嵌入式Linux系统中的GUI系统的研究与移植
3.1 Microwindows的移植
Microwindows驱动层相应的源码目录为src/drivers/。其中以scr*开头的源码是针对显示设备的驱动接口,以mou*开头的源码文件为鼠标设备(包括触摸屏)的驱动接口,以kbd*开头的源码文件针对键盘设备的驱动接口。移植过程中需要实现自己的设备驱动接口提供给Microwindows使用,就必须按照指定的接口格式编写相应的scr、mou、kbd的底层支持。这种方式实现简单,条理也很清晰。
显示设备驱动接口:Microwindows的图形发生引擎支持framebuffer,修改src/中的config文件指定使用framebuffer作为底层图形支持引擎;但需要注意嵌入式Linux的framebuffer较少支持控制台字符模式,需要修改Microwindows中对framebuffer的操作部分以关闭显示模式的转换。
在应用程序开发移植中需要注意的是:使用ECMAAPIW接口设计的程序无需nano-X的Server程序和nanowm,如图2所示
。系统中可以直接启动使用该接口编写的用户程序;但需要注意的是,一个系统中如同时存在使用两种不同的API接口编写的进程,会造成nano-X的Server与ECMA APIW的进程对系统硬件资源的使用竞争,双方的程序将无法正常显示或响应应用户输入。
在为Microwindows增加中文显示的支持时,主要工作包括两个部分。一部分是系统字体的中文支持。此处使用等宽光栅字体,主要负责窗口标题和内置控件的中文绘制,将字体编译进Microwindows内核中,光栅信息作为一维数组,显示时按照字符偏移量从该数组中调出相应的光栅信息显示即可。除此之外,当程序调用CreateFont时,需要在内部实现为打开文件系统中的字体文件。通过修改src/engine/devfont.c中的GdCreateFont部分,添加相应的hzk(汉字库)支持,便可以实现在CreateFont时创建出一个支持GB2312字符集的逻辑字体,并使用外部字体进行显示。在应用程序设计时,如果没有调用SelectObjectu将外部字体选入,中文显示时将默认使用系统字体。
3.2 MiniGUI
由于MiniGUI较好地将硬件设备抽象为GAL层和IAL层,移植时只需要针对自身的硬件特点按照GAL层调用接口和IAL层调用接口来做内部实现即可。图4为MiniGUI的GAL层结构示意,IAL层结构类似。
实现了framebuffer的Linux驱动后,配置MiniGUI选择Native的GAL引擎,便可以使用framebuffer作为MiniGUI的图形发生引擎。
MiniGUI的IAL层将输入设备的输入事件最终映射为GUI系统API层的消息事件。IAL层默认处理两种设备的输入操作:键盘设备和鼠标设备。键盘设备向上层提供不同的按键输入信息,鼠标设备提供点击、抬起和落笔坐标等的信息。在实现MiniGUI与输入设备驱动的接口时,采用Select的方式获得输入设备的动作,并转换为消息队列中的消息。消息参数按照Win32接口定义为点击键编号或鼠标当前的坐标(其中触摸屏事件与鼠标事件类似)。通过编写针对硬件开发系统的IAL支持代码,实现了IAL层的移植。
MiniGUI中多字体和字符集支持是通过设备上下文(DC)的逻辑字体(LOGFONT)实现的,创建逻辑字体时指定相应的字符集,其内部实现为对于所需显示字符的所属字符集的识别处理,最终调用相应字符集的处理函数族。应用程序在启动时,可切换系统字符集,如GB2312、BIG5、EUCKR、UJIS。MiniGUI的这种字符集支持方式不同于采用UNICODE的解决方案。在节省系统资源的意义上讲,这种实现更加适合于嵌入式系统应用,是MiniGUI的一大创新点。MiniGUI同时支持包括ttf、bdf、type 1、vbf等多种字体格式,可以根据需要配置MiniGUI来支持相应字体的显示。
3.3 Qt/Embedded的移植
《嵌入式Linux系统中的GUI系统的研究与移植(第3页)》