MiniGUI在基于OMAP5912开发板上的移植

摘 要：随着嵌入式系统的发展，用户对嵌入式系统的要求越来越高，其中用于实现人机交流功能的嵌入式GUl成为研究中的一个重点，拥有广阔的应用前景。详细介绍了MinGUI的移植、使用方法，说明了交叉编译环境建立的过程、移植MiniGUI所需的库和资源文件及其作用、MiniGUl运行环境的配置。最终实现了对具有双核结构的OMAP5912开发板的界面支持，完成了构建嵌入式图形界面系统的前期工作，取得了很好的实验效果。
关键词：MiniGUI；图形用户界面；交叉编译；移植

0 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是迄今为止计算机系统中最为成熟的人机交互技术。MiniGUI作为一款优秀的图形用户界面支持系统，目前已在许多实际产品和项目中得到了应用，这里正是针对这样的需求，详细介绍如何在OMAP5912开发板上移植MiniGUI的全过程。

1 OMAP5912开发板简介
    OMAP5912处理器是由TI应用最为广泛的TMS320C55X DSP内核(192 MHz)与低功耗、增强型ARM926EJ-S微处理器(192 MHz)组成的双核应用处理器，采用O．13μm CMOS工艺制造。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。

2 图形用户界面MiniGUI简介
    与几种主流嵌入式GUI相比，MiniGUI具有以下显著特点：占用资源少，高性能，高可靠性，可配置。MiniGUl采用分层设计，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，大大提高了MiniGUI的可移植性，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
    本实例中宿主机系统为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，如位图、光标、界面控制条等，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。[!--empirenews.page--]
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，使目标文件指向当前的2．95．3版本的arm-linux-gcc和arm-linux-ld链接器；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make installprefix=／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：

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，因为没有安装Xlib testexample，后面编译通不过，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：

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    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，使开发板上的界面更加美观和完善。

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。