2023年11月25日发(作者：华为鸿蒙系统)

迷你GUI技术白皮书

1 介绍

1.1 什么是miniGUI

MiniGUI (),是由飞漫软件（Feynman Software）为实时嵌入式系统开

发的一款轻量型图形用户界面支持系统。自1999年第一次授权发布以来，MiniGUI已经被

广泛得运用于掌上终端（手机和电子记事本），机顶盒，工业控制系统，工业设备，便携式

媒体播放器，查询终端等等。

同时，MiniGUI已经成为了一个跨操作系统的图形用户界面（GUI）系统，它可以在

Linux/uClinux，eCos，VxWorks，pSOS，ThreadX，Nucleus，OSE乃至uC/OS-II，以及Windows32

位系统的平台下运行；已经被测试过的硬件平台，包括Inrelx86，ARM

（ARM7/ARM9/StrongARM/xScale）, PowerPC,MIPS和M68k（Dragonball/ColdFire）。作为

将MiniGUI带入高端嵌入式市场的基于嵌入式Linux的高端嵌入式设备，MiniGUI v2.0版

为其提供了全部的多任务支持。作为继MiniGUI 2.0 之后最新的版本，MiniGUI 3.0 有着许

多重要的增强，例如单纤双向（BIDI）测试显示支持，透明控制，独立滚动控制，双字节

字体渲染（UPF），点阵字形，以及新的组成部分包括mGUtils，mGPlus。

MiniGUI是“用于嵌入式设备的跨系统图形用户界面支持系统”，以及“嵌入式图形中间件”。

迄今为止，MiniGUI已经被中国最著名的电信设备供应商，中国最大的电视机制造商，即时

分同步码分多址技术（TD-SCDMA）的主要制定者，以及世界上最大的处理器生产商所授

权。MiniGUI已经被以下领域中的主要厂家广泛采购和应用，包括：工业器械，医用设备，

以及军工业。同时，MiniGUI已经被全球的嵌入式设备开发商所公认，并远销至包括北美，

日本，中国台湾和马来西亚等国家和地区。MiniGUI已经成为嵌入式图形中间件的变相工业

标准。值得一提的是，大约百分之60的TD-SCDMA手机网络认证采用了MiniGUI作为他

们的嵌入式图形平台，用于支持如浏览器和电视电话等功能。在这些TD-SCDMA的手机类

型中，包括海信T68和中兴U8等等。TD-SCDMA是一种由中国自主开发的3G通信标准。

飞漫软件（Feynman Software）不仅发布了基于GPL 的MiniGUI的一些版本，而且为商业

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客户提供了MiniGUI-VAR和其他关键性软件产品。此文件是用于有组织地详细介绍

MiniGUI v3.0 的产品特点和应用领域。

1.2 MiniGUI的起源和演变

自1998年末MiniGUI开始应用以来已经过去了12年。最初，MiniGUI被设计出来为基于

Linux的控制系统提供单纯的人机交互界面；没人预见到MiniGUI会成为一个跨操作系统的

嵌入式GUI系统。幸运的是，MiniGUI自诞生以来被广泛地应用于各种各样的工程项目中，

而实际工程项目中不断发展变化的需求促使MiniGUI逐渐发展成为一款跨操作系统的嵌入

式GUI中间件（middleware）。

1998年12月，飞漫软件（Feynman Software）的创始人魏永明开始研发MiniGUI，并将其

应用于计算机数控（CNC）系统。

2000年3月，联想（Lenovo）采用MiniGUI开发HappyLinux V1.0（一款Linux发行版）的

安装程序。同时，MiniGUI成为了Linux的一个强有力的嵌入式GUI支持系统。

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GPL是一种被广泛应用的免费软件证书，最初是由Richard Stallman为网络对象模型环境

（GNU）工程所撰写的。详情请访问。

从2000年四月至2002年9月期间，作为一款著名的免费软件，MiniGUI的研究和发布均基

于GPL许可证。

2002年9月，MiniGUI的核心研发人员在北京成立了北京飞漫软件技术有限公司，并开始

了这款免费软件的商业营销。

MiniGUI V1.2.6和MiniGUI V1.3.0分别于2003年3月和2003年9月发布。

2003年10月，MiniGUI被移植到uClinux和eCos操作系统。至此，MiniGUI已经成为了一

款跨操作系统的嵌入式GUI系统。

2004年8月，华为（电信设备供应商的领军企业）采用MiniGUI作为其机顶盒（STB），手

提式设备及其他一些产品的平台。

2004年11月，飞漫软件发布了MGIS解决方案，用于嵌入式地理信息系统的应用。

2005年1月，大唐移动（TD-SCDMA技术标准的开发者）采用MiniGUI作为TD-SCDMA

手机的人机界面解决方案。

2005年3月，MiniGUI的定制版本（MiniGUI-CMR）和MiniGUI的标准版本（MiniGUI-STD）

发布。

2005年5月，飞漫软件和因特尔达成协议，授权飞漫参与开发和生产其一系列的名为“数

字家庭”的产品。

2005年6月，基于VxWorks模拟器的MiniGUI开发环境发布，标志着飞漫和风河系统公司

（WindRiver）的合作。

2005年8月，韩国Systerm Programmer成为飞漫软件产品在韩国的官方代理，这标志着我

们的产品走向国际化进程的一个新阶段。

2005年9月，飞漫软件发布mSpider完全浏览器。同月，飞漫软件发布基于GNU GPL协议

的eDillo V0.4.0浏览器。

2006年1月，飞漫软件发布基于MiniGUI的组件，包括mGp V1.0，mGi V1.0以及mG3d

V1.0。

2006年2月，嵌入式浏览器mSpider V1.6发布。

2006年3月，飞漫软件发布MGDesktop V2. 5。同时，长虹电器有限公司采用MiniGUI和

mSpider开发数字电视和网络电视，表明飞漫软件已经成为了数字电视，网络电视及其相关

领域方案供应商中的领导者。

2006年5月，飞漫软件与风河（Wind River）合作，为Vxworks系统提供了图形解决方案。

2006年6月，飞漫软件与AMD建立战略伙伴关系。AMD将MiniGUI和Fhas（飞漫手持终

端应用套件）作为其设计Argon PMP的参考方案。

2006年6月，飞漫软件集成了MiniGUI与Enea（意大利国家核研究院）的实时操作系统

OSE。MiniGUI可简化运用于手持终端设备、电信设备、医疗设备、机顶盒-工业控制系统

等的图形用户界面的设计和开发。

2006年8月，飞漫软件和Atmel（国际领先的半导体器件供应商）采用MiniGUI作为设计

WiFi芯片人机界面的参考方案，这标志着飞漫软件已成为无线通信及其相关领域解决方案

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供应商中的龙头企业。

2006年，飞漫软件与国际领先的半导体器件供应商Atmel展开合作。MiniGUI成为了无线

领域在开发人机界面时广泛采用一款芯片，它进一步加强了飞漫软件在全球无线领域中的领

先地位。

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它采用了飞漫软件的另一款产品：Fhas（飞漫手持终端应用套件）。

2006年11月，台湾英业达电子有限公司采用MiniGUI开发支持Skype可见的IP电话，显

示出飞漫软件在数字媒体领域的高端地位。

2006年12月，ITU香港电信世界，大唐电信发布TD-SCDMA 3G手机软件标准平台，它将

MiniGUI和MiniGUI选配件作为终端应用开发环境。这标志着MiniGUI已经成为

TD-SCDMA标准平台下手机行业的变相标准。

2006年12月，飞漫软件发布嵌入式动画比放弃Player-Seal V1.0。2007年3月，飞漫软件发

布MGDesktop V3.0。2007年7月，飞漫软件发布全功能高端嵌入式浏览器mDolPhin V1.0。

2008年2月，飞漫发布GDesktop V4.0。2008年6月，飞漫发布mDolphin V2.0。

目前，MiniGUI V2.0.4/1.6.。10 支持的系统包括：

Linux/uClinux,eCos,uC/os-II,VxWorks,pSOS,ThreadX,Nucleus,OSE以及Win32平台。最新发

布的MiniGUI版本为3.0，它支持Linux/uCliux系统。飞漫软件在将免费软件进行商业营销

的道路上已经迈出了通向成功的关键性步骤。

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1.3 MiniGUI的典型应用领域

从最早的数控系统到目前流星的智能手持式设备，MiniGUI已经被应用于诸多产品。

MiniGUI应用的主要领域可可分为下面几块：

 手持设备（包括2.5G/3G手机，智能手机，多功能手机，WiFi手机，便携式媒体

播放器，个人数字助理）

图1.1左侧显示了一个由大唐移动通信设备制造有限公司（中国移动通信领域的

龙头企业）发布的名为Arena（舞台）的TD-SCDMA 3G手机终端软件标准平台。

Arena使用Threadx操作系统，并采用MiniGUI和Phas（一个应用程序扩展平台）

作为图形系统和应用扩展平台。右侧显示的是一部由台湾英业达公司研发的支持

SKYPE的IP可视电话，它采用了MiniGUI作为其图形系统。

图1.1 MiniGUI的典型应用：只能掌上设备

 数字媒体设备和机顶盒

图1.2显示了由飞漫软件开发的基于MiniGUI的机顶盒网页浏览器以及法律相关

信息查询终端。

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MiniGUI V2.0支持多任务操作系统，如Linux；MiniGUI V1.6 支持传统的多任务或多线程

实时嵌入式操作系统。

图1.2 MiniGUI的典型应用：数字媒体设备和机顶盒

 工业仪表与控制系统

图1.3描述了一些基于Linux系统和MiniGUI的工业仪表和控制系统。

图1.3 MiniGUI的典型应用：工业仪表与控制系统

4 MiniGUI的软件构架

4.1 MiniGUI的软件构架

为什么MiniGUI能在众多嵌入式系统中良好运行呢？究其原因是由于MiniGUI拥有一个良

好的软件构架。MiniGUI通过软件抽象层（也称为便携式层）将应用层和系统层分开。图

4.1说明了MiniGUI和实时操作系统之间的关系。基于MiniGUI的应用通过调用一个叫做

APIs的标准C语言函数库和MiniGUI函数库来实现其功能，以及系统功能的接口和驱动程

序。MiniGUI的图形抽象层和输入抽象层隐藏了底层的硬件和操作系统的细节，所以应用程

序不需要顾及到输入输出设备。此外，MiniGUI独特的运行时间模式为其在不同的操作系统

下运行提供了便利。

从下面的图片，我们可以发现，从底层到顶层，MiniGUI可以分成如下几个模块：

 图形抽象层，GAL。GAL将不同设备和系统的图形界面抽象画，为MiniGUI的下

层提供统一的图形界面。GAL的软件模块包括针对Linux系统的FB设备和eCos

系统的LCD设备等。这个软件模块通过呼叫下层设备接口来实现GAL的具体操

作，例如开启和关闭设备，设置分辨率和显示模式。我们把这个适用于GAL界面

的软件模块比作设备驱动系统的引擎。

 输入抽象层，IAL。和GAL一样，IAL将所有输入设备抽象化，例如键盘，按键，

鼠标，触摸屏，从而为上层提供统一的界面。为了支持键盘，触摸屏和鼠标，用

户需要实现向这些IAL层的设备输入电源。通过IAL和IAL层的电源，MiniGUI

可以支持例如操纵台（键盘和鼠标）、触摸屏、远程控制器和按键等的输入设备。

图形抽象接口，GDI。GDI是在GAL的基础上为具体的应用提供图形界面，例如

曲线绘制、文本输出、矩形填充等等。GDI也包括其他独立的综合模块，例如字

体和编码、图像等等。

 信息处理模块。该模块建立在IAL的基础之上。它实现了信息处理过程的机理，

并向应用程序提供完整的信息管理界面。众所周知，几乎所有的GUI系统都是由

事件驱动的。系统和应用程序的运行都是基于信息管理模块的。

多窗口模块和控制/组件模块。在GDI和信息处理模块的基础上，MiniGUI实现了

多窗口进程模块和控制/组件模块。这个模块为创建主要窗口和控制提供基本界面，

并管理控制类。控制类是重用代码控制中的一个重要概念。通过使用控制类，用

户可以创建一些列的控制类实例。所有这些实例都使用控制类中的相同代码。通

过这个途径，我们获得了对于C++的类和实例的一个相似的概念，并能最大限度

地重用现有代码，提高软件的可维护性。MiniGUI控制模块已经实现了常用的控制，

 外观和感觉。这个模块由MiniGUI V3.0通过接口提供给应用程序，可用来定制

如静态，按钮，编辑框，列表框，下拉框等等。

MiniGUI窗口及控件渲染。在以前的版本中，主窗口和控制风格还没有被提出来形

成一个独立的模块，但我们仍然可以通过MiniGUI的配置选项让主窗口和控件有

三种不同的表现形式。这三种显示风格分别是PC样式的三维风格（PC3D），平面

风格（FLAT）和流行风格（FASHION）。在MiniGUI 3.0版本，主要窗口和控件的

外观可以完全由用户定制。当创建主要窗口和控件时，用户可以通过指定不同的

渲染名称使它们具有不同的外观。

以上各模块组成了MiniGUI的核心。基于MiniGUI的界面，它为应用程序提

供了多种组件。这些组件包括mGi,mGp,mG3d,mGUtils,mGplus。这些组件为

应用程序提供了额外的功能。我们将详细介绍这些组件。

4.2 MiniGUI的运行时模式

不同于类似Linux这样的通用操作系统，传统的嵌入式操作系统有其独特的一

面。例如，uClinux,uC/OS-II,eCos以及VxWorks通常运行在无内存，没有独立

地址空间，只包含线程和任务的CPU下。因此，我们需要将MiniGUI配置和编译

成分别适用于三种操作系统的三种运行时模式：

 MiniGUI-Threads（多线程）：一个程序在MiniGUI-Threads上运行时

可以在不同的线程下创建多个级联的窗口，而所有这些窗口都属于同一

个进程或者在同一个存储地址空间内运行。MiniGUI-Threads适用于大

部分传统播放系统，

VxWorks,ThreadX,Nucleus,OSE,pSOS,uC/OS-II,eCos等等。当然，

MiniGUI也可以在此模式下运行在Linux/uClinux系统上。

 MiniGUI-Processes

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（多任务）：与MiniGUI-Threads相反，一个程序

在MiniGUI-Processes下运行时是一个独立的过程，这一过程也可以创

建多个窗口。MiniGUI也实现了多任务窗口系统。MiniGUI-Processes

适用于全功能的类Unix操作系统，例如Linux。这种模式在MiniGUI

V2.0版本就已经提出，在MiniGUI V3.0版本得到进一步加强。该模式

的细节将在下面展示。

 MiniGUI-Standalone

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（独立）：在此模式下，MiniGUI以单任务方式运

行，不需要多线程和多任务支持。这种模式适用于同时只支持一种功能

的简单应用环境。例如，某些产品处于某种原因使用缺乏多线程的

uClinux作为它们的操作系统。在这种情况下，你可以用这个模式来进

行应用程序的开发。

理论上，在MiniGUI-Standalone模式下，MiniGUI几乎可以运行在所有操作系

统上。MiniGUI-Threads则更适合实时操作系统（它提供了多任务支持）或者是

全功能的类Unix通用操作系统，例如Linux，UNIX。而MiniGUI-Processes模

式下，MiniGUI则只能在像Linux这样的类UNIX操作系统上。

无论使用哪种模式，MiniGUI都为应用程序提供了最大程度的兼容性；只有少数

几个初始化界面在不同运行时模式下存在区别。

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在MiniGUI V2.0之前这个运行时模式被称为“MiniGUI-Lite”.MiniGUI-Lite

为Linux系统下的多任务环境提供了一个折衷方案，但不能解决不同进程的窗口

重叠的问题。MiniGUI V2.0版本的MiniGUI-Processes运行时模式为多任务环

境提供了全功能视窗解决方案。

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目前，我们只为Linux/uClinux操作系统提供MiniGUI-Standalone运行时模式。

4.2.1 MiniGUI-Processes运行时模式

MiniGUI-Processes是MiniGUI-Lite的继承者。它为多任务嵌入式操作系统提

供了全功能支持，例如Linux。MiniGUI V1.6提供的MiniGUI-Lite运行时模式

以及更早的版本是针对Linux系统的多任务环境而设计的；我们可以在有效的客

户端/服务器体系的基础上运行多个客户端进程，并利用其优越的功能，如地址

空间保护。通过MiniGUI-Lite运行时模式，基于MiniGUI的嵌入式系统的灵活

性、稳定性和扩展性将大大提高。例如，我们可以在MiniGUI-Lite下运行多个

MiniGUI客户端进程，如果一个进程异常中止了，其它进程仍能正常运行。此外，

在MiniGUI-Lite下我们能非常方便地应用第三方软件。事实上，这就是为什么

大多数嵌入式设备开发人员使用Linux作为它们的操作系统。

虽然MiniGUI-Lite运行时模式支持多任务，但它却不能同时管理由不同进程创

建的窗口。因此，MiniGUI-Lite用层来区分不同进程的窗口。该方法适用于大

部分采用低分辨率显示屏的嵌入式设备，但给应用程序的开发带来了一些困难。

MiniGUI V2.0.x彻底解决了这个问题。在MiniGUI-Lite模式下，MiniGUI V2.0.x

实现了完整多任务环境下的视窗系统，该系统下，隶属于不同进程的不同窗口可

以在桌面上同时显示。MiniGUI V3.0.x不仅完全继承了MiniGUI V2.0.x版本的

MiniGUI-Processes模式，而且使用户可以在桌面上自定义图标以及在桌面上显

示事件响应。因此，用户可以很方便地定制桌面。图4.2给出了MiniGUI V1.6

的MiniGUI-Lite运行时模式和MiniGUI V3.0.x的MiniGUI-Processes运行时模

式的截图。