Microwindows在基于單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)中的移植

引言

microwindows是由gregory haerr組織的一個(gè)開放源碼項(xiàng)目，是嵌入式系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的一種圖形用戶接口(gui)，該項(xiàng)目的目標(biāo)是在嵌入式linux平臺(tái)上提供與普通個(gè)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(shè)備接口的，可移植性較強(qiáng)，其本身提供了多種嵌入式系統(tǒng)常見的顯示設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(tái)，在ecos、freebsd、minix等操作系統(tǒng)上都可以運(yùn)行。在基于linux的開發(fā)平臺(tái)上，可以使用framebuffer機(jī)制直接讀寫顯存，也可以調(diào)用svgalib庫。在基于linux的framebuffer機(jī)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(shù)將rgb格式的顏色空間轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)上的顏色進(jìn)行顯示。microwindows系統(tǒng)可以圖形方式支持在主機(jī)平臺(tái)上的仿真目標(biāo)平臺(tái)開發(fā)，因此microwindows應(yīng)用程序就可以直接在臺(tái)式機(jī)上進(jìn)行編寫和開發(fā)，通過交叉編譯就可在目標(biāo)平臺(tái)上運(yùn)行。

本文論述了在基于s3c44b0x的嵌入式開發(fā)平臺(tái)上，移植了?clinux操作系統(tǒng)，并通過修改內(nèi)核、編寫framebuffer幀緩沖設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，使?clinux內(nèi)核能夠支持幀緩沖設(shè)備，在此基礎(chǔ)上移植microwindows的方法與過程。

microwindows的體系結(jié)構(gòu)

針對嵌入式系統(tǒng)的特性，microwindows采用了層次化結(jié)構(gòu)，每一層完成特定的功能，如圖1所示。

圖1 microwindows體系結(jié)構(gòu)

設(shè)備驅(qū)動(dòng)層

設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的接口函數(shù)定義在device.h中，其中包括了屏幕驅(qū)動(dòng)程序、鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)程序和鍵盤驅(qū)動(dòng)程序。圖形引擎層提供的與設(shè)備無關(guān)的圖形引擎例程通過調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序跟硬件設(shè)備交互，這就保證了當(dāng)平臺(tái)硬件設(shè)備發(fā)生變化的時(shí)候，只需要改寫相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)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(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，通過/dev/fb0 設(shè)備文件，利用mmap()系統(tǒng)調(diào)用將顯示緩存映射至系統(tǒng)內(nèi)存中。