第13章图形用户接口全解.ppt

第13章 图形用户接口（GUI） 定义 图形用户接口（Graphics User Interface，GUI），又叫桌面系统、窗口管理系统、图形操作环境、图形用户界面等，是操作系统和用户的人机接口。GUI极大地方便了非专业用户的使用，人们不再需要死记硬背大量的命令，而可以通过窗口、菜单方便地进行操作。 13.1图形用户接口的层次结构 13.1.1图形基础设施 图形基础设施是一种底层的图形驱动引擎，一般是由操作系统提供。它是用作其他更高一层图形或者图形应用程序的基本函数库/依赖库，在其之上可以针对某些特定应用需求做进一步的封装。譬如，在对于只需要单任务的低端应用，可以以API函数的形式，封装成静态或者动态的高级图形函数库。而在更多的场合，用户是需要类似Windows的桌面系统，这样就要构建多任务GUI窗口管理系统。在Linux环境下，常见的图形基础设施有SVGALib(VGA)、X Window(Xlib)、LibGGI和FrameBuffer等。 13.1.2高级图形函数库 高级图形函数库提供的图形界面编程接口主要分为两大类，一类只提供基本的画点绘线、文本区域处理等，如SDL(standard drawing library)；另一类就是以窗口部件（widget，亦称为控件、部件等）形式，采用面向对象方式进行可视化的编程，可用于嵌入式GUI系统（需要诸如pThread等消息处理函数库的支持）和可以运行在GUI系统上的应用程序的开发，诸如GTK，QT和PEG等。 13.1.3 GUI窗口管理系统 GUI窗口管理系统是一个非常复杂的系统，很多时候甚至就类似于一个操作系统，它是嵌入式系统设计中迄今为止没有很好解决的难点之一。目前，在桌面GUI系统领域主要有X-Windows、KDE、GNOME等，在嵌入式系统领域，主要有MiniGUI、Nano-X(Microwindows)、OpenGUI和Qpe(Qt Palmtop Environment)等。 13.2 桌面Linux系统中GUI KDE（Kool Desktop Environment）与GNOME（GNU Network Object Environment）是目前桌面Linux/UNIX系统中最常用的桌面GUI窗口系统。MiniGUI、Qt/E和Nano-X则是嵌入式系统中广泛应用的嵌入式GUI系统。 13.2.1 KDE KDE是1996年德国Matthias Ettrich发起了符合GPL规范的开源项目，与之前各种基于X Window的图形用户环境不同的是，KDE并非针对系统管理员等高级用户，而是锁定为普通的终端用户，即希望KDE能够包含用户日常应用所需要的所有应用程序组件，例如Web浏览器、电子邮件客户端、办公套件、图形图像处理软件等。 13.2.2 GNOME GNOME是1997年墨西哥年仅26岁的程序员Miguel De Icaza发起的开源项目，目前诸如RedHat/Fedora、SuseLinux发行版都默认使用它。它功能上的特性和KDE类似，并且相对要轻便些 13.3 嵌入式Linux系统GUI 在现代的嵌入式人机系统中，人是用户和主动的参与者，能与机器对话，要求机器对人的各种动作做出响应。因此，图形用户界面已经成为嵌入式应用系统研制中的重点之一。典型的嵌入式GUI 系统有紧缩的 X Window 系统、MiniGUI、Nano-X（MicroWindows）、Tiny X（紧缩版的X-Windows）、OpenGUI、QT/Embedded 等. 13.3.1 MiniGUI MiniGUI是1998年底推出的一款面向嵌入式系统或者实时系统的GUI系统，是国内最早出现的、在国际上有一定知名度的几个自由软件项目之一，最先是由原清华大学教师魏永明先生主持开发，现由北京飞漫软件技术有限公司进行商业化维护和运作。自1999 年初以遵循 GPL 协议发布第一个版本以来，MiniGUI 已广泛应用于手持信息终端、机顶盒、工业控制系统及工业仪表、便携式多媒体播放机、查询终端等产品和领域。 13.3.2 Qtopia Qtopia是嵌入式GUI窗口系统，也叫做嵌入式Linux的桌面系统，是Trolltech 面向嵌入式设备的Qt掌上机环境（Qt Palmtop Environment，Qpe）。它建立在Qt/ Embedded(即Qt/E)之上，基于Qt/E开发出来的程序就可以放到这个桌面上，为开发提供了一个类似于Windows这样易于使用的界面。Qtopia分为开源的PDA版本Qtopia和收费的手机版Qtopia，前者提供PDA的桌面系统基本源代码，后者还包括手机模块代码等。 13.3.3 Nano-X Nano-X的前身就是Century S