《基于RTEMS操作系统的图形工具开发包的设计与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于RTEMS操作系统的图形工具开发包的设计与实现（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号 密级 UDC 学 位 论 文基于RTEMS操作系统的图形工具开发包的设计与实现 关键技术与模块类的设计与实现作者姓名：孙永兵指导教师：邓庆绪 副教授东北大学计算机软件与理论研究所申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：计算机软件与理论论文提交日期：论文答辩日期：学位授予日期：答辩委员会主席：评阅人：东 北 大 学2006年2月A Dissertation in Computer Software and TheoryThe Design and Implementation of GUI Toolkit based on RTEMS Design and development
2、of key techniques and module classes by Sun YongbingSupervisor: Associate Professor Deng QingxuNortheastern UniversityFebruary 2006独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：日 期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教
3、师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。（如作者和导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。）学位论文作者签名： 导师签名：签字日期： 签字日期：基于RTEMS操作系统的图形工具开发包的设计与实现关键技术与模块类的设计与实现摘 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G
4、UI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 T
5、oolkit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 Tool
6、kit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The Design and Implementation of GUI Toolkit based on RTEMSDesign and development of key techniques and module classesAbstractAn overall structure of embedded system design
7、 platform is first presented in this paper. The location and functions of a GUI Toolkit in the system and its development environment are briefly introduced.On the basis of a thorough review of widely used GUI systems and their infrastructure, we presented an overall layered structure of the GUI Too
8、lkit running on RTEMS real-time operating system, which includes the low-end abstract interface layer, the GUI engine layer and the high-end user application interface layer.The function definition, module definition and the main classes of the GUI toolkit are implemented considering both embedded s
9、ystem requirements and industrial monitor and control system requirements. The class set is consist of low-level graphical classes, Message Queue classes, painter classes, painter device classes, event handler classes, font management classes, etc.The key techniques, which include event message mech
10、anism, windowing technique, Platte searching algorithm, dynamic curve drawing algorithm and compiling rules. The event message mechanism is implemented on the basis of RTEMS message manager. The mechanism, which is characterized by complete encapsulation of messages, is a modification of traditional
11、 C/S communication mechanism. This paper mainly discussed the implementation of such a mechanism, and the key data structures and the logical processing flow are also presented. A Platte searching algorithm and a software-implemented cache is integrated to boost searching speed. A algorithm based dy
12、namic curve drawing is adopted to satisfy the requirements of industrial control systems. This paper also defines a set of uniform compiling rules, which compiles RTEMS operating system, the GUI toolkit Module Lib and the user GUI applications into a binary image for the target platform.A minimum sy
13、stem definition and its implementation are presented in the last part of this paper. The performance of the GUI system is also evaluated.Keywords: GUI toolkit Embedded GUI design RTEMS event message mechanism Platte searching algorithm compiling rules目 录独创性声明I摘 要IIAbstractIII目 录1第一章 引言11.1 嵌入式系统背景11
14、.2 课题来源及其描述21.3 后继章节安排3第二章 GUI系统基本概念与相关工作52.1 GUI系统概念及其发展历史52.1.1 GUI系统概念52.1.2 GUI系统的发展历史62.2 嵌入式GUI系统简介62.3 现存的主要的嵌入式GUI系统简介72.3.1 QT/Embedded72.3.2 Microwindows92.3.3 MiniGUI102.3.4 X Window112.4 几种重要的事件消息通信机制简介122.4.1基于管道的QCOP协议122.4.2信号-槽（Signal-Slot）机制122.4.3 SOCKET通信机制132.4.4 Message Queue通信机制132.4.5共享内存15第三章 GUI Toolkit开发环境173.1 智能仪器嵌入式开发平台结构173.1.1 硬件系统183.1.2 软件系统213.2 GUI Toolkit开发系统搭建243.2.1 宿主机环境243.2.2 目标机环境25第四章 关键技术的设计与实现274.1 事件消息机制设计实现274.1.1 GUI与OS之间通信274.1.2 GUI 内部对象之间通信的设计实现274.1.2.1 内部对象之间通信机制整体设计274.1.2.2 消息转换中心284.1.2.3 消息管理维护中心314
