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基于Linux的嵌入式GUI系统的研究与实现

作　者: 张艳利
导　师: 陈天煌
学　校: 武汉理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 嵌入式系统 Linux操作系统图形用户界面消息驱动机制窗口管理
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 269次
引　用: 4次
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内容摘要

随着嵌入式设备硬件条件的提高,嵌入式系统对于轻量级GUI的需求越来越迫切。在近几年涌现了很多嵌入式GUI系统,然而它们虽然结构严谨,功能强大,但是体积过于庞大,对硬件设备要求严格的嵌入式系统不太合适。将其裁剪之后,体积虽然大大减小,但是其原先所具备的优良特性也随之消失。为此,本文作者对嵌入式GUI系统做了比较深入的研究,论述了一种基于Linux操作系统的轻量级嵌入式GUI系统的实现方法,并且设计出了一个稳定性好,可移植性和可扩展性强的轻量级嵌入式GUI系统。该系统不仅体积小,而且也能够方便上层嵌入式应用程序的开发。本文的主要研究工作以及创新性体现在以下几个方面:(1)介绍了目前比较流行的嵌入式Linux下的图形用户界面系统,对他们各自的优缺点进行了分析。(2)对系统的总体结构进行设计。对系统进行需求分析和体系结构的分析,并且将整个系统划分成不同的层,每一层为系统提供特定的功能;对系统的通信模型进行分析和设计,出于系统稳定性的考虑,采用客户/服务器通信模型。(3)本文着重对系统的核心模块和输入输出抽象接口层进行详细的设计。设计实现了系统的窗口管理模块、消息管理模块、内存管理模块、输入输出层、以及图形设备接口模块,并且对内存管理模块和输入输出层做了一些优化设计。(4)采用S3C2410开发板作为硬件平台,Linux作为底层操作系统。将实设计完成的GUI源代码交叉编译之后生成目标代码并移植到开发板中。在此GUI系统之上开发了一个简单的应用系统并且成功运行。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章引言  10-14
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 课题的研究意义  11-12
  1.3 论文的主要研究工作  12-13
  1.4 论文的组织结构  13-14
第2章基于嵌入式LINUX的GUI系统概述  14-19
  2.1 嵌入式LINUX下常见的GUI系统介绍  14-17
    2.1.1 OpenGUI介绍  14-15
    2.1.2 MicroWindows介绍  15
    2.1.3 Qt介绍  15-16
    2.1.4 MiniGUI介绍  16-17
  2.2 嵌入式GUI系统的优缺点分析  17-18
  2.3 本章小结  18-19
第3章嵌入式GUI系统的总体分析与设计  19-27
  3.1 系统的需求性分析  19
  3.2 系统的体系结构设计  19-22
    3.2.1 输出抽象层  20-21
    3.2.2 输入设备抽象层  21
    3.2.3 图形设备接口模块  21
    3.2.4 窗口管理模块  21-22
    3.2.5 消息管理模块  22
  3.3 系统的通信模型  22-25
    3.3.1 设计思路  22-23
    3.3.2 客户/服务器模型  23-24
    3.3.3 客户/服务器通信模型的实现方式  24-25
  3.4 本章小结  25-27
第4章嵌入式GUI系统核心模块的设计  27-55
  4.1 窗口管理模块的设计  27-38
    4.1.1 相关技术  27-29
    4.1.2 设计思路  29-30
    4.1.3 窗口相关的数据结构  30-31
    4.1.4 窗口剪切域和无效区的计算  31-32
    4.1.5 窗口的注册过程  32-33
    4.1.6 窗口的创建  33-36
    4.1.7 窗口的显示  36-38
  4.2 消息管理模块的设计  38-48
    4.2.1 消息驱动机制  38
    4.2.2 设计思路  38-39
    4.2.3 消息队列的数据结构  39-40
    4.2.4 桌面消息处理过程  40-41
    4.2.5 消息的发送  41-45
    4.2.6 消息的获取  45-46
    4.2.7 消息的分发  46-48
  4.3 内存管理模块的设计  48-54
    4.3.1 内存管理技术  48-50
    4.3.2 设计思路  50
    4.3.3 建立私有堆  50-52
    4.3.4 创建共享内存区  52-54
  4.4 本章小结  54-55
第5章输入输出抽象层设计  55-65
  5.1 输入输出模块的设计  55-61
    5.1.1 设计思路  55
    5.1.2 输入模块设计  55-59
    5.1.3 输出模块设计  59-61
  5.2 图形设备接口模块的设计  61-64
    5.2.1 设备上下文  61-62
    5.2.2 GDI对象  62-63
    5.2.3 DC输出方式  63
    5.2.4 绘图函数的实现  63-64
  5.3 本章小结  64-65
第6章底层操作系统的搭建  65-70
  6.1 嵌入式LINUX操作系统的移植  65-67
    6.1.1 建立交叉编译环境  65-66
    6.1.2 Linux内核源码的编译和移植  66
    6.1.3 嵌入式Linux驱动移植  66-67
  6.2 嵌入式文件系统的移植  67-69
    6.2.1 文件系统的比较和选择  67-68
    6.2.2 YAFFS2文件系统的移植过程  68-69
  6.3 本章小结  69-70
第7章系统的运行过程和应用开发  70-74
  7.1 GUI系统资源的初始化  70-71
  7.2 系统的运行  71-72
  7.3 系统的应用开发  72-73
  7.4 本章小结  73-74
第8章总结与展望  74-76
  8.1 总结  74
  8.2 展望  74-76
参考文献  76-79
致谢  79-80
研究生学习期间的研究成果  80

基于Linux的嵌入式GUI系统的研究与实现

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