嵌入式瀏覽器Konqueror/E的實現(xiàn)

摘　要: Konqueror/embedded是針對嵌入式Linux的開放源碼瀏覽器，也是符合GNU條款的自由軟件。本文首先對該瀏覽器技術(shù)核心做了簡要分析，然后詳細介紹了Konqueror/embedded在ARM-Linux操作系統(tǒng)上的移植和漢化過程。
關(guān)鍵詞:  Konqueror   嵌入式瀏覽器   ARM-Linux    移植   漢化

1 Konqueror/E概述

隨著網(wǎng)絡(luò)科技的進步，因特網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)的融合將成為必然趨勢。要在嵌入式設(shè)備上訪問因特網(wǎng)，瀏覽器是必不可少的。目前，嵌入式瀏覽器已經(jīng)逐漸成為高端手機和PDA的標(biāo)準配置。嵌入式瀏覽器的另一大作用就是在網(wǎng)頁中利用CGI(CommonGateway Interface：公用網(wǎng)關(guān)接口)來調(diào)用其他可執(zhí)行程序。這樣控制頁面可以做的很美觀，而且可擴展性好。

現(xiàn)在已經(jīng)面市的嵌入式瀏覽器大多市商業(yè)版本的，如Opera、MS Explorer等。而Konqueror/embedded是符合GNU條款的自由軟件。Konqueror/embedded是針對嵌入式Linux，由著名的桌面操作環(huán)境KDE下的瀏覽器Konqueror派生出來的。Konqueror/embedded將Konqueror中關(guān)于KHTML，SSL(Security Socket Layer：安全套接層)，Javascript等內(nèi)容繼承下來，同時簡化了Konqueror中很多類的定義，剔除了原來KDElib部分，以適應(yīng)在不同的嵌入式平臺下能構(gòu)成功移植和運行。Konqueror/embedded完整地支持HTML4(Hypertext Markup Language:超文本鏈接標(biāo)示語言)和CSSL(Cascading Style Sheets：層疊樣式表單)部分支持CSS2、JavaScript(ECMAScript 262)、cookies、SSL、IPv6；支持和管理兼容的XBEL的書簽，并且能夠很好地支持中文網(wǎng)頁瀏覽。而且還可以將Konqueror/embedded作為一個flashpalyer、pppdialer或文件管理器來使用。

   圖1  Konqueror/E運行界面     
                
圖1為Konqueror/embedded在Embedded-Linux平臺上運行界面。

Konqueror/embedded作為嵌入式Linux操作系統(tǒng)的首選瀏覽器，被廣泛的使用。但是由于該瀏覽器是自由軟件，因此向具體嵌入式平臺移植時存在一定的難度。本文第三部分詳細的介紹了Konqueror/embedded向ARM-Linux平臺上的整個移植和漢化過程，以便開發(fā)者參考和使用。

2 Konqueror/E的結(jié)構(gòu)

Konqueror/embedded是由底層網(wǎng)絡(luò)連接，圖形化用戶界面和處理HTML繪制的引擎－KHTML構(gòu)成的。底層的通信協(xié)議實現(xiàn)是基于KIO/slave機制來實現(xiàn)的；GUI界面采用可Kparts組建技術(shù)和Qt的基本構(gòu)件；而作為Konqueror/embedded的核心－KHTML則運用了文檔對象模型(DOM)所提供的API接口，并在DOM樹上掛接javascript引擎，CSS解析器以及渲染引擎。

Konqueror/embedded的層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。 

   
        圖2  Konqueror/embedded的層次結(jié)構(gòu)

（1）    Kparts及QT構(gòu)件實現(xiàn)GUI

在KDE中，部件被稱為part，這和MS中的OLE組件是一個概念。一個part通常包含三個部分：一個窗口、功能、以及使用該功能的用戶接口。應(yīng)用在瀏覽器項目中，part 包含了多個窗口（一個頁面對應(yīng)于一個 part，而一個頁面有可能包含多個窗口）、part 提供的功能包括：頁內(nèi)、頁間的跳轉(zhuǎn)、重定向、窗口的創(chuàng)建和刪除、用戶的輸入處理、剪切、粘貼等，同時為使用這些功能提供了菜單、工具條、狀態(tài)條等用戶接口。其他的應(yīng)用程序可以使用該 part 把瀏覽器窗口嵌入自己的應(yīng)用中。 
為了方便地實現(xiàn)將現(xiàn)有應(yīng)用作為一個控件插入到另外一個應(yīng)用中去，采用了 part 對象負責(zé)管理整個應(yīng)用和窗口。對于每個窗口又采取了類似 Microsoft MFC 中的 Doc-View 結(jié)構(gòu)。因此在將應(yīng)用嵌入到另外一個應(yīng)用中的時候，只需要獲得 part 中的接口和數(shù)據(jù)即可。對窗口的一切操作的響應(yīng)由被嵌入應(yīng)用的 part 對象來完成，而類 Doc-View 結(jié)構(gòu)只簡單的負責(zé)顯示和保存顯示數(shù)據(jù)就可以了。  {{分頁}}

Kpart 定義了一系列簡單的類：part、plugin、mainwindow、part manager。其中： 
a)  Part：是 KDE 中的部件。為了定義一個Part，你需要提供widget，當(dāng)然還有提供訪問Part功能的Actions，還要有一個XML文件來描述在UI中Actions的布局。 
b)  Plugin：它是一小段功能程序，不通過嵌入一個Widget來實現(xiàn)。但是定義了應(yīng)用程序用戶接口對應(yīng)的動作。它可以是圖形的，比如彈出的對話框、拼寫檢查等。 
c)  Mainwindow：它是一個特殊的KTMainWindow，它的具有Action定義的UI是由XML文件來描述的，這樣它可以通過彌合XML文件來嵌入Part對象。 
d)  Part manager：它是一個抽象的類，用來處理激活還是禁止 part。它只有在一個 mainwindow 中包含多個 part 的時候才有用。
由于Konqueror/embedded是基于圖形庫QT/E，因此也遵循了signal、slot消息機制，Konqueror/embedded作為QT/E的一個標(biāo)準應(yīng)用程序進行輸入輸出及界面消息響應(yīng)。

（2）執(zhí)行DOM 模塊

DOM 模塊對經(jīng)過解析的標(biāo)記進行文法檢查，并把屬性看作節(jié)點，按照標(biāo)記的語義包含關(guān)系以及先后順序組織成DOM樹。它給HTML 文檔定義了一個與平臺無關(guān)的程序接口。使用該接口可以控制文檔的內(nèi)容、接口和樣式。

在執(zhí)行DOM模塊的過程中，瀏覽器將所有從語法語義解析模塊中獲得標(biāo)記和屬性按照一定的層次結(jié)構(gòu)組織成DOM 樹。完成構(gòu)筑DOM 樹的功能后，DOM 模塊會同時標(biāo)記和屬性以對象的形式傳給綁定模塊和腳本引擎模塊。

（3）執(zhí)行I/O 模塊

瀏覽器加載有關(guān)的I/O文件，對HTTP等協(xié)議進行解析。語法語義解析模塊的解析功能分為兩部分：①對接收到的字節(jié)流進行分詞，解析為關(guān)鍵字；②調(diào)用解析器檢驗關(guān)鍵字是否合法，若是合法的關(guān)鍵字，則按照規(guī)則插入到DOM 樹中。

HTML 的標(biāo)記（tag）和屬性（attribute）統(tǒng)稱為HTML的關(guān)鍵字?；旧纤蠬TML 4. 0 規(guī)范的標(biāo)記都在此功能模塊中獲得支持。從I / O 模塊中接收字節(jié)流并進行分詞，輸出標(biāo)記；再對標(biāo)記進行判斷，如果是HTML 規(guī)范中合法的標(biāo)記，則把標(biāo)記看作一個節(jié)點，并組織成一棵語法樹。對屬性標(biāo)記的解析首先在標(biāo)記處理類中執(zhí)行，如果解析不成功，則交由基類的屬性解析器進行解析。

以上簡要介紹了Konqueror/E的幾個核心技術(shù)，下面結(jié)合實際詳細介紹Konqueror/E的移植和漢化過程。

3 Konqueror/E的移植

3.1交叉編譯工具的安裝
準備文件：

當(dāng)編譯器運行在一個為另一系統(tǒng)產(chǎn)生可執(zhí)行程序的系統(tǒng)上時，就會出現(xiàn)交叉編譯。通常，程序是在一臺計算機上編譯，然后再分布到將要使用的其他計算機上。當(dāng)主機系統(tǒng)（運行編譯器的系統(tǒng)）和目標(biāo)系統(tǒng)（產(chǎn)生的程序?qū)⒃谄渖线\行的系統(tǒng)）不兼容時，該過程就叫做交叉編譯。

在本文中運用的交叉編譯工具是ARM-CrossToolchain，這是專門為ARM處理器設(shè)計的交叉編譯工具。該工具主要包含：交叉編譯器（arm-linux-gcc），編譯庫(glibc)，包含文件(頭文件)和一些與ARM處理器相關(guān)的其他工具。這些工具都包含在cross-2.95.3.tar.bz2壓縮包文件中，這個交叉編譯工具在一般開發(fā)板的軟件包中都有。

值得一提的是，本文所使用的所有軟件包，都能在網(wǎng)上免費下載到。

工具補丁主要是提供一些編譯QT/E和Qtopia時需要用到的庫，其中包含了uuid庫，Jpeg庫在Qtopia和Konqueror/E編譯時將要用到。有了這些工具就可以進行交叉編譯環(huán)境的建立了，如圖3所示。      

                    
注意2.95.3版本的交叉編譯工具只能解壓到/usr/local/arm/2.95.3目錄下，否則在QT/E編譯時會出錯。接下來如圖4所示，編譯和安裝Jpeg庫。

圖4  編譯和安裝Jpeg庫

為了之后在任何目錄下面都能夠使用工具鏈，必須要對路徑進行設(shè)置。用VI編輯器打開/etc/profile文件并添加下述的路徑：
PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH

3.2 QT/E的編譯

準備文件：

Qt 是一個跨平臺的 C++ 圖形用戶界面庫，由挪威 TrollTech 公司出品，目前包括QT/X11(基于 Framebuffer)和QT/E(Qt Embedded)。Konqueror/E就是基于QT/E圖形用戶界面庫的，因此在編譯Konqueror/E之前必須先編譯QT/E。

編譯QT/X11的唯一目的就是為編譯QT/E提供uic（用戶接口編譯器）,uic用來把.ui文件轉(zhuǎn)成.h和.cpp文件。 {{分頁}}

如圖5所示將QT/X11編譯完畢生成uic拷貝到QT/E的bin目錄下面。接下來編譯QT/E，在編譯QT/E之前先要將Qtopia的一個配置文件拷貝到QT/E中，表示QT/E的配置是按照Qtopia要求的。

 
cp qtopia-free-1.7.0/src/qt/qconfig-qpe.h qt-embedded-2.3.7/src/tools/
之后就可以設(shè)置環(huán)境變量，編譯QT/E了。
圖6所示編譯QT/E完成后，在QT/E的lib目錄下會生成libqte.so.2.3.7庫文件。

 

3.3 圖形界面Qtopia的編譯

準備文件：

Qtopia 是基于QT/E的圖形界面應(yīng)用程序集，通過Qtopia真正地將圖形界面展現(xiàn)在用戶的眼前。如果說QT/E是靈魂，那么Qtopia就是肉體。而Konqueror/E在一般情況時是在Qtopia環(huán)境下運行的，所以要用到Qtopia庫。也有少數(shù)情況時用不到，也就是說系統(tǒng)啟動的時候只運行Konqueror/E。那么只要在編譯Konqueror/E的時候配置稍作修改即可，本文只介紹前者。

在編譯QT/E的時候已經(jīng)將Qtopia的配置傳遞給了QT/E，因此編譯Qtopia時就非常容易了：
cd qtopia-free-1.7.0/src
./configure  -xplatform linux-arm-g++
make
這樣在bin目錄下會生成一組應(yīng)用程序集，在lib目錄下產(chǎn)生了一系列的Qtopia庫，給Konqueror/E的編譯做準備。

3.4 Konqueror/E的編譯和安裝

準備文件：

經(jīng)過實踐證明上面版本的Konqueror/E比較穩(wěn)定，因此我們選擇了該版本的源文件進行編譯。

3.4.1 Konqueror/E的編譯

在編譯Konqueror/E之前，必須將QT/E和Qtopia的路徑指定給編譯器。這樣編譯器才能找到相應(yīng)的庫，從而為Konqueror/E提供相應(yīng)的庫文件。

圖7.1  設(shè)置環(huán)境變量
 
如圖7.1所示，先要設(shè)置一些必要的環(huán)境變量，然后再按照圖7.2配置和編譯Konqueror/E。當(dāng)然在編譯配置時，這些配置選項都是有各種含義的。有些配置選項不能搞錯，不然就會編譯不通過，甚至有時候連配置都不能完成。比如QT/E路徑指定不對就會在配置時出錯，這些都需要在實際的移植過程中才能體驗到的。 {{分頁}}

圖7.2 配置和編譯Konqueror/E

3.4.2 Konqueror/E的安裝

在Konqueror/E編譯完成之后，目錄下會生成相應(yīng)的可執(zhí)行文件。因此Konqueror/E的安裝主要是指將可執(zhí)行文件和一些其他的配置文件拷貝到嵌入式系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中去就行了。一般來說，Konqueror/E運行需要五個文件，圖8描繪了這五個文件的原來所在路徑和安裝到目標(biāo)板的路徑，這些都要手動去拷貝。

 
 
圖8  文件的原來所在路徑和安裝到目標(biāo)板的路徑

當(dāng)然在目標(biāo)板上運行Konqueror/E之前，必須指定幾個環(huán)境變量，否則Konqueror/E會找不到庫文件而終止運行。圖9設(shè)置了這些環(huán)境變量，并運行Konqueror/E。

至此，Konqueror/E已經(jīng)安裝完畢。但是Konqueror/E缺省情況下是不支持中文網(wǎng)頁的，而且界面是英文的。某些情況下為了滿足特定的需要，這兩者是非常必要的。因此在下一小節(jié)里邊介紹了Konqueror/E的漢化和支持中文。

 
3.5 Konqueror/E的中文化

Konqueror/E的中文化可分為兩個部分: 一個是Konqueror/E本身控制界面的漢化;另一個是Konqueror/E對中文網(wǎng)站的訪問支持。和其他基于Qt 的應(yīng)用程序一樣, Konqueror/E中對所有用戶可見的文本使用tr()將文本標(biāo)識出來。這樣利用Qt 提供的翻譯工具將很容易把這些文本轉(zhuǎn)化成所需要的語言，同時Qt 提供了兩個宏:QT_ TR_NOOP ( ) 和QT_ TRANSLATE_ NOOP ( ) 。

用它們標(biāo)示出文本,以便于被lupdate 工具提取。具體操作步驟如下:
(1)在需要翻譯源碼的XXX. pro 中加入一項: TRANSLATIONS = XXX. t s。
(2)運行l(wèi)update XXX. pro ,生成XXX. t s 文件。該工具識別出t r () 結(jié)構(gòu)和上面描述的QT_ * _NOOP 宏,產(chǎn)生. t s 文件(通常每種語言一個) 。
(3)運行l(wèi)release XXX. pro 將生成XXX. qm。這是一個沒有翻譯成其他語言的. qm 文件(也可以用Qt Linguist生成) ,可以把它改名為XXX_en. qm。
(4)啟動Qt Linguist 將XXX. t s 文件導(dǎo)入,將需要翻譯的內(nèi)容翻譯成中文。翻譯完成之后, 點擊File →Re2lease ,將文件保存為XXX_zh. qm。
(5)翻譯文件保存之后, 在程序源碼中需要構(gòu)建Qt ranslator 實例,利用Qt ranslator 將翻譯文件加載到圖形界面上。

圖10   Konqueror/E的中文化

在Konqueror/ embedded 中可以通過修改main. c 中的這段代碼來實現(xiàn)UI 的漢化:

由于QT/E是可以支持Unicode編碼的，因此Konqueror/E也可以支持中文。但是在編譯QT/E的缺省配置中是不支持Unicode的，因此我們要手動修改qconfig-qpe.h文件的配置：

注釋掉38行，#define QT_NO_CODECS。

這樣修改完畢以后，重新開始編譯QT/E以及Qtopia和Konuqueror/E，Konqueror/E就能接受Unicode編碼的漢字了。但是要在Konqueror頁面上顯示，就必須要有相應(yīng)的字體，因此對Konqueror/E源代碼中/konq-embed/dropin/ kglobalsettings.cpp文件進行修改：

將"helvetica"改為"unifont"后重新編譯Konqueror/E，這樣Konqueror/E中就能顯示中文字體的頁面了。

4 小結(jié)

本文對嵌入式瀏覽器Konqueror/embedded技術(shù)核心做了簡要分析，闡明了該瀏覽器的先進性與可擴展性，而且該瀏覽器是開源的符合GNU條款的自由軟件。因此對Embedded-Linux下嵌入式瀏覽器的使用者來說，Konqueror/embedded無疑是一個最佳選擇。但是在Konqueror/embedded移植到實際使用系統(tǒng)中，存在一系列的問題。如果說沒有移植經(jīng)驗的人就會覺得完全無從下手，本文除了移植Konqueror/E以外還完成了Qtopia的移植。因為本文最終達到了在圖形界面Qtopia上運行Konqueror/E。

筆者結(jié)合了實際的移植經(jīng)驗，詳細地說明了整個移植步驟。將理論與實際結(jié)合起來，而不是紙上談兵。因此本文對嵌入式瀏覽器的移植有著非常重要的實際意義，同時也希望能給瀏覽器開發(fā)者和使用者們帶來參考價值。

參考文獻
[1]張曉林，崔迎煒. 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實踐. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2006
[2]倪繼利，Qt及Linux操作系統(tǒng)窗口設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社, 2006
[3]http://www.konqueror.org/embedded/
[4]http://www.trolltech.com/