基于LINUX的嵌入式瀏覽器的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：嵌入式瀏覽器可以廣泛應(yīng)用于各種信息電器和便攜式網(wǎng)絡(luò)終端中，在工業(yè)控制領(lǐng)域也有著非常廣闊的應(yīng)用前景。本文提出了一種基于LINUX的嵌入式瀏覽器，介紹了實現(xiàn)方法和主要功能特點。該瀏覽器基于現(xiàn)有的嵌入式GUI，利用系統(tǒng)的HTEP函數(shù)庫實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問，根據(jù)文檔類型定義和層疊式樣式表規(guī)范，解析HTML文件和排版顯示。此系統(tǒng)在MiniGUI下已成功實現(xiàn)。

0引言隨著Intemet普及率的迅猛增長，瀏覽器成為獲取信息的標(biāo)準(zhǔn)工具，并且已經(jīng)為廣大Intemet用戶所接受。與瀏覽器相配合的各類軟件，如視頻、音頻的Plug-in，都十分豐富。Intemet上產(chǎn)生了大量的可瀏覽資源，也證明了瀏覽器這種方式的正確性，瀏覽器將成為網(wǎng)絡(luò)生活中的核心。另一方面，消費電子、計算機、通信(3C)一體化趨勢日趨明顯，嵌入式技術(shù)成為研究熱點，機頂盒、信息家電等新產(chǎn)品的出現(xiàn)讓人們開始關(guān)注嵌入式系統(tǒng)，嵌入式瀏覽器也隨之浮出水面。嵌入式瀏覽器可以廣泛應(yīng)用于Intenet-Tv、iDVD、Web終端、數(shù)字電視機頂盒、掌上電腦等各種信息電器和便攜式網(wǎng)絡(luò)終端中，在工業(yè)控制領(lǐng)域也有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

本文提出了一種基于I腫D(系統(tǒng)的嵌入式瀏覽器，并介紹了該瀏覽器的設(shè)計實現(xiàn)方法。

1系統(tǒng)基本原理1。1嵌入式瀏覽器的基本工作流程輸入URL，通過網(wǎng)絡(luò)讀取對應(yīng)HTML文件：交給HTML的解析器進行解析，在解析的過程中如果發(fā)現(xiàn)新的URL(主要是圖片、樣式單以及Jscript。外部代碼)，提交給網(wǎng)絡(luò)部分去讀??；在解析的過程中形成DOM樹和Render樹；最后利用解析結(jié)果生成對應(yīng)控件并排版顯示。層次關(guān)系如圖1所示。

1。2嵌入式LINUX系統(tǒng)對嵌入式應(yīng)用環(huán)境下的LINUX系統(tǒng)，要求代碼空間小，運行速度快，資源需求少?？梢酝ㄟ^對通用I刪JX系統(tǒng)的配置和功能代碼精簡得到，也可采用商業(yè)的嵌入式LINUX。

1。3嵌入式GUIGUI(圖形用戶接口)是瀏覽器的運行平臺，并提供了窗口編程的接口函數(shù)。嵌入式GUI必須運行效率高，功能精干。常用的嵌入式GUI有MicroWindows、OpenGUI、QT／Enbedded、MiniGui等。

1。4網(wǎng)絡(luò)訪問網(wǎng)絡(luò)訪問通過HTTP(超文本傳輸協(xié)議)實現(xiàn)瀏覽器與Web服務(wù)器之間的通信，H‘ITP規(guī)定了發(fā)送和處理請求的標(biāo)準(zhǔn)方式，規(guī)定了瀏覽器和服務(wù)器之間傳輸?shù)南⒏袷郊案鞣N控制信息。

1。5DTDDTD(文檔類型定義)定義了HTML文件中所有的標(biāo)簽和屬性，及標(biāo)簽的嵌套關(guān)系和屬性的取值范圍。它是解析HTML文件的基礎(chǔ)。

1。6DOMDOM(文檔對象模型)是HTML，文件解析的結(jié)果。它的內(nèi)容包括了當(dāng)前HTML文件中所有的元素、元素的子元素、元素的屬性、元素的樣式、元素的事件等。

1。7RENDER樹RENDER樹供排版輸出程序使用。RENDER．樹結(jié)構(gòu)與DOM樹類似，HTML解析器生成DOM樹的同時生成RENDER樹。RENDER樹的內(nèi)容定義了實際顯示區(qū)域的嵌套關(guān)系。

2系統(tǒng)設(shè)計概要2。1HTML解析HTML解析主要功能是分析取得的HTML文件，辨認(rèn)出標(biāo)簽、屬性和內(nèi)容，并根據(jù)DTD定義校驗元素結(jié)構(gòu)關(guān)系。解析結(jié)果形成DOM樹和RENDER樹，供輸出引擎排版顯示。如圖2所示。

圖2瀏覽器基本工作流程HTML解析可分為以下幾個子模塊：2。1。1DTD構(gòu)建。

DTD定義了HTMl。的語法規(guī)范。根據(jù)應(yīng)用需要可選擇TransitionalDTD、FIarIlesetDTD及StrictDTD。依據(jù)DTD規(guī)范說明，可以建立啪表格，每一個DTD表格記錄定義一種標(biāo)簽的基本信息，包括元素ID、元素名、子元素列表、屬性列表等。解析HTML．必須首先構(gòu)建DTD表格。

2。1。2語法分析HTML文件語法分析的主要思路是：讀HTMI。緩存區(qū)。如是起始標(biāo)簽，分析標(biāo)簽內(nèi)的標(biāo)簽名、屬性和屬性值，根據(jù)[riD定義判斷此標(biāo)簽是否能被棧頂標(biāo)簽包容(為判斷元素的嵌套關(guān)系。建立的一個棧表)，如合法，生成DOM節(jié)點，如果此標(biāo)簽需有結(jié)束標(biāo)簽，此標(biāo)簽入棧；如包含關(guān)系不正確，放棄此標(biāo)簽，繼續(xù)讀緩存。如是結(jié)束標(biāo)簽，從棧頂向下查找有否對應(yīng)起始標(biāo)簽，如有，將對應(yīng)起始標(biāo)簽以上的棧元素出棧；如沒有，放棄此標(biāo)簽，繼續(xù)讀緩存。如是標(biāo)簽間的文本，則放至文本緩沖區(qū)，直到讀到標(biāo)簽時，生成文本DOM節(jié)點，插入到DOM樹中。在生成DOM節(jié)點時，生成對應(yīng)的RENDER節(jié)點(DOM節(jié)點與RENDER節(jié)點不一定對應(yīng))。每個RENDER節(jié)點代表一矩形區(qū)域，RENDER類型指明該矩形區(qū)域的特性，可分為：BlockBOX、InlineBOX、LineBOX、AnonymousBlockBOX等。在后面排版顯示中將介紹各類RENDER的使用。

2。1。3CSS的應(yīng)用作用于標(biāo)簽的CSS可分為三類：標(biāo)簽的缺省樣式、從上層標(biāo)簽繼承的樣式、標(biāo)簽屬性中定義的樣式。它們從小到大的應(yīng)用優(yōu)先級是：缺省樣式、繼承上層標(biāo)簽的樣式、標(biāo)簽屬性中定義的樣式。在生成DOM節(jié)點時，分析以上三類樣式定義．得到當(dāng)前元素的應(yīng)用樣式單。樣式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與屬性類似。

2。2排版顯示排版輸出模塊利用對HTML文件解析的結(jié)果DOM樹和RENDER樹，生成瀏覽器窗口及相應(yīng)的控件，并在屏幕上排版顯示。排版是基于CSS2的規(guī)范進行的。

排版顯示基本原理：所有的HTML元素在屏幕上都表示為矩形區(qū)域(Box)。排版實際上就是把這些Box擺到正確的位置上。Box主要可分為InlineBox、BlockBox。BlockBox代表一個矩形容器框，Linlinebox表現(xiàn)為文字、圖片等具體內(nèi)容形成的矩形區(qū)域。一個BlockBox的直系兒子要么全是Block，要么全是Inline。若一個BlockBox的兒子中，既有Block又有Inline，就要包裝一層．即把inlinebox用一個BlockBox包起來。這個自動產(chǎn)生的BlockBox就是所謂的AnonymousBlockBox。若一個Lnline：Box有BlockLeve的兒子，那么它自己也應(yīng)轉(zhuǎn)為Blocklevel。即InlineBox不可能有BlockBox做兒子。(Blockbox和Inlinebox的包含關(guān)系要求的實現(xiàn)在前面生成RENDER節(jié)點時解決)一個Box可以在三種定位方式下進行排版：常規(guī)定位、絕對定位、浮動定位。通過元索的屬性position和float可以設(shè)置定位方式。

2。3網(wǎng)絡(luò)訪問利用LINUX系統(tǒng)的HTTP函數(shù)庫，實現(xiàn)瀏覽器與WEB服務(wù)器的通訊。為了管理多個通訊請求，需要建立任務(wù)隊列。請求得到響應(yīng)后，響應(yīng)結(jié)果放在緩沖區(qū)，發(fā)送消息回對應(yīng)控件，由控件的處理函數(shù)分析響應(yīng)內(nèi)容。原理如圖3所示。[!--empirenews.page--]

圖3網(wǎng)絡(luò)訪問原理主要接口函數(shù)：AddJobTbQueue(structJobJob)：加入新任務(wù)到任務(wù)隊列GetHTMLFile()；利用HTTP函數(shù)實現(xiàn)任務(wù)隊列的頭個任務(wù)NetworkContml()：任務(wù)調(diào)度3系統(tǒng)功能特點及實現(xiàn)情況此系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了瀏覽器的基本功能，能夠滿足一般嵌入式環(huán)境的需要。在優(yōu)秀的嵌入式GUI上開發(fā)項目，可以借用最新的科研成果，加快開發(fā)進度。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。代碼量較小，資源占用較少。在國產(chǎn)著名自由軟件MiniGUI下已成功實現(xiàn)。

4結(jié)語本文的創(chuàng)新點是基于現(xiàn)有的嵌入式GUI，利用系統(tǒng)的HTEP函數(shù)庫實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問，根據(jù)文檔類型定義和層疊式樣式表規(guī)范，解析HTML文件和排版顯示。設(shè)計與實現(xiàn)了基于LINUX系統(tǒng)的嵌入式瀏覽器的基本功能，滿足一般嵌入式環(huán)境的需要。其次，本系統(tǒng)簡單，易于實現(xiàn)，代碼較小，資源占有較少。