，將生成的庫以及可執行文件打包下載到目標板上。如果庫文件沒(méi)有放在目標系統的默認搜索庫的路徑中，那么還需將此目錄加到LD-LIBRARY-PATH環(huán)境變量中，然后即可以運行nano-X服務(wù)器及各應用程序。

MiniGUI的移植

下載MiniGUI的庫文件源代碼包libminigui-3.tar.gz和資源文件包minigui-res-3.tar.gz以及演示程序包mde-3.tar.gz后，將它們分別解壓到各自的目錄下。首先介紹庫文件的編譯，它的編譯配置主要通過(guò)執行源程序根目錄下configure這個(gè)文件，并給它傳遞相關(guān)的參數來(lái)實(shí)現。比如：CC=arm-linux-gcc./configure———host=i386-linux———target=arm-linux。其中，CC參數表示所使用的編譯器名，host表示編譯環(huán)境所在的主機類(lèi)型，target表示編譯生成后目標系統的主機類(lèi)型，當前默認編譯生成的是MiniGUIThread版本，如果要生成MiniGUILite版本需再加上參數———enable-lite,更多參數可以通過(guò)執行。/configure-help來(lái)查詢(xún)。在執行configure之前，根據硬件特性可以修改根目錄下的etc目錄下的Minigui-3d.cfg和Minigui-flat.cfg兩個(gè)文件中的選項。比如，如果目標系統的framebuffer大小是320X240,每像素占12bits,則將上述兩個(gè)文件中[fbcon]組中的defaultmode的值就應設置為320X240-12bpp。配置完成以后執行make命令開(kāi)始編譯，編譯結束后執行makeinstall命令，在/usr/local/lib下面會(huì )生成交叉編譯出來(lái)的動(dòng)態(tài)庫和靜態(tài)庫文件。其次，資源文件的安裝比較簡(jiǎn)單，解壓以后在其根目錄下有一個(gè)名叫config.linux的文件，修改其中的TOPDIR一項，這樣執行makeinstall安裝命令以后，所有資源文件會(huì )被安裝到TOPDIR所定義的目錄下的usr/local/lib/minigui下。最后演示程序包的編譯與庫文件編譯類(lèi)似，也是執行其根目錄下的configure文件并傳遞相關(guān)參數，然后執行make命令來(lái)編譯。若編譯庫文件時(shí)選擇———enable-lite參數，由于MiniGUI-Lite采用的是微客戶(hù)端/服務(wù)器架構，要運行應用程序必須先啟動(dòng)服務(wù)器程序mginit,然后才能運行其它的應用程序；若編譯庫文件時(shí)沒(méi)有添———enable-lite參數，則mginit目錄根本不會(huì )編譯進(jìn)去，演示程序可以直接執行。