MiniGUI在OMAP5912上的轉(zhuǎn)移

引 言

隨著嵌入式的飛速發(fā)展，以ARM為硬件平臺和以Linux為軟件平臺的方式受到廣泛的關(guān)注。圖形用戶界面GUI是是指采用圖形方式顯示的計(jì)算機(jī)操作用戶界面。與早期計(jì)算機(jī)使用的命令行界面相比，圖形界面對于用戶來說在視覺上更易于接受。 MINIGUI 是一款面向嵌入式系統(tǒng)的高級窗口系統(tǒng)(Windowing System)和圖形用戶界面(Graphical User Interface,GUI)支持系統(tǒng)，由魏永明先生于 1998 年底開始開發(fā)。2002 年，魏永明先生創(chuàng)建北京飛漫軟件技術(shù)有限公司，為 MiniGUI 提供商業(yè)技術(shù)支持，同時也繼續(xù)提供開源版本，飛漫軟件是中國地區(qū)為開源社區(qū)貢獻(xiàn)代碼最多的軟件企業(yè)。最后一個采用 GPL 授權(quán)的 MiniGUI 版本是 1.6.10,從 MiniGUI 2.0.4 開始 MiniGUI 被重寫并使用商業(yè)授權(quán)。

1 OMAP5912開發(fā)板簡介

OMAP5912處理器將 TMS320C55x DSP 的核心和 ARM925 整合在同一個處理器中，這樣的最理想的整合方式，擁有高效能和低秏電的設(shè)計(jì)。OMAP5912同時可以利用 DSP 處理高復(fù)雜度的數(shù)字信號處理，也可以利用 ARM 來做通訊、控制和人機(jī)接口的處理。C55xDSP可提供對低功耗應(yīng)用的實(shí)時多媒體處理的支持;ARM926EJ-S MPU可滿足控制和接口方面的處理需要?；陔p核結(jié)構(gòu)的OMAP5912具有極強(qiáng)的運(yùn)算能力和極低的功耗，采用開放式、易于開發(fā)的軟件設(shè)施，支持廣泛的操作系統(tǒng)。

OMAP5912較常使用在手持式設(shè)備上，例如：手動電話、PDA 和 手持式影音設(shè)備等，因?yàn)橥瑫r結(jié)合了 DSP 和 ARM 所以整體執(zhí)行效率，會比市面上的手持式設(shè)備還來得高。 OMAP5912 目標(biāo)應(yīng)用：需要密集信號處理的設(shè)備通訊終端 WAN 802.11XBluetoothGSM, GPRS, EDGECDMA視頻和圖像處理(MPEG4, JPEG, Windows? Media Video, etc.)高級語言處理應(yīng)用(text-to-speech, speech recognitiON)音頻處理((MPEG-1 Audio Layer3 [MP3], AMR, WMA, AAC, and Other GSM Speech Codecs)圖形和視頻加速

2 圖形用戶界面MiniGUI簡介

與幾種主流嵌入式GUI相比，MiniGUI具有以下顯著特點(diǎn)：占用資源少，高性能，高可靠性，可配置。層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

 

 

在最底層，GAL和IAL提供底層圖形接口以及鼠標(biāo)和鍵盤的驅(qū)動;中間層是MiniGUI的核心層，包括窗口系統(tǒng)必不可少的各個模塊;最頂層是編程接口API.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，并且使程序的開發(fā)和調(diào)試變得更加容易。

3 MiniGUI在OMAP5912開發(fā)板上的移植過程

3.1 構(gòu)建Linux交叉編譯環(huán)境

宿主機(jī)系統(tǒng)為RedHat 9 Linux,交叉編譯工具為cross-2.95.3.tar.bz2,把工具解壓縮到/usr/local/arm目錄下，然后執(zhí)行export PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:MYMPATH;將安裝好的庫資源的路徑添加到PATH中。這樣，交叉編譯環(huán)境就構(gòu)建完成。后面所有的資源文件和庫文件都應(yīng)安裝在/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux目錄。

3.2 交叉編譯MiniGUI資源文件

提供程序調(diào)用所需的資源，編譯方法較簡單，只需在宿主機(jī)環(huán)境編譯后即可在開發(fā)板上使用，解壓minigui-res-1.3.3.tar.gz,進(jìn)入目錄執(zhí)行make inSTall命令，資源文件會安裝到/usr/local/lib下minigui目錄中。

3.3 交叉編譯MiniGUI庫函數(shù)，并進(jìn)行配置安裝

首先解壓縮libminigui-1.3.3.tar.gz,進(jìn)入Fra-meBuffer控制器配置文件libminigui-1.3.3/src/new-gal/fbcon,修改fbvideo.C中GAL_fbdev="/dev/fb/O",這是因?yàn)橄到y(tǒng)啟動后，其/dev目錄下實(shí)際存在的設(shè)備文件不是fb而是/fb/0.通常Frame-Buffer作為標(biāo)準(zhǔn)字符設(shè)備處理，主設(shè)備號為29,次設(shè)備號則從0~31,分別對應(yīng)/dev/fb/0-/dev/fb/31的設(shè)備文件。修改完后進(jìn)入解壓后的目錄，執(zhí)行以下命令以完成對編譯選項(xiàng)的配置：

 

 

CC是用來指定所使用的編譯器;-target選項(xiàng)用來指定目標(biāo)平臺;-host選項(xiàng)用來指明宿主機(jī)的類型;-build選項(xiàng)與-arget一樣為arm-linux;-en-able-lite選項(xiàng)用來指定生的模式。MiniGUI 1.3.3有Threads和Lite兩種模式，本例中采用Lite模式;-prefix選項(xiàng)用來指定MiniGUI函數(shù)庫的安裝路徑，本例中安裝路徑為/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux.如果運(yùn)行成功，就會生成定制的Makefile文件，然后可以繼續(xù)執(zhí)行make和make install命令編譯并安裝libminigui.

3.4 加入輔助函數(shù)庫的支持

3.4.1 安裝zlib庫

這個庫是后面許多庫編譯的基礎(chǔ)，解壓zlib-1.2.3.tar.gz文件，zlib庫的configure腳本不支持交叉編譯選項(xiàng)，可以通過軟鏈接方式;還可以將庫文件設(shè)置為動態(tài)共享方式，通過這種方式，許多程序可以重復(fù)使用相同的代碼，能有效減小應(yīng)用程序的大小，打開Makefile并且添加如下代碼：

 

 

其中：LDSHARED參數(shù)設(shè)置為共享模式生成libz.SO.1共享文件;CPP指定服務(wù)器路徑。最后makeCinstallprefix=/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/安裝到指定路徑。

3.4.2 安裝png庫

這個庫是用來顯示png圖形的，先解壓libpng-1.0.10rcl.tar.gz文件，編譯時，主目錄下面沒有配置文件，因此執(zhí)行命令cp scripts/makefile.linux,將與開發(fā)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)一致的配置文件makefile.linux安裝到主目錄下面，然后還需要對makefile.linux文件進(jìn)行修改：

 

 

其中：上述ZLIBLIB參數(shù)和ZLIBINC參數(shù)分別指定了庫文件和頭文件的路徑。

3.4.3 安裝jpeg庫

這個庫用來支持jpeg格式圖片顯示，編譯過程與png庫的編譯過程類似：

 

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3.4.4 安裝libttf庫

這個是TrueType字體的支持庫，用來顯示文字，解壓freetype-1.3.1.tar.gz,進(jìn)入目錄，然后。/con-figure會生成Makefile文件，屏蔽掉關(guān)于test的部分代碼，打開Makefile文件，找到有"FTTESTDIR"字段的行注釋掉，一共有7處。然后make編譯庫文件，在freetype-1.3.1/lib目錄下，生成鏈接庫文件：

 

 

 

 

至此libttf庫安裝完成。上述方法是通過自動配置完成安裝，另外也可以通過手工配置完成安裝：

 

 

參數(shù)O2表示完成編譯過程的同時還要經(jīng)過二級優(yōu)化，不再加入符號表等調(diào)試信息，以使程序代碼占用空間最小，同時執(zhí)行的速度最快。

4 加入mde庫支持

mde庫是執(zhí)行MiniGUI應(yīng)用程序的歸檔壓縮文件，其中包含被稱為mginit的MiniGUI-Lite的服務(wù)器程序，安裝的過程需要popt-1.7.tar.gz庫支持，安裝過程較為簡單，和前面的庫安裝類似。

為了避免安裝過程出現(xiàn)MINIGUI-LiteVerl.2.6 orLater的警告信息，必須對configure.in文件作出修改，添加下面的一行語句指定頭文件和庫文件的尋找路徑：

 

 

同時對包含MiniGUI常用的宏以及數(shù)據(jù)類型定義的common.h文件路徑進(jìn)行修改，在參數(shù)AC_CHECK_HEADERS行中添加如下代碼：

 

 

5 創(chuàng)建設(shè)備文件節(jié)點(diǎn)

在內(nèi)核啟動之前，應(yīng)該保證MiniGUI運(yùn)行于服務(wù)器模式，嵌入式系統(tǒng)上執(zhí)行MiniGUI應(yīng)用程序時，先由mginit調(diào)用vfork產(chǎn)生一個子進(jìn)程，然后呼叫系統(tǒng)調(diào)用execl來啟動，同時服務(wù)器程序還需要創(chuàng)建幾個設(shè)備文件，在/dev目錄下執(zhí)行下面創(chuàng)建命令：

mknod ptysf c 2 63

mknod ttysf c 3 63

分別創(chuàng)建了主設(shè)備號是2、次設(shè)備號是63的設(shè)備文件ptysf以及主設(shè)備號是3、次設(shè)備號是63的設(shè)備文件ttysf.如果需要在系統(tǒng)啟動時自動加載上述設(shè)備文件，可以在系統(tǒng)啟動腳本文件rc.d中添加上述命令。至此移植階段的工作完成。

6 下載程序到目標(biāo)板并運(yùn)行

通過以上的編譯，在目標(biāo)板上運(yùn)行MiniGUI所需的庫文件和應(yīng)用程序已全部編譯好，進(jìn)入/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/,在etc,lib子目錄下有需要拷貝到目標(biāo)機(jī)上的資源。首先拷貝根文件目錄到/opt/rootfs下，在根文件目錄下新建和/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/下相同的目錄結(jié)構(gòu)，把/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/lib中相應(yīng)的庫拷到根文件系統(tǒng)的/usr/local/lib目錄下去(無需拷貝libjpeg.a等靜態(tài)庫);拷貝MiniGUI資源文件，將usr/local/lib/目錄下的minigui目錄拷貝到根文件/opt/rootfs目錄下;拷貝配置文件/usr/local/etc/MiniGUI.cfg,保持目錄結(jié)構(gòu)一致。修改根文件系統(tǒng)中的/etc/ld.SO.conf文件，在文件最后一行增加"/usr/local/lib",然后執(zhí)行命令ldconfig-r/opt/rootfs,將根文件目錄設(shè)置為根目錄，最后修改MiniGUI.cfg,使之適合目標(biāo)板的硬件設(shè)置：將鼠標(biāo)設(shè)備改為mdev=/dev/input/mouse0,鼠標(biāo)協(xié)議類型改為mtype=IMPS2,其他的用默認(rèn)方式即可。

至此，MiniGUI已經(jīng)成功移植到了開發(fā)板上，圖2為MiniGUI在開發(fā)板上啟動后的畫面。此后可以根據(jù)需要，繼續(xù)修改MiniGUI庫函數(shù)及各種資源，并且編寫自己的應(yīng)用程序。

 

 

7 結(jié) 語

介紹的MiniGUI移植過程已通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并且大體的過程適合于其他型號的開發(fā)板和其他開源版本的MiniGUI.將圖形用戶界面引人嵌入式系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，可以肯定，隨著MiniGUI的不斷推廣和功能的加強(qiáng)，它將在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用，并且在實(shí)際應(yīng)用中不斷走向成熟。