基于Linux的嵌入式GUI研究與應(yīng)用

3．2嵌入式GUI基本性能需求

嵌入式GUI應(yīng)在基于操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為用戶提供豐富的圖形編程接口，使其能夠方便快速的編制界面友好的應(yīng)用程序。
GUI模塊的性能指標(biāo)為單位時(shí)間實(shí)例化個(gè)數(shù)，如下所列：
基本圖形繪制速度，即點(diǎn)、線、框、塊、圓、弧、橢圓等圖形單元繪制速度。在顯示設(shè)備可見范圍內(nèi)任意位置產(chǎn)生隨機(jī)大小的基本圖形。量化指標(biāo)為單位時(shí)間內(nèi)繪制的個(gè)數(shù)，并以較長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間中取得的單位時(shí)間平均值為準(zhǔn)。
窗口創(chuàng)建速度。在顯示設(shè)備可見范圍內(nèi)任意位置創(chuàng)建隨機(jī)大小的窗口。量化指標(biāo)為單位時(shí)間內(nèi)成功創(chuàng)建及繪制完畢的窗口個(gè)數(shù)，并以較長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間中取單位時(shí)間平均值為準(zhǔn)。
控件創(chuàng)建速度。在顯示設(shè)備可見范圍內(nèi)任意位置創(chuàng)建隨機(jī)大小、包含隨機(jī)內(nèi)容的窗口。量化指標(biāo)為單位時(shí)間內(nèi)成功創(chuàng)建及繪制完畢的控件個(gè)數(shù)，并以較長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間中取單位時(shí)間平均值為準(zhǔn)。
事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制反應(yīng)速度。針對(duì)窗口及不同控件的典型事件及耗時(shí)事件，測(cè)試其完成時(shí)間。窗口及控件的大小、復(fù)雜程度隨機(jī)產(chǎn)生。量化指標(biāo)為單位時(shí)間內(nèi)成功處理完畢的事件數(shù)，并以較長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間中取單位時(shí)間平均值為準(zhǔn)。

3．3輸入引擎移植

在基于Linux的嵌入式系統(tǒng)中，輸入設(shè)備可能只有觸摸屏和為數(shù)不多的按鍵，相對(duì)圖形引擎來說，輸入設(shè)備的處理沒有統(tǒng)一接口，在此情況下，提供一個(gè)抽象的輸入層，顯得尤為重要。
這里我們參考MiniGUI，并結(jié)合實(shí)際工程機(jī)械控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)輸入引擎的移植工作。MiniGUI簡(jiǎn)單可分為三層，最頂層為API，即編程接口；中間層是 MiniGUI的核心層，其中包括了窗口系統(tǒng)必不可少的各個(gè)模塊，如消息事件處理模塊、圖形設(shè)備接口等；而最底層則是GAL和IAL。
該實(shí)際工程機(jī)械控制系統(tǒng)擬采用觸摸屏作為主要的輸入設(shè)備，需要編寫自己的輸入引擎。首先定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體用來從觸摸屏設(shè)備（/dev/ts）中接受數(shù)據(jù),結(jié)構(gòu)體定義如下：
typedefstruct
{
unsignedshortb;//觸摸屏狀態(tài)（是否被點(diǎn)擊）
unsignedshortx;//觸摸屏x坐標(biāo)
unsignedshorty;//觸摸屏y坐標(biāo)

unsignedshortpad；//32位填充域，無實(shí)際意義
}POS；
接下來定義輸入引擎的初始化函數(shù),該函數(shù)打開觸摸屏設(shè)備文件：/dev/ts，類似PC上的/dev/psaux設(shè)備。在成功打開設(shè)備文件后，該函數(shù)通過 mouse_getxy和mouse_getbutton等函數(shù)將獲得的狀態(tài)信息通過INPUT結(jié)構(gòu)體傳遞給GUI應(yīng)用程序。
BOOlInitPADInput(INPUT*input,constchar*mdev,constchar*mtype)
{
ts=open(“/dev/ts”,O_RDONLY);
if(ts0){
fprintf(stderr,“PAD:Cannotopentouchscreen!n”);
returnFALSE;
}
……
input->get_mouse_xy=mouse_getxy;
input->get_mouse_button=mouse_getbutton;
……
}
staticvoidmouse_getxy(int*x,int*y)
{
*x=mousex;
*y=mousey;
}
staticintmouse_getbutton(void)
{
returnpos.b;
}
最后通過wait_event函數(shù)調(diào)用select系統(tǒng)調(diào)用，當(dāng)select系統(tǒng)調(diào)用返回值大于0時(shí)，該函數(shù)檢查是否有可讀的數(shù)據(jù)等待讀取，如果是，則從該文件描述符中讀取觸摸屏數(shù)據(jù)。
限于篇幅原因，這里只列出了其中輸入引擎的移植代碼中較為關(guān)鍵的部分。代碼編寫完成后，還需要在“/src/ial/ial.c”中添加自定義的輸入引擎的入口項(xiàng)。
staticINPUTinputs[]=
{……
#ifdef_PC104_IAL
{"pc104",InitYKInput,TermYKInput},
#endif
……
}

4．結(jié)束語(yǔ)

本文具體介紹了Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，結(jié)合嵌入式GUI技術(shù)，在PC104主板上利用Linux創(chuàng)建了一個(gè)擁有用戶界面的微型操作系統(tǒng)，并通過對(duì)抽象層接口及相關(guān)技術(shù)的分析，自定義輸入引擎，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的可定制，在實(shí)際工程機(jī)械項(xiàng)目中有較大的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。
創(chuàng)新點(diǎn)：利用Linux在嵌入式主板上搭建了一個(gè)微型操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了針對(duì)觸摸屏的輸入引擎的移植。

參考文獻(xiàn)：
[1]GRUB主頁(yè)[EB].http://www.gnu.org/software/grub
[2]Linux內(nèi)核主頁(yè)[EB].http://www.kernel.org
[3]魏永明等.Linux/uClinux+MiniGUI：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)原理、工具及過程[M].北京：飛漫軟件公司，2006
[4]馬記平等.嵌入式Linux操作系統(tǒng)在PC104上的實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007，2-2：39-41