一种图形显示驱动的设计和实现

　　在嵌入式系统这个IT产业的新领域，Linux 以其所具备的稳定、高效、易定制、易裁减、硬件支持广泛的特点，结合其免费、源码开放的特征。使得Linux在嵌入式操作系统中的地位越来越重要。越来越多的嵌入式系统，包括 PDA、机顶盒、WAP 手机等等系统均要求提供全功能的 Web 浏览器。这包括 HTML 的支持、JavaScript 的支持，甚至包括 Java 虚拟机的支持。而这一切都要求有一个高性能、高可靠的 GUI 的支持。这些系统一般不希望建立在庞大累赘的、非常消耗系统资源的操作系统和 GUI 之上，比如 Windows 或 X Window.但是，在出现 Linux 系统之后 GUI 仍然是一个问题。关键是 X Window 太过庞大和臃肿。uClinux是专为无存储器管理单元的处理器定制的嵌入式Linux操作系统。其内嵌的Microwindow为嵌入式系统图形界面提供了良好的支持。

　　本文详细阐述了基于μClinux 操作系统的图形应用的软件结构，并在此基础上介绍了图形显示的底层硬件驱动技术，系统地给出了实现驱动的数据结构和算法。

　　1 μClinux简介

　　μClinux是一个完全符合GNU/GPL公约的操作系统，完全开放源代码，现在由Line公司支持维护。μClinux的发音是you-see-linux,它的名字来自于希腊字母μ和英文大写字母C结合。μ代表"微小"之意，字母C代表"控制器",所以从字面上就可以看出它的含义，即"微控制领域中的Linux系统".

　　μClinux由Linux2.0内核发展而来，它继承了Linux的主要特点，并针对微控制领域中不具有MMU(存储管理单元)的处理器做了修改。μClinux重写了内核中大部分的二进制代码和源代码，因此内核比Linux2.0小很多，但它同时却保留了Linux操作系统的稳定性以及出色地支持多种文件系统的特性。?滋Clinux已被广泛应用于嵌入式系统中，本文将基于该操作系统研究图形硬件驱动。

　　2 图形系统的体系结构

　　嵌入式系统的显示输出分为图形输出和纯文本输出二部分。μClinux操作系统中控制台(Console)处理纯文本的输出，而帧缓冲(Frame Buffer)负责图形信息的输出。

　　μClinux操作系统的图形系统从软件结构角度可以分为如图1所示的三层。

　　最底层是图形硬件驱动程序，用来操作图形硬件设备。μClinux系统中对图形硬件设备的操作通过标准化的调用接口映射到该层实施。

　　中间层是GUI图形引擎，该层把最底层提供的基本图形输出操作结合起来完成较为复杂的图形输出。为该层设计的GUI图形引擎已经有成熟的产品，如国内的MiniGUI、国外的MicroWindows以及Embedded QT等。

　　最高层是图形应用程序层，各种图形应用程序都在该层实现。应用程序调用中间层的图形引擎完成各种复杂图形效果的输出。