基于RTEMS操作系统的图形工具开发包的设计与实现

摘  要

本文首先介绍了嵌入式开发平台的整体结构，以及本GUI Toolkit在其中的位置和作用，接下来又对本GUI Toolkit的开发环境作了简单的描述。

本文在深入讨论当今嵌入式领域中应用最为广泛的几种GUI系统的系统结构的基础上，设计了运行在RTEMS实时性嵌入式操作系统之上的图形用户界面开发包（GUI Toolkit）的整体分层结构：底层接口抽象层、中间引擎层和上层应用接口层。

本文在尽可能的考虑嵌入式系统和工控领域的要求下，进行了该GUI Toolkit模块类的功能定义和骨干类的接口实现。主要包括包括底层绘图类（Gfx类）、消息队列类（Message Queue类）、绘图类（Painter类）、绘图对象类（Painterdevice类）、鼠标、键盘事件处理类（Mouse 、Keyboard Handle 类）、字体管理类（Font Management 类）等。

本文还详细阐述了本GUI Toolkit中实现的关键技术：事件消息机制、窗口技术、颜色板查找算法、动态曲线绘制算法和编译规则等。其中，本GUI Toolkit设计实现了事件消息机制，它基于RTEMS的消息管理器，以消息的完全封装为特色，并对传统C/S模式下的通信机制做了改动。本文重点分析了实现该机制特色的关键设计部分，并且给出了具体实现的关键数据结构和事件消息处理逻辑流程；它还实现了颜色板的最接近查找算法，并对其通过增设软件Cache的方法做了改进，提高查找速度；它采用了内插法的动态曲线绘制算法，满足工控曲线的绘制显示要求；本文还为GUI Toolkit应用开发制定了统一的编译规则，将RTEMS操作系统、GUI Toolkit模块库和GUI应用程序编译到指定目标硬件系统上的二进制映象。

在文章的最后本文给出了本GUI Toolkit的最小系统定义和实现，并且进行了性能评价。

关键词：GUI Toolkit  嵌入式GUI 设计  RTEMS  事件消息机制   颜色板查找算法  编译规则