MiniGUI在基于OMAP5912開發(fā)板上的移植

摘 要：隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，用戶對嵌入式系統(tǒng)的要求越來越高，其中用于實現(xiàn)人機交流功能的嵌入式GUl成為研究中的一個重點，擁有廣闊的應(yīng)用前景。詳細介紹了MinGUI的移植、使用方法，說明了交叉編譯環(huán)境建立的過程、移植MiniGUI所需的庫和資源文件及其作用、MiniGUl運行環(huán)境的配置。最終實現(xiàn)了對具有雙核結(jié)構(gòu)的OMAP5912開發(fā)板的界面支持，完成了構(gòu)建嵌入式圖形界面系統(tǒng)的前期工作，取得了很好的實驗效果。
關(guān)鍵詞：MiniGUI；圖形用戶界面；交叉編譯；移植

0 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是迄今為止計算機系統(tǒng)中最為成熟的人機交互技術(shù)。MiniGUI作為一款優(yōu)秀的圖形用戶界面支持系統(tǒng)，目前已在許多實際產(chǎn)品和項目中得到了應(yīng)用，這里正是針對這樣的需求，詳細介紹如何在OMAP5912開發(fā)板上移植MiniGUI的全過程。

1 OMAP5912開發(fā)板簡介
    OMAP5912處理器是由TI應(yīng)用最為廣泛的TMS320C55X DSP內(nèi)核(192 MHz)與低功耗、增強型ARM926EJ-S微處理器(192 MHz)組成的雙核應(yīng)用處理器，采用O．13μm CMOS工藝制造。C55xDSP可提供對低功耗應(yīng)用的實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具有極強的運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)。

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：占用資源少，高性能，高可靠性，可配置。MiniGUl采用分層設(shè)計，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，大大提高了MiniGUI的可移植性，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
    本實例中宿主機系統(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，如位圖、光標、界面控制條等，編譯方法較簡單，只需在宿主機環(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。[!--empirenews.page--]
3．3 交叉編譯MiniGUI庫函數(shù)，并進行配置安裝
    首先解壓縮libminigui-1．3．3．tar．gz，進入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”，這是因為系統(tǒng)啟動后，其／dev目錄下實際存在的設(shè)備文件不是fb而是／fb／0。通常Frame-Buffer作為標準字符設(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。修改完后進入解壓后的目錄，執(zhí)行以下命令以完成對編譯選項的配置：

    CC是用來指定所使用的編譯器；-target選項用來指定目標平臺；-host選項用來指明宿主機的類型；-build選項與-arget一樣為arm-linux；-en-able-lite選項用來指定生的模式。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，可以通過軟鏈接方式，使目標文件指向當前的2．95．3版本的arm-linux-gcc和arm-linux-ld鏈接器；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make installprefix=／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：

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，進入目錄，然后．／con-figure會生成Makefile文件，因為沒有安裝Xlib testexample，后面編譯通不過，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：

    [!--empirenews.page--]
    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
    在內(nèi)核啟動之前，應(yīng)該保證MiniGUI運行于服務(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 下載程序到目標板并運行
    通過以上的編譯，在目標板上運行MiniGUI所需的庫文件和應(yīng)用程序已全部編譯好，進入／usr／local／arm／2．95．3／arm-linux／，在etc，lib子目錄下有需要拷貝到目標機上的資源。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(chǎn)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，使之適合目標板的硬件設(shè)置：將鼠標設(shè)備改為mdev=／dev／input／mouse0，鼠標協(xié)議類型改為mtype=IMPS2，其他的用默認方式即可。
    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，使開發(fā)板上的界面更加美觀和完善。

7 結(jié) 語
    介紹的MiniGUI移植過程已通過實驗驗證，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，它將在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中起著舉足輕重的作用，并且在實際應(yīng)用中不斷走向成熟。