图形用户界面(GUI)系统

大多数开发人员可能会选择 XFree86,因为 XFree86 为他们提供了一个能使用他们喜欢的工具的熟悉环境。但是市场上较新的 GUI,象 Century Software 的 Microwindows(Nano-X)和 Trolltech 的 QT/Embedded,与 X 在嵌入式 Linux 的竞技舞台中展开了激烈竞争,这主要是因为它们占用很少的资源、执行的速度很快并且具有定制窗口构件的支持。

 

让我们看一看这些选项中的每一个。

Xfree86 4.X(带帧缓冲区支持的 X11R6.4)
XFree86 Project, Inc. 是一家生产 XFree86 的公司,该产品是一个可以免费重复分发、开放源码的 X Window 系统。X Window 系统(X11)为应用程序以图形方式进行显示提供了资源,并且它是 UNIX 和类 UNIX 的机器上最常用的窗口系统。 它很小但很有效,它运行在为数众多的硬件上,它对网络透明并且有良好的文档说明。X11 为窗口管理、事件处理、同步和客户机间通信提供强大的功能 — 并且大多数开发人员已经熟悉了它的 API。它具有对内核帧缓冲区的内置支持,并占用非常少的资源 — 这非常有助于内存相对较少的设备。X 服务器支持 VGA 和非 VGA 图形卡,它对颜色深度 1、2、4、8、16 和 32 提供支持,并对渲染提供内置支持。最新的发行版是 XFree86 4.1.0。

它 的优点包括:

帧缓冲区体系结构的使用提高了性能。
占用的资源相对很小 — 大小在 600 K 到 700 K 字节的范围内,这使它很容易在小型设备上运行。
非常好的支持:在线有许多文档可用,还有许多专用于 XFree86 开发的邮递列表。
X API 非常适合扩展。

它的缺点包括:
比最近出现的嵌入式 GUI 工具性能差。
此外,当与 GUI 中最新的开发 — 象专门为嵌入式环境设计的 Nano-X 或 QT/Embedded — 相比时,XFree86 似乎需要更多的内存。


Microwindows
Microwindows 是 Century Software 的开放源代码项目,设计用于带小型显示单元的微型设备。它有许多针对现代图形视窗环境的功能部件。象 X 一样,有多种平台支持 Microwindows。

Microwindows 体系结构是基于客户机/服务器的并且具有分层设计。 最底层是屏幕和输入设备驱动程序(关于键盘或鼠标)来与实际硬件交互。在中间层,可移植的图形引擎提供 对线的绘制、区域的填充、多边形、裁剪以及颜色模型的支持。

在最上层,Microwindows 支持两种 API:Win32/WinCE API 实现,称为 Microwindows;另一种 API 与 GDK 非常相似,它称为 Nano-X。Nano-X 用在 Linux 上。它是象 X 的 API,用于占用资源少的应用程序。

Microwindows 支持 1、2、4 和 8 bpp(每像素的位数)的 palletized 显示,以及 8、16、24 和 32 bpp 的真彩色显示。Microwindows 还支持使它速度更快的帧缓冲区。Nano-X 服务器占用的资源大约在 100 K 到 150 K 字节。
原 始 Nano-X 应用程序的平均大小在 30 K 到 60 K。由于 Nano-X 是为有内存限制的低端设备设计的,所以它不象 X 那样支持很多函数,因此它实际上不能作为微型 X(Xfree86 4.1)的替代品。

可以在 Microwindows 上运行 FLNX,它是针对 Nano-X 而不是 X 进行修改的 FLTK(快速轻巧工具箱(Fast Light Toolkit))应用程序开发环境的一个版本。本文中描述 FLTK。

Nano-X 的优点包括:

与 Xlib 实现不同,Nano-X 仍在每个客户机上同步运行,这意味着一旦发送了客户机请求包,服务器在为另一个客户机提供服务之前一直等待,直到整个包都到达为止。这使服务器代码非常简 单,而运行的速度仍非常快。
占用很小的资源


Nano-X 的缺点包括:
联网功能部件至今没有经 过适当地调整(特别是网络透明性)。
还没有太多现成的应用程序可用。
与 X 相比,Nano-X 虽然近来正在加速开发,但仍没有那么多文档说明而且没有很好的支持,但这种情形会有所改变。



Microwindows 上的 FLTK API
FLTK 是一个简单但灵活的 GUI 工具箱,它在 Linux 世界中赢得越来越多的关注,它特别适用于占用资源很少的环境。它提供了您期望从 GUI 工具箱中获得的大多数窗口构件,如按钮、对话框、文本框以及出色的“赋值器”选择(用于输入数值的窗口构件)。还包括滑动器、滚动条、刻度盘和其它一些构 件。

针对 Microwindows GUI 引擎的 FLTK 的 Linux 版本被称为 FLNX。FLNX 由两个组件构成:Fl_Widget 和 FLUID。Fl_Widget 由所有基本窗口构件 API 组成。FLUID(快速轻巧的用户界面设计器(Fast Light User Interface Designer, FLUID))是用来产生 FLTK 源代码的图形编辑器。总的来说,FLNX 是能用来为嵌入式环境创建应用程序的一个出色的 UI 构建器。

Fl_Widget 占用的资源大约是 40 K 到 48 K,而 FLUID(包括了每个窗口构件)大约占用 380 K。这些非常小的资源占用率使 Fl_Widget 和 FLUID 在嵌入式开发世界中非常受欢迎。

优点包括:

习惯于在象 Windows 这样已建立得较好的环境中开发基于 GUI 的应用程序的任何人都会非常容易地适应 FLTK 环境。
它的文档包括一本十分完整且编写良好的手 册。
它使用 LGPL 进行分发,所以开发人员可以灵活地发放他们应用程序的许可证。
FLTK 是一个 C++ 库(Perl 和 Python 绑定也可用)。面向对象模型的选择是一个好的选择,因为大多数现代 GUI 环境都是面向对象的;这也使将编写的应用程序移植到类似的 API 中变得更容易。
Century Software 的环境提供了几个有用的工具,诸如 ScreenToP 和 ViewML 浏览器。

它 的缺点是:
普通的 FLTK 可以与 X 和 Windows API 一同工作,而 FLNX 不能。它与 X 的不兼容性阻碍了它在许多项目中的使用。



Qt/Embedded
Qt/Embedded 是 Trolltech 新开发的用于嵌入式 Linux 的图形用户界面系统。Trolltech 最初创建 Qt 作为跨平台的开发工具用于 Linux 台式机。它支持各种有 UNIX 特点的系统以及 Microsoft Windows。KDE — 最流行的 Linux 桌面环境之一,就是用 Qt 编写的。

Qt/Embedded 以原始 Qt 为基础,并做了许多出色的调整以适用于嵌入式环境。Qt Embedded 通过 Qt API 与 Linux I/O 设施直接交互。那些熟悉并已适应了面向对象编程的人员将发现它是一个理想环境。而且,面向对象的体系结构使代码结构化、可重用并且运行快速。与其它 GUI 相比,Qt GUI 非常快,并且它没有分层,这使得 Qt/Embedded 成为用于运行基于 Qt 的程序的最紧凑环境。

Trolltech 还推出了 Qt 掌上机环境(Qt Palmtop Environment,俗称 Qpe)。Qpe 提供了一个基本桌面窗口,并且该环境为开发提供了一个易于使用的界面。Qpe 包含全套的个人信息管理(Personal Information Management (PIM))应用程序、因特网客户机、实用程序等等。然而,为了将 Qt/Embedded 或 Qpe 集成到一个产品中,需要从 Trolltech 获得商业许可证。(原始 Qt 自版本 2.2 以后就可以根据 GPL 获得 。)

它 的优点包括:
面向对象的体系结构有助于更快地执行
占用很少的资源,大约 800 K
抗锯齿文本和混合视频的象素映射

它 的缺点是:
Qt/Embedded 和 Qpe 只能在获得商业许可证的情况下才能使用。


 


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