Microwindows在基于S3C44B0X的嵌入式系統(tǒng)中的移植

引言 microwindows是由gregory haerr組織的一個開放源碼項目，是嵌入式系統(tǒng)中廣泛應用的一種圖形用戶接口（gui）,該項目的目標是在嵌入式linux平臺上提供與普通個人電腦類似的圖形用戶界面。作為x_windows的替代品，microwindows提供了和x_windows類似的功能，但是卻占用很少的內(nèi)存，根據(jù)用戶的配置，microwindows占用的內(nèi)存資源只有100kb－600kb左右。 microwindows的核心是基于顯示設備接口的，可移植性較強，其本身提供了多種嵌入式系統(tǒng)常見的顯示設備驅(qū)動程序。目前新版本的microwindows已經(jīng)內(nèi)建了framebuffer，因此可以不局限于linux的開發(fā)平臺，在ecos、freebsd、minix等操作系統(tǒng)上都可以運行。在基于linux的開發(fā)平臺上，可以使用framebuffer機制直接讀寫顯存，也可以調(diào)用svgalib庫。在基于linux的framebuffer機制中，microwindows支持每像素1位、2位、4位、8位、16位、32位的色彩/灰度，并通過調(diào)色板技術將rgb格式的顏色空間轉(zhuǎn)換為目標機上的顏色進行顯示。microwindows系統(tǒng)可以圖形方式支持在主機平臺上的仿真目標平臺開發(fā)，因此microwindows應用程序就可以直接在臺式機上進行編寫和開發(fā)，通過交叉編譯就可在目標平臺上運行。 本文討論了在基于s3c44b0x的嵌入式開發(fā)平臺上，移植了μclinux操作系統(tǒng)，并通過修改內(nèi)核、編寫framebuffer幀緩沖設備驅(qū)動程序，使μclinux內(nèi)核能夠支持幀緩沖設備、在此基礎上移植microwindows的方法與過程。 microwindows的體系結構 針對嵌入式系統(tǒng)的特性，microwindows采用了層次化結構，每一層完成特定的功能，如圖1所示。 設備驅(qū)動層 設備驅(qū)動程序的接口函數(shù)定義在device.h中，其中包括了屏幕驅(qū)動程序、鼠標驅(qū)動程序和鍵盤驅(qū)動程序。圖形引擎層提供的與設備無關的圖形引擎例程通過調(diào)用設備驅(qū)動程序跟硬件設備交互，這就保證了當平臺硬件設備發(fā)生變化的時候，只需要改寫相應的驅(qū)動程序即可，無需修改上層代碼。microwindows提供基于linux2.2.x內(nèi)核的幀緩沖設備驅(qū)動程序，通過/dev/fb0設備文件，利用mmap()系統(tǒng)調(diào)用將顯示緩存映射到系統(tǒng)內(nèi)存中。 圖形引擎層 microwindows系統(tǒng)中的核心函數(shù)是在圖形引擎層通過調(diào)用下層硬件設備驅(qū)動程序來實現(xiàn)的。這些函數(shù)對屏幕、鼠標、鍵盤等驅(qū)動程序進行了封裝，為api提供了服務，用戶調(diào)用最上層提供的編程接口，而不需要直接調(diào)用引擎層的例程。在microwindows的源代碼中，核心的例程包括： devdraw.c：主要的圖形繪制操作，描畫和填充、圓、多邊形、文本與位圖的顯示，顏色轉(zhuǎn)換相關的代碼 devclip.c：剪裁操作 devmouse.c：處理鼠標操作的信息 devkbd.c：處理鍵盤操作的信息 devpalx.c：與調(diào)色板相關的代碼 devimage.c：實現(xiàn)對gif、bmp、jpeg、ppm等格式圖形的顯示操作 fongt_xxxx.c：對不同字體的顯示操作 api microwindows提供了兩種類型的api，以便更好地適應在不同平臺上應用程序的移植。一種是與win32/wince基本兼容的api，支持大多數(shù)的圖形操作，它的api是基于消息機制的。另一種是采用x體系的nano－x api，它是client/server模式的，在客戶端的api函數(shù)以nx……()命名，在服務端的api函數(shù)以gr……()命名。 具體實現(xiàn) 下面具體論述microwindows在pc機和s3c44b0x開發(fā)板上的實現(xiàn)。首先，需要下載相應的安裝包，本文下載的是0.90版本的microwindows和相應的字庫文件。同時，由于microwindows需要使用freetype庫函數(shù)產(chǎn)生truetype字體，因此還需要下載安裝freetype，這里使用的的是1.3.1版本的freetype。 在pc機上的實現(xiàn) 解壓縮相關的安裝包，安裝freetype之后，就可以開始運行microwindows。在解壓縮目錄中輸入命令：./xconfigure，就會出現(xiàn)相應的配置菜單，由于是在pc機上運行，應根據(jù)具體的參數(shù)配置microwindows，具體的參數(shù)配置如下： （1）點擊compiling option，進入編譯選項。在隨后彈出的子窗口中選中optimize，點擊ok返回即可。 （2）點擊platform，進入開發(fā)平臺選項。由于是在pc機上運行，選擇“l(fā)inux（native）”選項。在其后的“option”選項中，按如下配置：“screen driver”選項中，由于是在pc機上運行，選擇“x11”；在“mouse driver”鼠標選項中，選擇“gpm mouse”；在“keyboard driver”鍵盤選項中，選