MiniGUI與嵌入式系統(tǒng)的關(guān)系 MiniGUI移植的過程

隨著嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展，圖形用戶界面(GraphIC?User Interface，GUI)需求越來越明顯。MiniGUI是面向?qū)崟r嵌入式系統(tǒng)的輕量級圖形用戶界面支持系統(tǒng)，以輕型、占用資源少、高性能、可配置等特點廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、工控、電子、機頂盒、多媒體等領(lǐng)域。本文正是針對這種需求，介紹如何在S3C240上移植MiniGUI的全過程。

1 圖形用戶界面MiniGUI

MiniGUI是由原清華大學教師魏永明主持開發(fā)的輕量級圖形系統(tǒng)，遵循GPL公約。所支持的操作系統(tǒng)已不僅僅限于Linux，它還可以在μCli nux，μC／OS-Ⅱ，eCos和VxWorks等系統(tǒng)上運行。已驗證的硬件平臺包括Intelx86，ARM(ARM7／AMR9／StrongARM／xScale)，Power-PC，MIP S，M68K(DragonBall／ColdFire)等。

1．1 MiniGUI與嵌入式系統(tǒng)的關(guān)系

MiniGUI具有良好的軟件架構(gòu)，通過抽象層將MiniGUI上層和底層操作系統(tǒng)隔離開來。如圖1所示，基于MiniGUI的應(yīng)用程序一般通過ANSIC庫以及MiniGUI自身提供的API來實現(xiàn)自己的功能；MiniGUI中的“可移植層”可將特定操作系統(tǒng)及底層硬件的細節(jié)隱藏起來，而上層應(yīng)用程序則無需關(guān)系底層的硬件平臺輸出和輸入設(shè)備。

1．2 MiniGUI體系結(jié)構(gòu)
? ? 從結(jié)構(gòu)上看，MiniGUI是分層設(shè)計的，層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。在底層，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。中間層是MiniGUI的核心層，其中包括了窗口系統(tǒng)必不可少的各個模塊。最頂層的API向應(yīng)用設(shè)計提供編程接口。

2 S3C2440開發(fā)平臺簡介

本文使用的目標平臺是三星公司推出的高度集成的S3C2440(ARM920T core with MMC)，最高主頻可達532 MHz微處理器，提供64MB SDRA M，64 MBNAND FLASH以及2 MB NOR FLASH的存儲設(shè)備，另外包括IDE和PCMICA接口的豐富的外圍電路和多功能的擴展接口。S3C2440采用高性能ARM9微處理器以其優(yōu)化的片上性能，在視頻會議、樓宇的對講系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、GPS定位／導(dǎo)航儀、醫(yī)療電子設(shè)備、多媒體終端產(chǎn)品等應(yīng)用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

3 MiniGUI的移植

宿主主機系統(tǒng)為redhat Linux 9．0，要求完全安裝，移植步驟如下：

3．1 建立交叉編譯環(huán)境

在移植之前首先建立好交叉編譯環(huán)境，簡單地說是指在一個平臺上可以生成能在另一個平臺上運行的代碼，編譯工具為arm-linux-gCC-3．3．2。

#tar-xvjf rm-linux-gcc-3．3．2

默認的安裝路徑是／usr／LOCal，為了避免每次設(shè)置PATH，在．bash_profile文件中增加PATH=／usr／local／arm／3．4．1bin：MYMPA TH，并運行以下命令：

#source．bash_profile

3．2 源代碼準備

從http：／／www．minigui．org／res．shtml下載源代碼包如下：

(1)libminigui-1．6．10．tar．gz：MiniGUI函數(shù)庫源代碼。

MiniGUI由3個函數(shù)庫的組成，它們分別是libminigui，libmgext和libvcongui。libminigui是提供窗口管理和圖形接口的核心函數(shù)庫，也提供了大量的標準控件；libmgext是libminigui的一個擴展庫，提供了一些高級控件及“文件打開”、“顏色選擇”對話框等；libvcon gui則為Linux操作系統(tǒng)提供了一個應(yīng)用程序可用的虛擬控制臺窗口，從而可以方便地在MiniGUI環(huán)境中運行字符界面的應(yīng)用程序，libmgext和libvcongui庫已經(jīng)包含在這個源代碼包中。

(2)minigui-res-1．6．10．tar．gz：MiniGUI所使用的資源，包括基本字體、圖標、位圖和鼠標光標。

(3)mg-smaples-1．6．10．tar．gz：配套示例程序。

3．3 編譯安裝

(1)建立工作目錄

# mkdir／minigui

# cd／minigui

(2)編譯安裝MiniGUI庫

# cd／minigui

# tar xzvf libminigui-1．6．10．tar．gz-C／minigui

# cd／minigui／libminigui-1．6．10

#．／configure-prefix=／home／-host=i386-redhat-linux-target=arm-linux--build=arm-linuxCC=arm-linux-gcc--dISA-ble-vbfsu pport

prefix選項用于指定MiniGUI函數(shù)庫的安裝路徑，默認的安裝路徑是／usr／LOCal，這里應(yīng)該是所使用的交叉編譯環(huán)境中系統(tǒng)頭文件目錄include庫目錄lib所在的目錄，本例中是／home，這樣一來，MiniGUI的函數(shù)庫和頭文件也將被分別安裝到lib和include目錄中。在后續(xù)進行MiniGUI應(yīng)用程序的交叉編譯時，就可以正確地找到MiniGUI的頭文件和函數(shù)庫。其中：

target選項用于指定目標平臺，這里使用arm-linux；

host選項用來指明宿主機的類型，這里使用i386-redhat-linux；

build選項指定了交叉編譯的系統(tǒng)環(huán)境，這里使用arm-linux；

CC用來指定使用的交叉編譯器，這里使用arm-linux-gcc。

運行．configure腳本成功后，就成了定制的Make-file文件，接下來只需編譯和安裝即可。

# make

# make install

(3)編譯安裝MiniGUI資源文件

# tar xzvf minigui-res-1．6．10．tar．gz-C／minigui

# cd／minigui／minigui-res-1．6．10

# make install

(4)編譯安裝配套應(yīng)用程序

# tar mg-smaples-1．6．10．tar．gz-C／minigui

# cd／minigui／mg-smaples-1．6．10# make install

3．4 拷貝MiniGUI資源到開發(fā)板

把／home／lib目錄下的所有庫文件(注：-prefix=／home／)拷貝到開發(fā)板的／lib目錄下；把／minigui／res目錄下的所有文件拷貝到開發(fā)板上／usr／local／lib目錄下，其開發(fā)板上的目錄如下形式／usr／local／lib／minigui／res／……；把／home／etc下的MiniGUI．c fg拷貝到開發(fā)板上的／etc目錄下；最后把配套應(yīng)用程序拷貝到開發(fā)板目錄下。

3．5 配置開發(fā)板的運行環(huán)境

(1)／etc目錄下建立ld．so．conf文件，并添加如下內(nèi)容：

／usr／local／lib

／lib

這樣程序運行的時候可以找到相應(yīng)的庫文件。

(2)修改開發(fā)板上的／etc／MiniGUI．cfg文件，主要修改是圖形引擎和輸入引擎。本開發(fā)平臺的Linux中自帶有VESAFrameBuffer設(shè)備驅(qū)動程序，并且初始狀態(tài)已經(jīng)激活。FrameBuffer是Linux內(nèi)核中的一種驅(qū)動程序接口，這種接口將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū)，用戶可以將它看成是顯示內(nèi)存的一個映像。將其映射到進程地址空間之后，就可以直接進行讀寫操作，而寫操作可以立即反映在屏幕上。這樣，MiniGUI就可以使用FrameBuffer作為圖形引擎進行圖像顯示。LCD顯示器的像素為240x320，因此圖形引擎的顯示模式defaultmode為240x320-16bpp。并在輸入引擎中添加usb鼠標設(shè)備文件和鼠標協(xié)議。修改如下：

? ? 同時在／etc／init．d／rcS腳本文件里添加鼠標設(shè)備，內(nèi)容如下：
? ? ／bin／ln-s／devr／vc／0／dev／tty0
? ? ／bin／ln-s／dev／input／mouse0／dev／／mouse

4 結(jié)語

把圖形用戶界面移植到嵌入式設(shè)備中是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，本文詳細介紹了MiniGUI移植到S3C2440的過程，并最終能穩(wěn)定得在目標平臺上運行。該方法對于移植到其他的目標平臺有良好的借鑒作用。MiniGUI作為源代碼開放的自由軟件，在嵌入式圖形用戶界面領(lǐng)域?qū)⒂懈玫膶嵱脙r值，并隨著MiniGUI的功能日趨強大，應(yīng)用將越來越廣泛。