嵌入式Linux的MiniGUI研究和移植

　　◇ 提供了完备的多窗口机制，包括：

　　多个单独线程中运行的多窗口；

　　单个线程中主窗口的附属；

　　对话框和预定义的控件类（按钮、单行和多行编辑框、列表框、进度条及工具栏等）；

　　消息传递机制。

　　◇ 多字符集和多字体支持，目前支持 ISO8859-1、GB2312及Big5 等字符集，并且支持各种光栅字体和 TrueType、Type 1 等矢量字体。

　　◇ 全拼和五笔等汉字输入法支持。

　　◇ BMP、GIF、JPEG及PC

　　◇ Windows的资源文件支持，如位图、图标、光标、插入符、定时器及加速键等。

　　◇ 小巧。包含全部功能的库文件大小为300 KB左右。

　　◇ 可配置。可根据项目需求进行定制配置和编译。

　　◇ 高稳定性和高性能。MiniGUI已经在Linux发行版安装程序、CNC系统及蓝点嵌入式系统等关键应用程序中得到了实际应用。

　　◇ 可移植性好。目前，MiniGUI可以在X Window 和Linux控制台上运行。中科院EEOS开发组已经成功地将MiniGUI移植到了他们的POSIX兼容系统上。蓝点软件（北京）研发中心也已经成功地将 MiniGUI移植到了两款基于StrongARM的嵌入式系统上。

2.2 MiniGUI的体系结构

　　从整体结构上看，MiniGUI是分层设计的，层次结构如图1所示。在最底层，GAL和IAL提供底层图形接口以及鼠标和键盘的驱动；中间层是MiniGUI 的核心层，包括窗口系统必不可少的各个模块；最顶层是API，即编程接口。GAL和IAL为 MiniGUI提供了底层的Linux控制台或者X Window 上的图形接口以及输入接口，而Pthread用于提供内核级线程支持的C函数库。

利用GAL和IAL，大大提高了MiniGUI的可移植性，并且使程序的开发和调试变得更加容易。可以在X Window上开发和调试自己的MiniGUI程序，通过重新编译就可以让MiniGUI应用程序运行在特殊的嵌入式硬件平台上。

3 MiniGUI的移植

　　笔者的项目DVD720工作在μC/OS嵌入式操作系统下，核心CPU为MIPS芯片。该平台是SUNPLUS公司提供的一个多媒体平台，不仅仅实现DVD的播放，还包含一些附加功能，例如游戏、卡拉OK、VOD及上网等功能，并为用户提供了编程接口，使用户可以在DVD上对Lego公司的机器人进行控制。为了给用户提供一个友好的界面，以及从易用性和通用性方面考虑，将MiniGUI移植到我们的DVD720平台。DVD720平台的体系结构如图2[6]所示。由于MiniGUI的分层实现，需要考虑的只是HAL接口下的各驱动程序：鼠标驱动程序、键盘驱动程序及图形驱动程序。

3.1 鼠标和键盘驱动程序

　　鼠标驱动程序非常简单。抽象意义上讲，初始化鼠标后，每次用户移动鼠标，就可以得到一个X 和 Y 方向上的位移值。驱动程序内部维护鼠标的当前位置，用户移动鼠标后，当前位置被加上位移值，并通过上层Cursor支持，反映到屏幕上，用户就会认为鼠标被正确地“移动”了。现在有各种各样的鼠标，例如MS鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标及GPM鼠标等，其主要差别在于初始化和数据包格式上。键盘驱动程序的实现也比较简单，在此不作详细的介绍。

3.2 图形驱动程序

　　HAL提供的接口函数大多与图形相关，主要就是通过调用图形驱动程序来完成任务的。图形驱动程序屏蔽了底层驱动的细节，实现底层驱动相关的功能，而不是硬件相关的一些功能，如一些画圆和画线的GDI函数、普通的剪切，可直接在HAL接口层实现。

　　DVD720的显示驱动是基于Frame buffer的驱动程序的。通过对SDRAM中的frame buffer和video bitstream buffer写入，就可以实现对TV和显示器的刷新。像素的写入方式和顺序如图3所示[6]。

　　下面介绍各接口函数：

　　Open，Close

　　基本的初始化和关闭函数。在Open函数里要选择子图形驱动程序，将其实现的函数赋给本PSD 结构的函数指针。这里只考虑基于Frame buffer的图形引擎的初始化。

　　SetPalette，GetPalette

　　当使用8位或以下的图形模式时，要使用系统调色板。这里是调色板处理函数，它们和Windows API中的概念类似。Linux系统利用ioctl 提供了处理调色板的接口。

　　AllocateMemGC，MapMemGC，FreeMemGC

　　内存屏幕是一个伪屏幕。在对屏幕图形操作过程中，比如移动窗口，先生成一个内存屏幕，将物理屏幕的一个区域拷贝到内存屏幕，再拷贝