目前的桌面机操作系统大多有着美观、操作方便、功能齐全的 GUI（图形用户界
面），例如 KDE 或者 GNOME。GUI（图形用户界面）是指计算机与其使用者之间的
对话接口，可以说，GUI 是当今计算机技术的重大成就。它的存在为使用者提供了友
好便利的界面，并大大地方便了非专业用户的使用，使得人们从繁琐的命令中解脱出
来，可以通过窗口、菜单方便地进行操作。
而在嵌入式系统中，GUI 的地位也越来越重要，但是不同于桌面机系统，嵌入式
GUI 要求简单、直观、可靠、占用资源小且反应快速，以适应系统硬件资源有限的条
件。另外，由于嵌入式系统硬件本身的特殊性，嵌入式 GUI 应具备高度可移植性与可
裁减性，以适应不同的硬件条件和使用需求。总体来讲，嵌入式 GUI 具备以下特点：
n 体积小；
n 运行时耗用系统资源小；
n 上层接口与硬件无关，高度可移植；
n 高可靠性；
n 在某些应用场合应具备实时性。
UNIX 环境下的图形视窗标准为 X Window System，Linux 是类 UNIX 系统，所以
顶层运行的 GUI 系统是兼容 X 标准的 XFree86 系统。X 标准大致可以划分 X Server、
Graphic Library（底层绘图函数库）、Toolkits、Window Manager 等几大部分。其好处
是具有可扩展性、可移植性等优点，但对于嵌入式系统而言无疑太过庞大、累赘、低
效。目前流行的嵌入式 GUI 与 X 思路不同，这些 GUI 一般不局限于 X 标准，更强调
系统的空间和效率。
12.1.1 Qt/Embedded
表 12.1 归纳了 Qt/Embedded 的一些优缺点。
| 表 12.1 | Qt/Embedded 分析 Qt/Embedded 分析 |
| 以开发包形式提 供 | 包括了图形设计器、Makefile 制作工具、字体国际化工具、Qt 的 C++类 库等 | 优点 | |
| 跨平台 | 支持 Microsoft Windows 95/98/2000、Microsoft Windows NT、MacOS X、 Linux、Solaris、HP-UX、Tru64 (Digital UNIX)、Irix、FreeBSD、BSD/OS、 SCO、AIX 等众多平台 | ||
| 类库支持跨平台 | Qt 类库封装了适应不同操作系统的访问细节，这正是 Qt 的魅力所在 | ||
| 模块化 | 可以任意裁减 | ||
| 缺点 | 结构也过于复杂 臃肿，很难进行 底层的扩充、定 制和移植 | 例如：
|
12.1.2 MiniGUI
提起国内的开源软件，就肯定会提到 MiniGUI，它由魏永明先生和众多志愿者开
发，是一个基于 Linux 的实时嵌入式系统的轻量级图形用户界面支持系统。
MiniGUI 分为最底层的 GAL 层和 IAL 层，向上为基于标准 POSIX 接口中 pthread
库的 Mini-thread 架构和基于 Server/Client 的 Mini-Lite 架构。其中前者受限于 thread 模式
对于整个系统的可靠性——进程中某个 thread 的意外错误可能导致整个进程的崩溃，该
架构应用于系统功能较为单一的场合。Mini-Lite 应用于多进程的应用场合，采用多进程
运行方式设计的 Server/Client 架构能够较好地解决各个进程之间的窗口管理、Z 序剪切等
问题。MiniGUI 还有一种从 Mini-Lite 衍生出的 standalone 运行模式。与 Lite 架构不同的
是，standalone 模式一次只能以窗口最大化的方式显示一个窗口。这在显示屏尺寸较小的
应用场合具有一定的应用意义。
MiniGUI 的 IAL 层技术 SVGA lib、LibGGI、基于 framebuffer 的 native 图形引擎
以及哑图形引擎等，对于 Trolltech 公司的 QVFB 在 X Window 下也有较好的支持。IAL
层则支持 Linux 标准控制台下的 GPM 鼠标服务、触摸屏、标准键盘等。
MiniGUI 下丰富的控件资源也是 MiniGUI 的特点之一。当前 MiniGUI 的最新版
本是 1.3.3。在该版本的控件中已经添加了窗口皮肤、工具条等桌面 GUI 中的高级控
件支持。对比其他系统，“Mini”是 MiniGUI 的特色，轻量、高性能和高效率的 MiniGUI
已经应用在电视机顶盒、实时控制系统、掌上电脑等诸多场合。
12.1.3 Microwindows、Tiny X 等
Microwindows Open Source Project 成立的宗旨在于针对体积小的装置，建立一套
先进的视窗环境，在 Linux 桌面上通过交叉编译可以很容易地制作出 Microwindows
的程序。Microwindows 能够在没有任何操作系统或其他图形系统的支持下运行，它能
对裸显示设备进行直接操作。这样，Microwindows 就显得十分小巧，便于移植到各种
硬件和软件系统上。
然而 Microwindows 的免费版本进展一直很慢，几乎处于停顿状态，而且至今为
止，国内没有任何一家对 Microwindows 提供全面技术支持、服务和担保的专业公司。
Tiny X Server 是 XFree86 Project 的一部分，由 Keith Pachard 发展起来的，而他本身
就是 XFree86 专案的核心成员之一。一般的 X Server 都过于庞大，因此 Keith Packard 就
以 XFree86 为基础，精简而成 Tiny X Server，它的体积可以小到几百 KB，非常适合应用
于嵌入式环境。
就纯 X Window System 搭配 Tiny X Server 架构来说，其最大的优点就是具有很好
的弹性开发机制，并能大大提高开发速度。因为与桌面的 X 架构相同，因此相对于很
多以 Qt、GTK+、FLTK 等为基础开发的软件可以很容易地移植过来。
虽然移植方便，但是却有体积大的缺点，由于很多软件本来是针对桌面环境开发
的，因此无形之中具备了桌面环境中很多复杂的功能。因此“调校”变成采用此架构
最大的课题，有时候重新改写可能比调校所需的时间还短。
表
12.2 总结了常见 GUI 的参数比较。