MeeGo嵌入式操作系統(tǒng)由英特爾和諾基亞倡導(dǎo)，旨在為手機(jī)、上網(wǎng)本、平板電腦、互聯(lián)網(wǎng)電視、車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)和多媒體電話等智能設(shè)備提供操作系統(tǒng)解決方案，并且有助于這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。MeeGo融合了英特爾Moblin與諾基亞Maemo系統(tǒng)的精華，繼承了分別掌握底層架構(gòu)和終端設(shè)備優(yōu)勢(shì)的兩大巨頭的優(yōu)秀基因。該嵌入式操作系統(tǒng)基于Linux架構(gòu)，不僅支持所有x86處理器平臺(tái)，還跨平臺(tái)支持非x86架構(gòu)的設(shè)備。面向跨平臺(tái)的多元化設(shè)備，MeeGo為開(kāi)發(fā)者提供了一致性的API，選擇Qt框架作為應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)工具[1]。MeeGo SDK1.x中集成了基于Qt 4.7.x的Qt Creator 2.0，并引進(jìn)了功能強(qiáng)大的Qt Quick，使得應(yīng)用程序更加快速流暢地在MeeGo平臺(tái)上運(yùn)行。

1 MeeGo嵌入式操作系統(tǒng)架構(gòu)
1.1 MeeGo的分層模型
    MeeGo嵌入式操作系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)如圖1所示，共包括三層：用戶體驗(yàn)層、應(yīng)用開(kāi)發(fā)層、操作系統(tǒng)核心層。

    用戶體驗(yàn)層為不同的終端設(shè)備提供不同的應(yīng)用框架，比如上網(wǎng)本采用了Clutter和MX界面開(kāi)發(fā)庫(kù)繪制界面；手持設(shè)備采用了MeeGo特有的觸控框架，包括觸摸、輸入法、手勢(shì)，為用戶提供觸控體驗(yàn)。MeeGo用戶體驗(yàn)層集成了個(gè)人社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和底層基礎(chǔ)庫(kù)，全面支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、多媒體服務(wù)、最新電話技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)大的工具和動(dòng)畫(huà)效果簡(jiǎn)化了用戶界面的定制。
    應(yīng)用開(kāi)發(fā)層涵蓋了MeeGo的應(yīng)用開(kāi)發(fā)接口，目前MeeGo release版本包含了Qt4.7、Qt mobility 1.0、Open GL ES 1.1和Open GL ES 2.0相關(guān)的類和接口。
    操作系統(tǒng)核心層包含了所有中間件和操作系統(tǒng)的服務(wù)域以及硬件適配層。內(nèi)核方面，MeeGo 1.0采用了Linux Kernel 2.6.33，支持多任務(wù)、本地應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架、動(dòng)畫(huà)效果設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)框架、3D加速、最新Linux文件系統(tǒng)(btrfs)等。MeeGo 1.1支持Linux Kernel 2.6.35，新增支持Intel Atom Z6xx處理器和GCC4.5工具鏈。MeeGo 1.2支持Linux Kernel 2.6.37，新增Policy 開(kāi)發(fā)框架和電源管理功能。
1.2 MeeGo的域視圖
    MeeGo嵌入式操作系統(tǒng)的域視圖及各域的具體內(nèi)容如圖2所示[3]，共包括12個(gè)域：安全域、系統(tǒng)域、個(gè)人信息管理域、軟件管理域、數(shù)據(jù)管理域、多媒體域、定位服務(wù)域、通信域、內(nèi)核域、核心組件域、Qt域和圖形域。

    內(nèi)核域是應(yīng)用程序和硬件層之間的橋梁，支持MeeGo的硬件平臺(tái)需要提供三類相關(guān)組件(內(nèi)核驅(qū)動(dòng)、核心架構(gòu)組件、內(nèi)核配置文件)。內(nèi)核驅(qū)動(dòng)是一套需要與硬件進(jìn)行交互的驅(qū)動(dòng)程序，例如MeeGo notebook 1.1中集成了攝像頭、USB、聲卡、顯卡、藍(lán)牙及觸摸屏等硬件驅(qū)動(dòng)程序；核心架構(gòu)組件是一個(gè)額外的軟件包，將它附加到內(nèi)核中以支持某些硬件的相關(guān)功能(如固件)；內(nèi)核配置文件為特定設(shè)備提供了詳細(xì)的配置信息，包括設(shè)備架構(gòu)、處理器類型、設(shè)備驅(qū)動(dòng)配置菜單、網(wǎng)絡(luò)支持以及內(nèi)核調(diào)制選項(xiàng)等。
    Qt域提供了跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)工具(Qt、Qt Mobility、Qt Webkit、Qt WebRuntime)，其中Qt提供了應(yīng)用程序和用戶界面的開(kāi)發(fā)工具包，Qt Mobility為MeeGo提供了開(kāi)發(fā)移動(dòng)應(yīng)用程序的接口，Qt WebKit能夠快速創(chuàng)建包含實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容和服務(wù)的應(yīng)用程序。
2 搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境
2.1 Linux下安裝配置Qt Creator
    在Linux和Windows環(huán)境下均可以開(kāi)發(fā)MeeGo應(yīng)用程序。鑒于MeeGo操作系統(tǒng)是基于Linux內(nèi)核并且是完全開(kāi)源的，故選擇了在Ubuntu 10.04 LTS系統(tǒng)上搭建MeeGo應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)環(huán)境。
    為搭建MeeGo應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，在Ubuntu 10.04 LTS上安裝配置QtCreator需要4個(gè)步驟，如圖3所示。

    (1)配置軟件庫(kù)安裝源
    ①添加軟件源：
    deb http：//repo.meego.com/MeeGo/sdk/host/repos/ubuntu/10.04//
    ②為軟件倉(cāng)庫(kù)增加公鑰：
    $ gpg --keyserver pgpkeys.mit.edu --recv 0BC7BEC479FC1F8A
    $ gpg --export --armor 0BC7BEC479FC1F8A | sudo apt-key add -
    ③更新軟件源：
    $ sudo apt-get update
    ④測(cè)試軟件源是否正確安裝：
    $ apt-cache policy madde
    (2)安裝MeeGo SDK
    $ sudo apt-get install meego-sdk-ia32
    $ sudo apt-get meego-sdk-armv7l
    如果開(kāi)發(fā)基于x86架構(gòu)設(shè)備的應(yīng)用程序，相應(yīng)的SDK需要安裝meego-sdk-ia32；如果開(kāi)發(fā)基于ARM架構(gòu)設(shè)備的應(yīng)用程序，則相應(yīng)的SDK需要安裝meego-sdk-armv7l。
    (3)安裝MeeGo目標(biāo)機(jī)交叉編譯環(huán)境
    ①下載并安裝目標(biāo)機(jī)交叉編譯環(huán)境的壓縮文件包：
    $ sudo mad-admin create -f meego-netbook-ia32-1.1.2
    ②檢查目標(biāo)機(jī)交叉編譯環(huán)境是否正確安裝：
    $ mad -t meego-netbook-ia32-1.1.2 pscreate -t qt-simple qthello
    $ cd qthello
    $ mad -t meego-netbook-ia32-1.1.2 qmake
    $ mad -t meego-netbook-ia32-1.1.2 make
    ③檢查目標(biāo)機(jī)交叉編譯環(huán)境是否正確運(yùn)行：
    $ file build/qthello
    (4)配置Qt Creator
    添加MeeGo交叉編譯器，打開(kāi)Qt Creator，選擇Tools > Options > Qt4 > Qt Versions。點(diǎn)擊“添加”按鈕，路徑選擇為usr/lib/madde/linux-i686/targets/meego-netbook-ia32-1.1.2/bin/qmake，點(diǎn)擊Rebuild按鈕。如果不進(jìn)行交叉編譯，則可以添加MeeGo SDK 的Qt版本，步驟同上，但路徑選擇為/opt/meego/meego-sdk-qt/bin/qmake。
2.2 搭建基于Atom D510嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)環(huán)境
    Atom D510處理器針對(duì)MeeGo操作系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，在Atom D510嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下搭建MeeGo應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境需要4個(gè)步驟，如圖4所示。

    (1)在Atom D510平臺(tái)上安裝MeeGo上網(wǎng)本操作系統(tǒng)
    由于Atom D510嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了UBS接口，最簡(jiǎn)單快捷的安裝方式是使用U盤(pán)安裝。首先，下載U盤(pán)鏡像制作工具Win32DiskImager.exe和MeeGo上網(wǎng)本鏡像文件；其次，制作MeeGo上網(wǎng)本系統(tǒng)啟動(dòng)U盤(pán)；最后，用該U盤(pán)重啟實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)入MeeGo上網(wǎng)本系統(tǒng)安裝界面進(jìn)行安裝。
    (2)安裝OpenSSH sever
    ①安裝OpenSSH sever。從主機(jī)Qt Creator向遠(yuǎn)程實(shí)體設(shè)備部署程序時(shí)，需要進(jìn)行文件拷貝，因此需要在實(shí)體設(shè)備上安裝OpenSSH服務(wù)。
    $ sudo zypper install openssh-server
    ②啟動(dòng)SSH服務(wù)：
    $ sudo /etc/init.d/sshd start
    ③將OpenSSH加入初始化序列中，開(kāi)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)：
    $ sudo chkconfig --add sshd
    (3)安裝gdbserver
    如果進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試應(yīng)用程序，需要安裝gdbsever。
    $ sudo zypper install gdb-gdbserver
    (4)配置實(shí)際設(shè)備連接
    打開(kāi)Qt Creator，選擇Tools→Options→Projects→MeeGo Device Configurations。點(diǎn)擊“添加”按鈕，添加一個(gè)程序運(yùn)行的實(shí)際設(shè)備。設(shè)置Device type為Real Device、Authentication type為Password、Username為root、Password為meego。SSH使用默認(rèn)端口號(hào)22，Gdb Server使用默認(rèn)端口號(hào)10000(如果該端口被占用可使用其他端口)。
    除此之外，如果開(kāi)發(fā)主機(jī)與實(shí)際設(shè)備使用交叉網(wǎng)線進(jìn)行通信，則兩者的IP地址必須配置在同一網(wǎng)段內(nèi)。如果使用局域網(wǎng)進(jìn)行通信，則開(kāi)發(fā)主機(jī)與實(shí)際設(shè)備接入同一局域網(wǎng)即可。
2.3 QEMU虛擬機(jī)下搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境
    在QEMU虛擬機(jī)下搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境，需要安裝MeeGo運(yùn)行時(shí)(即運(yùn)行在QEMU中的MeeGo操作系統(tǒng)鏡像)。安裝配置QEMU運(yùn)行時(shí)需要4個(gè)步驟，如圖5所示。

    (1)安裝MeeGo運(yùn)行時(shí)
    $ sudo mad-admin create -f -e meego-netbook-ia32-qemu -1.1.2-runtime
    如果運(yùn)行時(shí)安裝成功，則執(zhí)行下述指令：
    $ sudo mad-admin list runtimes
屏幕將顯示meego-netbook-ia32-qemu-1.1.2-runtime       (installed)安裝MeeGo SDK。
    (2)在Qt Creator中配置MeeGo仿真器
    打開(kāi)Qt Creator，選擇Tools→Options→Projects→MeeGo Device Configurations。點(diǎn)擊“添加”按鈕，為仿真器添加一個(gè)runtime(運(yùn)行時(shí))。設(shè)置Device type為MeeGo Emulator、Authentication type為Password、Username為root、Password為meego。SSH使用默認(rèn)端口號(hào)為6666。Gdb Server使用默認(rèn)端口號(hào)為13619(如果該端口被占用可使用其他端口)。
    (3)啟動(dòng)MeeGo運(yùn)行時(shí)
    $ sudo mad remote –r meego-netbook-ia32-qemu-1.1.2-runtime poweron
    如果運(yùn)行時(shí)不能正常啟動(dòng)，可能有兩個(gè)原因：①開(kāi)發(fā)主機(jī)BIOS禁用了Virtualization Technology，進(jìn)入主機(jī)BIOS開(kāi)啟Virtualization Technology即可解決問(wèn)題；②開(kāi)發(fā)主機(jī)沒(méi)有加載KVM模塊。
    對(duì)于Intel處理器，執(zhí)行$ sudo modprobe kvm_intel指令可加載KVM模塊
    對(duì)于AMD處理器，執(zhí)行$ sudo modprobe kvm_amd指令可加載KVM模塊
    (4)用SSH登錄運(yùn)行在QEMU中的MeeGo鏡像
    $ ssh meego@127.0.0.1 -p 6666
    MADDE啟動(dòng)QEMU時(shí)，完成了從主機(jī)6666端口到MeeGo鏡像SSH端口的重定向。目前MeeGo 鏡像中有如下兩個(gè)帳號(hào)：①用戶名：meego  密碼：meego；②用戶名：root  密碼：meego。
3 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)流程
    (1)新建一個(gè)Qt工程。在Qt Creator開(kāi)始界面，點(diǎn)擊右下角Creat Project按鈕，創(chuàng)建Qt工程。
    (2)根據(jù)目標(biāo)設(shè)備選擇合適的應(yīng)用程序模板。開(kāi)發(fā)MeeGo上網(wǎng)本應(yīng)用程序，需要選擇Qt C++ Program工程中的Mobile Qt Application模板。
    (3)使用工程向?qū)?，逐步設(shè)置工程的名稱、路徑、Qt版本信息、程序類信息、工程管理信息。程序類信息包括：類的名稱、基類、頭文件、源文件和Form文件。工程管理信息列出了工程的路徑和工程中所有的文件。
    (4)編寫(xiě)相應(yīng)的應(yīng)用程序代碼，設(shè)置應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境。如果目標(biāo)設(shè)備為MeeGo虛擬機(jī)，則將Device configuration設(shè)置成meego emulator；否則將其設(shè)置為實(shí)體設(shè)備。設(shè)置完成后，依次點(diǎn)擊編譯和運(yùn)行按鈕，應(yīng)用程序即可部署到目標(biāo)設(shè)備上并運(yùn)行。
4 應(yīng)用程序集的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
4.1 總體設(shè)計(jì)方案
    應(yīng)用程序集總體結(jié)構(gòu)如圖6所示，由主操作界面、辦公模塊、通信模塊、娛樂(lè)模塊、地圖模塊組成。通過(guò)主操作界面可啟動(dòng)不同子模塊，子模塊之間不能直接互相切換，子模塊必須返回主操作界面才可啟動(dòng)其他子模塊。通過(guò)子模塊界面可啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)用程序。

    進(jìn)入子模塊后，主操作界面切換為子模塊的操作界面。兩個(gè)模塊的主操作界面的結(jié)構(gòu)完全相同，只是六面體每個(gè)面的功能不同。以辦公模塊為例，其上下兩個(gè)面的功能為返回主操作界面，前后左右4個(gè)面分別代表了文本編輯程序、表格處理程序、圖片瀏覽程序和保留的擴(kuò)展程序接口。
    六面體的每個(gè)面均使用OpenGL逆時(shí)針正向繪制。六面體通過(guò)加載相應(yīng)的紋理代表不同的模塊或者應(yīng)用程序。首先加載用來(lái)生成紋理的圖片，然后生成紋理，最后加載紋理[4]。在繪制面之前調(diào)用glLoadName()函數(shù)，使用名字棧為六面體的面設(shè)置名字。通過(guò)調(diào)用facceAtPosition()私有函數(shù)確定光標(biāo)下的面。程序使用面的名字和shift_flag變量來(lái)實(shí)現(xiàn)主操作界面和子模塊操作界面的相互切換。
    (2)子模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    辦公模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了圖片瀏覽程序、文本編輯程序、表格處理程序；通信模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了新浪微博客戶端和局域網(wǎng)通信程序；娛樂(lè)模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了連連看游戲、貪吃蛇游戲和拼圖游戲；地圖模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了北京地鐵線路查詢程序和Google在線地圖程序。
    在此只介紹地圖模塊中的北京地鐵線路查詢程序。該程序涵蓋了北京地鐵七條干線，并實(shí)現(xiàn)了任意兩個(gè)站點(diǎn)之間的最短路徑查詢和動(dòng)態(tài)顯示。該程序使用圖存儲(chǔ)地鐵線路信息。地鐵線路圖中共有115個(gè)站點(diǎn)，每個(gè)站點(diǎn)分配了唯一的ID標(biāo)識(shí)為圖中的一個(gè)頂點(diǎn)。如果兩個(gè)站點(diǎn)直接相連，則將這兩個(gè)站點(diǎn)之間弧的權(quán)值設(shè)置為1，否則設(shè)置為10 000，表示這兩個(gè)站點(diǎn)沒(méi)有直接相連。程序使用著名的弗洛伊德最短路徑算法，通過(guò)圖的權(quán)值矩陣求任意兩個(gè)站點(diǎn)之間的最短路徑。通過(guò)定時(shí)器和變換畫(huà)刷的顏色來(lái)實(shí)現(xiàn)查詢結(jié)果的動(dòng)態(tài)顯示，每0.7 s更新一次地圖，如果用戶正在進(jìn)行線路查詢，則變換畫(huà)刷的顏色閃動(dòng)線路上站點(diǎn)。
4.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例
    以Google在線地圖為例，本應(yīng)用程序使用MeeGo Qt域的Qt WebKit進(jìn)行開(kāi)發(fā)，總體的開(kāi)發(fā)流程與本文第3節(jié)“應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)流程”相同。在此，只敘述程序代碼的編寫(xiě)。
    (1)為了使用Qt WebKit，需要在工程的.pro文件中添加QT += webkit，并在相應(yīng)頭文件中添加#include
<QwebView>。
    (2)新建一個(gè)QWebView類的控件對(duì)象：
    QWebView *mapview = new QwebView()；
    (3)調(diào)用該控件對(duì)象的setUrl函數(shù)，設(shè)置其顯示內(nèi)容為Google在線地圖：
    mapview->setUrl(QUrl("http://ditu.google.cn/"));
    (4)設(shè)置控件的窗口名字并將其顯示：
    mapview->setWindowTitle("Google在線地圖");
    mapview->show()；
    本文論述了MeeGo嵌入式操作系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)流程，以及在Linux平臺(tái)上搭建MeeGo應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境和使用Qt Creator開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序集的方法和步驟。
參考文獻(xiàn)
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