CN1853412A - 作为嵌入式系统中的资源的图形显示的共享方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于管理与其上有多个应用程序驻留的嵌入式系统相关联的图形显示的系统和方法，并且多个应用程序可进入该图形显示。该系统包含可防止应用程序同时进入图形显示的图形资源管理器。

Description

作为嵌入式系统中的资源的图形显示的共享方法
技术领域
本发明一般地涉及图形显示，具体涉及对应用程序之进入图形显示进行管理的系统。
背景技术
在嵌入式系统中使用的图形(例如，视频)显示装置对于运行在嵌入式系统上的应用程序是重要的资源。嵌入式系统中的两个或两个以上应用程序经常竞争以获得对资源的访问。通常，在嵌入式系统中，有两种方法管理如何在想要显示的不同应用中共享屏幕显示，例如图形用户界面(GUI)。
例如，一种方法是包括例如来自TrollTech公司的“X window”或“Qt Embedded”的窗口管理系统。在该方法中，窗口管理系统“拥有”作为资源的屏幕显示并且任何想要显示GUI的应用必须使用窗口管理程序提供的应用程序接口(API)库。在该方法中，应用不“拥有”作为资源的屏幕显示，且必须在窗口管理系统提供的层面上放置它们特定的GUI设计。可惜的是，利用该管理方法，窗口管理程序需要相对较大的系统存储器。而且，嵌入式系统与多个应用共享屏幕显示所需的处理耗尽了中央处理器(CPU)周期并降低了嵌入式系统的整体性能。
当前使用的用于管理屏幕显示的第二种方法包括具有一个完全控制屏幕显示的主应用，例如网络浏览器。在该方法中，所有其他的应用(例如嵌入式装置控制应用、电子邮件应用等)作为“插入式”软件写入网络浏览器。在该方法中，屏幕显示资源是网络浏览器，并且所有应用是作为浏览器附加部分编写的。同样地，所有应用组合为一个大的应用，而不是一组独立的应用。
可以看出，因此存在对这样一种系统和方法的需要，该系统和方法允许多个应用具有作为资源的屏幕显示的全部“所有权”同时仍允许屏幕显示由独立的应用共享。还需要有这样的系统和方法，该系统和方法使系统存储器的使用减到最少，且不使系统失去CPU周期。本发明满足这些以及其他的需要，并克服当前屏幕显示管理方法中的缺点。
发明简述
本发明通过使用称为图形资源管理器(GRM)的后台任务来解决了对于高效管理图形屏幕显示的需要，该后台任务协调可独立执行的应用程序对图形显示装置的访问。根据本发明的一方面，每个应用程序具有对图形显示装置的全部“所有权”，并且不被预先定义的应用程序接口(API)所约束。根据本发明的另一方面，使用图形用户界面(GUI)等的每个应用程序在其退出或暂停时通知后台GRM任务它已结束。根据本发明的又一方面，不允许应用程序调用另一个试图独自使用帧缓冲器的可能为单独进程的应用。结果，不存在对图形显示装置的竞争。根据本发明的另一方面，发送到GRM任务的消息也可包括一个对于要调用的新应用程序或对于直到用户再请求前被中断的任何图形相关显示的请求。注意到，对图形显示装置的访问是串行的；即使当应用程序有权进入显示时该应用程序“拥有”该显示，每次也只允许一个应用程序进入该显示。
在一个实施例中，嵌入式系统包括对于由应用程序对图形显示的进入之管理的程序。例如，可借助于显示向用户提供界面的主菜单的屏上显示(OSD)来选定第一应用。当退出第一应用时，将已经退出第一应用的消息发给GRM，并且GRM又可显示主菜单。然后，使用主菜单可选定第二应用。当退出第二应用时，将消息发给GRM，GRM则显示主菜单供进一步选择或者从主菜单中退出。优选的方式是，当用户选择退出主菜单时，退出主菜单并且GRM暂停OSD。
在另一个实施例中，嵌入式系统驻留在作为图形显示装置的电视中，并且多个应用程序以及GRM驻留在嵌入式系统内。而且，在本发明的实施例中，GRM每次允许嵌入式系统内的一个且只有一个应用进入图形显示。在本实施例中，当退出屏上显示而不是一个应用程序被选定时，就可显示电视内容。
本发明的另一方面是管理图形显示的方法。该方法包括提供OSD。提供多个应用并且每次只允许唯一的一个应用进入图形显示。
本发明的更多方面将在说明书的以下部分提出，其中详细描述是为了完全公开本发明的优选实施例而不是对本发明施加限制。
附图说明
通过参考下列仅用于说明的附图当会更充分地理解本发明：
图1是用于管理本发明的图形屏幕显示的系统的实施例的方框图，该图形屏幕显示结合在电视中。
图2是用于管理本发明的图形屏幕显示的方法的流程图。
图3是用于管理本发明的图形屏幕显示的方法的第二流程图。
具体实施方式
以下更详细地参考附图对本发明进行说明，即参考在图1中概括示出的系统和在图2及图3中概括示出的方法。当会理解，只要不偏离本文所公开的基本概念，本系统在配置和组件的细节上可以变更，且本方法可以在特定的步骤和顺序上有变化。
图1示出一般设计用于管理本发明的图形显示的系统10的实施例。在所示的实施例中，系统10包括提供图形显示的装置即电视12。然而，当会理解，本发明并不局限于结合电视使用，也可结合其他视频显示装置使用。结合电视使用本发明是为了说明本发明的特征和配置。
在所描述的实施例中，嵌入式系统14安装在电视12内。不难理解，嵌入式系统14通常包括用于程序执行的一个或多个微处理器和相关存储器、固态或其他传统存储器存储装置、控制器、接口等等。图1示出可由本发明的嵌入式系统14执行的图形资源管理(GRM)程序16(下文详述)，并且该图形资源管理程序与图形显示(例如，电视12)通信以提供用于功能选择的屏上显示(OSD)18。在一优选实施例中，主菜单应用或同类应用创建用于呈现OSD 18的像素数据，并且用于呈现OSD 18的像素数据存储在帧缓冲器20中，但是也可采用其他装置，例如存储器的专用区域。如图1所示，GRM 16也可与多个应用程序通信，本文通过实例将这些应用程序示出为第一应用程序(APP1)22、第二应用程序(APP2)24、第三应用程序(APP3)26和作为主菜单应用程序的第四应用程序(APP4)。可以了解到，应用程序22、24、26、28可以是网络浏览器、游戏、编程应用等等。还可了解到，多于或者少于四个应用程序也可与嵌入式系统内的GRM 16通信。
图1还示出与电视12通信的遥控器30。除例如音量、声道等标准电视控制之外，遥控器30可用于进入电视12内的嵌入式系统14并且还导致嵌入式系统14内的应用程序22、24、26、28串行地执行。当会理解，GRM 16可包括当OSD 18“关闭”时可使用的与遥控器30的接口。
优选的方式是，GRM 16是运行在嵌入式系统14内的相对较小的后台任务。GRM 16可用于根据通过由应用程序28提供的主菜单的选择在可独立执行的应用程序22、24、26之间进行协调。在该系统中，每个应用程序22、24、26、28具有图形显示的全“所有权”且不被预先定义的应用程序接口(API)所约束。而且，每个应用程序22、24、26、28在退出或暂停时可简单地通知GRM 16它已结束图形显示，以释放图形显示供另一应用程序进入。
图1示出与OSD 18和四个应用程序22、24、26、28相互作用的GRM16。在这点上，系统10应理解为串行地运行。换句话说，每次只有一个应用程序22、24、26、28能访问图形显示装置。应用程序最好不能调用试图独立使用图形显示的另一应用；因此，应用程序不会为进入图形显示而相互竞争。发送到GRM 16的信息也可包括对于要调用的新应用或对于要被中断直到再被用户请求的任何与图形有关的显示的请求。
如上所述，在一优选实施例中，OSD 18可以存储在帧缓冲器20中，例如由Linux提供的标准帧缓冲器内。帧缓冲器20一次可由单个应用程序打开并寻址。而且，GRM 16可用于协调在给定时刻准许哪个应用使用帧缓冲器20。产品领域是嵌入式系统，其中所有应用由嵌入式系统的开发者提供。在此给定条件下，应用程序22、24、26、28可定制成按需要与GRM 16交互，因为由GRM 16协调对帧缓冲器20的访问。
应注意，典型嵌入式系统的低分辨率使得分层应用窗口(如在窗口管理系统中那样)多少有点不能使用。因此，一次一个地在显示器上将多个应用窗口分层的能力是不必要的。
虽然在一优选实施例中，本发明可利用帧缓冲器20，但可以理解也能使用其他的装置。例如，可使用装置显示用的的专用存储区域。应注意，一些嵌入式系统没有使用图形显示的“帧缓冲器模型”；而是这样，这些嵌入式系统有议定的存储器区域，其中写入该区域的任何内容都显示在显示器上。
在采用多重叠图形平面的硬件系统中，本发明的GRM可协调将哪个应用分配给哪个图形重叠平面。而且，可为各图形重叠平面提供唯一的GRM。在这一系统中，可对各GRM分派应用的唯一子集。这样，选择查看一项应用(例如电子邮件)对于本系统将不是模棱两可的。
可以获知，本发明还可用于协调哪个应用可使用系统的音频能力。此外，本发明提供的GRM 16可与机顶盒、GPS手持装置及设有显示器的或与显示器对接的其他装置一起使用。
现在参考图2，该图示出本发明的操作逻辑的实施例。当会了解，使用传统编程技术以软件和/或固件实现该逻辑，由嵌入式系统执行该逻辑。该逻辑在步骤50从“do”循环开始，其中当它被选定以显示例如主菜单的GUI时，执行下列步骤。在步骤52，启动主菜单应用程序。一旦启动主菜单应用程序，用户就具有若干选项。在步骤54，当经由主菜单选定第一应用时，执行下列步骤。在步骤56，退出主菜单应用程序。然后，在步骤58，将消息发送到GRM 16以启动第一应用程序。
当用户在步骤60决定退出第一应用程序时，该逻辑移到步骤62，退出第一应用程序。进入步骤64，通知GRM 16已经退出第一应用程序。该逻辑然后返回步骤52并重新开始主菜单应用程序。
接下来到步骤66，当经由主菜单选定第二应用程序时，执行下列步骤。如图所示，主菜单应用程序在步骤68退出。移到步骤70，将消息发送给GRM 16以启动第二应用程序。此后，当用户在步骤72决定退出第二应用程序时，该逻辑进入步骤74，退出第二应用程序。在步骤76，通知GRM 16已经退出第二应用。该逻辑然后返回步骤52并重新开始主菜单应用程序。
从步骤52开始，该逻辑可移到步骤78，其中当用户决定退出主菜单时，逻辑移到步骤80，退出主菜单应用程序。在步骤82，将消息发送给GRM 16以暂停图形显示，例如主菜单。此后，在步骤84，可显示电视内容。然后在步骤86结束该逻辑。
应知，在上述逻辑中，应用可为例如网络浏览器、游戏等。因此，用户可经由主菜单进入网络浏览器，然后一旦用户退出网络浏览器则再次呈现主菜单。然后用户可经由主菜单进入游戏。GRM 16防止图形显示每次被多于一个的应用程序进入。
可以理解，GRM 16负责创建被调用的应用进程，并监测那些进程的错误状态(例如，异常子进程终止)。同样地，GRM 16可包括这种情况发生时可处理这种情况的代码。此外，必要时，GRM 16可以启动具有给定参数集的进程或将消息传送给它们作为其初始化的一部分。GRM 16也可在一个应用退出时接收来自该应用的消息，例如对于特定操作或开始另一应用的用户请求。因此，GRM 16可包含一个状态表或另一算法，以根据当应用退出时从该应用返回的信息来确定采取什么操作。应知，GRM 16在结束进程时一般不退出，但是在应用运行时自行暂停。
GRM 16可驻留在存储器中，并且当调用的应用退出时可随时运行。而且，不同于GRM 16，一个或多个选定的应用可根据实现方式而不退出，而只是释放资源并暂停处理，直到再需要时为止。例如，如上所述，一种这样的进程可为OSD 18主菜单显示。
现在参考图3，该图示出本发明的逻辑顺序的另一例。在图3的例中，用户在步骤100用电视遥控器选择显示GUI。作为响应，GRM在步骤102启动主菜单应用程序。接着，在步骤104，用户选择例如主菜单上的网络浏览。该主菜单应用程序然后退出，并同时向GRM发消息以启动网络浏览器，GRM在步骤106启动网络浏览器。当用户完成网络浏览并在步骤108退出网络浏览器时，网络浏览器通知GRM其会话期已经结束。接着，在步骤110，GRM启动主菜单应用程序。在步骤112，用户选择例如玩主菜单上的游戏。主菜单应用程序于是退出，同时向GRM发消息以启动游戏，并且GRM在步骤114启动所选择的游戏。当用户在步骤116结束游戏时，通知GRM已经结束游戏。接着，在步骤118，GRM开始OSD应用。如果用户完成了嵌入式应用的选择，在步骤120用户选择退出主菜单应用程序并且例如恢复看电视。在这种场合，主菜单应用程序退出，同时向GRM发消息以暂停图形显示，直到又被用户请求。
虽然上面的描述包含许多细节，但这些不应解释为对本发明范围的限制，而是仅作为对本发明目前优选的一些实施例的说明。而且，当会了解本发明最好用软件实现，并且根据上面的描述可使用传统编程方法编写该软件。因此，可以理解，本发明的范围完全涵盖本领域技术人员显见的其他实施例，并且本发明的范围仅由所附的权利要求书加以规定，其中对单个要素的参考除非明确说明否则不是意指“一个且仅有一个”，而是“一个或多个”。本领域普通技术人员公知的上述优选实施例的要素的所有结构、化学和功能等效物通过引用而明确结合于本文，并且由所附权利要求涵盖。而且，不必由一个装置或方法解决试图由本发明解答的每个问题，它将由所附权利要求涵盖。而且，不管要素、部件或方法步骤是否在权利要求中明述，本公开中的要素、部件或方法步骤均无意献给公众。本文中的无任何权利要求要素应在35 U.S.C.112第六段的规定下作出解释，除非该要素用短语“means for”明述。

Claims (29)

1.一种用于管理与嵌入式系统相关联的图形显示的设备，所述图形显示可由所述嵌入式系统执行的至少一个第一和第二应用程序进入，所述设备包括：
可由所述嵌入式系统执行的图形资源管理器；
其中，所述图形资源管理器用来防止所述应用程序同时进入所述图形显示。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述嵌入式系统包括执行以下操作的程序：
进行屏上显示；
借助于所述屏上显示选择所述第一应用；
当所述第一应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第一应用程序选定时向所述图形资源管理器发消息，以启动所述第一应用程序。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第一应用；
退出所述第一应用；
当已退出所述第一应用时向所述图形资源管理器发消息；以及
进行所述屏上显示。
4.如权利要求3所述的设备，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
借助于所述屏上显示选择所述第二应用；
当所述第二应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第二应用程序选定时向所述图形资源管理器发消息，以启动第二应用。
5.如权利要求4所述的设备，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第二应用；
退出所述第二应用；
当已退出所述第二应用时向所述图形资源管理器发消息；以及
进行所述屏上显示。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述屏上显示；
退出所述屏上显示；以及
向所述图形资源管理器发消息，以暂停所述屏上显示。
7.如权利要求6所述的设备，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
显示电视内容。
8.一种用于管理与嵌入式系统相关联的图形显示的设备，所述图形显示可通过所述嵌入式系统可执行的至少一个第一和第二应用程序进入，所述设备包括：
微处理器；以及
由所述微处理器可执行的装置，防止所述应用程序同时进入所述图形显示。
9.如权利要求8所述的设备，其中，防止所述应用程序同时进入所述图形显示的所述装置包括：
图形资源管理器程序。
10.如权利要求9所述的设备，还包括执行以下操作的程序：
进行屏上显示；
借助于所述屏上显示选择所述第一应用；
当所述第一应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第一应用程序选定时向所述图形资源管理器程序发消息，以启动所述第一应用程序。
11.如权利要求8所述的系统，还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第一应用；
退出所述第一应用；
当已退出所述第一应用时向所述图形资源管理器程序发消息；以及
进行所述屏上显示。
12.如权利要求11所述的系统，还包括执行以下操作的程序：
借助于所述屏上显示选择所述第二应用；
当所述第二应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第二应用选定时向所述图形资源管理器程序发消息，以启动第二应用。
13.如权利要求12所述的系统，还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第二应用；
退出所述第二应用；
当已退出所述第二应用时向所述图形资源管理器程序发消息；以及
进行所述屏上显示。
14.如权利要求13所述的系统，还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述屏上显示；
退出所述屏上显示；以及
向所述图形资源管理器程序发消息，以暂停所述屏上显示。
15.如权利要求14所述的系统，还包括执行以下操作的程序：
显示电视内容。
16.在一种嵌入式系统中，该嵌入式系统具有可由它执行的至少一个第一和第二应用程序进入的图形显示，所述系统中的改进部分包括：
可由所述嵌入式系统执行的图形资源管理器程序；
其中，所述图形资源管理器程序用来防止所述应用程序同时进入所述图形显示。
17.如权利要求16所述的改进部分，还包括执行以下操作的程序：
进行屏上显示；
经由所述屏上显示选择所述第一应用；
当所述第一应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第一应用程序选定时向所述图形资源管理器程序发消息，以启动所述第一应用程序。
18.如权利要求17所述的改进部分，还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第一应用；
退出所述第一应用；
当已退出所述第一应用时向所述图形资源管理器程序发消息；以及
进行所述屏上显示。
19.如权利要求18所述的改进部分，还包括执行以下操作的程序：
借助于所述屏上显示选择所述第二应用；
当所述第二应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第二应用选定时向所述图形资源管理器程序发消息，以启动第二应用。
20.如权利要求19所述的改进部分，还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第二应用；
退出所述第二应用；
当已退出所述第二应用时向所述图形资源管理器程序发消息；以及
进行所述屏上显示。
21.如权利要求20所述的改进部分，还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述屏上显示；
退出所述屏上显示；以及
向所述图形资源管理器程序发消息，以暂停所述屏上显示
22.如权利要求21所述的改进部分，还包括执行以下操作的程序：
显示电视内容。
23.一种用于管理与嵌入式系统相关联的图形显示的方法，其中所述图形显示可由所述嵌入式系统执行的至少一个第一和第二应用程序进入，所述方法包括：
提供可由所述嵌入式系统执行的图形资源管理器程序；
其中，所述图形资源管理器程序用来防止所述应用程序同时进入所述图形显示。
24.如权利要求23所述的方法，其中，所述嵌入式系统包括执行以下操作的程序：
进行屏上显示；
借助于所述屏上显示选择所述第一应用；
当所述第一应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第一应用程序选定时向所述图形资源管理器发消息，以启动所述第一应用程序。
25.如权利要求24所述的方法，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第一应用；
退出所述第一应用；
当已退出所述第一应用时向所述图形资源管理器程序发消息；以及
进行所述屏上显示。
26.如权利要求25所述的方法，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
借助于所述屏上显示选择所述第二应用；
当所述第二应用选定时退出所述屏上显示；以及
当所述第二应用选定时向所述图形资源管理器程序发消息，以启动第二应用。
27.如权利要求26所述的方法，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述第二应用；
退出所述第二应用；
当已退出所述第二应用时向所述图形资源管理器程序发消息；以及
进行所述屏上显示。
28.如权利要求27所述的方法，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
选择退出所述屏上显示；
退出所述屏上显示；以及
向所述图形资源管理器程序发消息，以暂停所述屏上显示。
29.如权利要求28所述的方法，其中，所述嵌入式系统还包括执行以下操作的程序：
显示电视内容。
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