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嵌入式Linux下基于MiniGUI的信息終端軟件開發
摘要：嵌入式系統的開發已成為新的行業熱點。本文首先概述嵌入式Linux系統開發的特點及其工具，然后具體描述MiniGUI圖形系統的移植、使用方法，并舉例說明在該系統上開始信息終端軟件的過程。該方案有很大的應用前景。引言
近年來，隨著軟硬件資源的成熟與完善，嵌入式技術越來越和人們的生活緊密相關，功能單一的公用電話也開始向嵌入式多媒體信息終端轉型。對嵌入式系統的研究，在全球激起了人們極大的興趣。
選擇開放源碼的Linux操作系統開發新一代嵌入式產品已經成為其中新的技術熱點。在本系統中，采用了MontaVista Linux系統。它提供了很多處理器、目標板和主機環境的組合，有一套完整的輔助開發工具，便于嵌入式系統專用人員設計、開發和發布應用程序。
與此同時，配備一個優秀的圖形用戶界面，使產品和用戶能進行友善可靠的交互也已成為開發工作中非常緊迫的要求。本系統中使用的MiniGUI就是嵌入式Linux系統下一個輕量級的圖形用戶界面支持系統，目前已比較成熟，并已被用到很多項目的實際開發中。
1 嵌入式Linux系統
嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁減。適用于用戶系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。從20世紀80年代末開始，陸續出現了一些嵌入式操作系統，如VxWorks、pSOS、WindowsCE、Linux等。其中免費源代碼的Linux操作系統因其內核小、支持多種硬件平臺、可裁減性好等顯著優點，得到了廣泛的關注，為嵌入式系統開發提供了一個極有力的選擇。
（2）MontaVista Linux
目前，已有多家公司推出了嵌入式Linux發行版本。本系統中采用的是應用全球三大嵌入式Linux供應商之一MontaVista Software公司的最新版MontaVista Linux3.0。它使用的是最標準Linux內核2.4.2,是針對嵌入式設備度身定制的實時的、專業的嵌入式操作系統。考慮到嵌入式設備處理器、存儲器資源有限的情況，在不減少新內核對嵌入設備有利特性的基礎上，MontaVista公司對內核部分進行了高度裁減、配置，使MontaVista Linux 3.0。它使用的是標準Linux內核2.4.2，是針對嵌入式設備度身定制的實時的、專業的嵌入式操作系統。考慮到嵌入式設備處理器、存儲器資源有限的情況，在不減少新內核對嵌入設備有利特性的基礎上，MontaVista公司對內核部分進行了高度裁減、配置，使MontaVista Linux 3.0系統性能具備穩定、突出等特點，同時還為MontaVista Linux 3.0配備了一個由優先級驅動的實時調度器（RealTime Scheduler），從而使客戶對實時性的要求得到更大的滿足。
2 軟件開發平臺
MontaVista Software公司在嵌入式Linux發行版中已提供了系統開發所需的環境：
a)內核和文件系統工具——目標配置工具（TCT）、庫優化工具（LOT）；
b)交叉開發工具——GNU GCC/C 編譯器、GDB源碼調試器、DDD圖形界面調試器等；
c)實時性能工具和分析工具。
系統內核則通過Abatron公司的BDI2000調試器進行測試，內核運行于PowerPC體系的CPU上。該目標系統已實現以太網接口、串口、USB接口，LCD也能正常顯示。
3 系統框架結構
應用程序是最上層的開發，其交互界面直接通過MiniGUI圖形系統的API接口函數實現。MiniGUI屏蔽了對底層顯示、輸入設備編程的細節，使程序員更能專注于信息終端界面的特色上，從而縮短了編程投入時間。MiniGUI圖形率編譯安裝后一般以庫的形式存放在操作系統/usr/lib文件目錄下。
該嵌入式系統的框架結構如圖1所示。
4 MiniGUI的移植
（1）MiniGUI特點
MiniGUI是由魏永明主掛的一個自由軟件項目，現完全遵循GPL（General Public License）條款的純自由軟件，可以運行在任何一種具有POSIX線程支持的POSIX兼容系統上。MiniGUI在體系結構上有許多獨特之處。它的主要特色有：
a)提供了完備的多窗口機制；
b)對話框和預定義的控件類；
c)消息傳遞機制；
d)多字符集和多字體支持；
e)全拼、五筆等漢字輸入法支持；
f)BMP、GIF、JPEG等常見圖像文件的支持；
g)小巧，包含全部功能的庫文件大小為300KB左右；
h)可配置，可根據項目需求進行定制配置和編譯；
i)可移植性好。
（2）MiniGUI的移植過程
要使MiniGUI運行在入式目標板PPC上，需在MontaVista Linux 3.0的交叉開發環境下移植該圖形包。
MiniGUI 1.2.6版發布時含資源文件壓縮包minigui-res1.2.6.tar.gz、庫文件壓縮包libminigui-1.2.6.tar.gz和一個綜合示范程序mde-1.2.6.tar.gz。
在開發主機上安裝好MontaVista Linux 3.0后，把主機NFS服務的輸出目錄配置為硬盤路徑/opt/hardhat/devkit/ppc/8xx/target。目標板運行起來后，會自動掛載到該目錄下。
將該目標作為當前路徑安裝MiniGUI。
打開資源文件壓縮包，執行如下命令
tar-xvf minigui-res-1.2.6.tar.gz
會自動在當前路徑下生成minigui-res目錄。在該目錄下可以看到config.linux文件，修改其中TOPDIR=NONE一項，使TOPDIR=/opt/hardhat/devkit/ppc/8xx/t
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