MiniGUI在OMAP5912上的转移

引 言

随着嵌入式的飞速发展，以ARM为硬件平台和以Linux为软件平台的方式受到广泛的关注。图形用户界面GUI是是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。 MINIGUI 是一款面向嵌入式系统的高级窗口系统(Windowing System)和图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)支持系统，由魏永明先生于 1998 年底开始开发。2002 年，魏永明先生创建北京飞漫软件技术有限公司，为 MiniGUI 提供商业技术支持，同时也继续提供开源版本，飞漫软件是中国地区为开源社区贡献代码最多的软件企业。最后一个采用 GPL 授权的 MiniGUI 版本是 1.6.10,从 MiniGUI 2.0.4 开始 MiniGUI 被重写并使用商业授权。

1 OMAP5912开发板简介

OMAP5912处理器将 TMS320C55x DSP 的核心和 ARM925 整合在同一个处理器中，这样的最理想的整合方式，拥有高效能和低秏电的设计。OMAP5912同时可以利用 DSP 处理高复杂度的数字信号处理，也可以利用 ARM 来做通讯、控制和人机接口的处理。C55xDSP可提供对低功耗应用的实时多媒体处理的支持;ARM926EJ-S MPU可满足控制和接口方面的处理需要。基于双核结构的OMAP5912具有极强的运算能力和极低的功耗，采用开放式、易于开发的软件设施，支持广泛的操作系统。

OMAP5912较常使用在手持式设备上，例如：手动电话、PDA 和 手持式影音设备等，因为同时结合了 DSP 和 ARM 所以整体执行效率，会比市面上的手持式设备还来得高。 OMAP5912 目标应用：需要密集信号处理的设备通讯终端 WAN 802.11XBluetoothGSM, GPRS, EDGECDMA视频和图像处理(MPEG4, JPEG, Windows? Media Video, etc.)高级语言处理应用(text-to-speech, speech recognitiON)音频处理((MPEG-1 Audio Layer3 [MP3], AMR, WMA, AAC, and Other GSM Speech Codecs)图形和视频加速

2 图形用户界面MiniGUI简介

与几种主流嵌入式GUI相比，MiniGUI具有以下显着特点：占用资源少，高性能，高可靠性，可配置。层次结构如图1所示。

 

 

在最底层，GAL和IAL提供底层图形接口以及鼠标和键盘的驱动;中间层是MiniGUI的核心层，包括窗口系统必不可少的各个模块;最顶层是编程接口API.GAL和IAL为MiniGuI提供了底层的Linux控制台或者X Window上的图形接口以及输入接口，并且使程序的开发和调试变得更加容易。

3 MiniGUI在OMAP5912开发板上的移植过程

3.1 构建Linux交叉编译环境

宿主机系统为RedHat 9 Linux,交叉编译工具为cross-2.95.3.tar.bz2,把工具解压缩到/usr/local/arm目录下，然后执行export PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:MYMPATH;将安装好的库资源的路径添加到PATH中。这样，交叉编译环境就构建完成。后面所有的资源文件和库文件都应安装在/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux目录。

3.2 交叉编译MiniGUI资源文件

提供程序调用所需的资源，编译方法较简单，只需在宿主机环境编译后即可在开发板上使用，解压minigui-res-1.3.3.tar.gz,进入目录执行make inSTall命令，资源文件会安装到/usr/local/lib下minigui目录中。

3.3 交叉编译MiniGUI库函数，并进行配置安装

首先解压缩libminigui-1.3.3.tar.gz,进入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",这是因为系统启动后，其/dev目录下实际存在的设备文件不是fb而是/fb/0.通常Frame-Buffer作为标准字符设备处理，主设备号为29,次设备号则从0~31,分别对应/dev/fb/0-/dev/fb/31的设备文件。修改完后进入解压后的目录，执行以下命令以完成对编译选项的配置：

 

 

CC是用来指定所使用的编译器;-target选项用来指定目标平台;-host选项用来指明宿主机的类型;-build选项与-arget一样为arm-linux;-en-able-lite选项用来指定生的模式。MiniGUI 1.3.3有Threads和Lite两种模式，本例中采用Lite模式;-prefix选项用来指定MiniGUI函数库的安装路径，本例中安装路径为/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux.如果运行成功，就会生成定制的Makefile文件，然后可以继续执行make和make install命令编译并安装libminigui.

3.4 加入辅助函数库的支持

3.4.1 安装zlib库

这个库是后面许多库编译的基础，解压zlib-1.2.3.tar.gz文件，zlib库的configure脚本不支持交叉编译选项，可以通过软链接方式;还可以将库文件设置为动态共享方式，通过这种方式，许多程序可以重复使用相同的代码，能有效减小应用程序的大小，打开Makefile并且添加如下代码：

 

 

其中：LDSHARED参数设置为共享模式生成libz.SO.1共享文件;CPP指定服务器路径。最后makeCinstallprefix=/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/安装到指定路径。

3.4.2 安装png库

这个库是用来显示png图形的，先解压libpng-1.0.10rcl.tar.gz文件，编译时，主目录下面没有配置文件，因此执行命令cp scripts/makefile.linux,将与开发系统体系结构一致的配置文件makefile.linux安装到主目录下面，然后还需要对makefile.linux文件进行修改：

 

 

其中：上述ZLIBLIB参数和ZLIBINC参数分别指定了库文件和头文件的路径。

3.4.3 安装jpeg库

这个库用来支持jpeg格式图片显示，编译过程与png库的编译过程类似：

 

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3.4.4 安装libttf库

这个是TrueType字体的支持库，用来显示文字，解压freetype-1.3.1.tar.gz,进入目录，然后。/con-figure会生成Makefile文件，屏蔽掉关于test的部分代码，打开Makefile文件，找到有"FTTESTDIR"字段的行注释掉，一共有7处。然后make编译库文件，在freetype-1.3.1/lib目录下，生成链接库文件：

 

 

 

 

至此libttf库安装完成。上述方法是通过自动配置完成安装，另外也可以通过手工配置完成安装：

 

 

参数O2表示完成编译过程的同时还要经过二级优化，不再加入符号表等调试信息，以使程序代码占用空间最小，同时执行的速度最快。

4 加入mde库支持

mde库是执行MiniGUI应用程序的归档压缩文件，其中包含被称为mginit的MiniGUI-Lite的服务器程序，安装的过程需要popt-1.7.tar.gz库支持，安装过程较为简单，和前面的库安装类似。

为了避免安装过程出现MINIGUI-LiteVerl.2.6 orLater的警告信息，必须对configure.in文件作出修改，添加下面的一行语句指定头文件和库文件的寻找路径：

 

 

同时对包含MiniGUI常用的宏以及数据类型定义的common.h文件路径进行修改，在参数AC_CHECK_HEADERS行中添加如下代码：

 

 

5 创建设备文件节点

在内核启动之前，应该保证MiniGUI运行于服务器模式，嵌入式系统上执行MiniGUI应用程序时，先由mginit调用vfork产生一个子进程，然后呼叫系统调用execl来启动，同时服务器程序还需要创建几个设备文件，在/dev目录下执行下面创建命令：

mknod ptysf c 2 63

mknod ttysf c 3 63

分别创建了主设备号是2、次设备号是63的设备文件ptysf以及主设备号是3、次设备号是63的设备文件ttysf.如果需要在系统启动时自动加载上述设备文件，可以在系统启动脚本文件rc.d中添加上述命令。至此移植阶段的工作完成。

6 下载程序到目标板并运行

通过以上的编译，在目标板上运行MiniGUI所需的库文件和应用程序已全部编译好，进入/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/,在etc,lib子目录下有需要拷贝到目标机上的资源。首先拷贝根文件目录到/opt/rootfs下，在根文件目录下新建和/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/下相同的目录结构，把/usr/local/arm/2.95.3/arm-linux/lib中相应的库拷到根文件系统的/usr/local/lib目录下去(无需拷贝libjpeg.a等静态库);拷贝MiniGUI资源文件，将usr/local/lib/目录下的minigui目录拷贝到根文件/opt/rootfs目录下;拷贝配置文件/usr/local/etc/MiniGUI.cfg,保持目录结构一致。修改根文件系统中的/etc/ld.SO.conf文件，在文件最后一行增加"/usr/local/lib",然后执行命令ldconfig-r/opt/rootfs,将根文件目录设置为根目录，最后修改MiniGUI.cfg,使之适合目标板的硬件设置：将鼠标设备改为mdev=/dev/input/mouse0,鼠标协议类型改为mtype=IMPS2,其他的用默认方式即可。

至此，MiniGUI已经成功移植到了开发板上，图2为MiniGUI在开发板上启动后的画面。此后可以根据需要，继续修改MiniGUI库函数及各种资源，并且编写自己的应用程序。

 

 

7 结 语

介绍的MiniGUI移植过程已通过实验验证，并且大体的过程适合于其他型号的开发板和其他开源版本的MiniGUI.将图形用户界面引人嵌入式系统是嵌入式技术发展的必然趋势，可以肯定，随着MiniGUI的不断推广和功能的加强，它将在嵌入式系统设计中起着举足轻重的作用，并且在实际应用中不断走向成熟。