基于LINUX的嵌入式瀏覽器的設計與實現

隨著 Intemet普及率的迅猛增長，瀏覽器成為獲取信息的標準工具，并且已經為廣大 Intemet用戶所接受。與瀏覽器相配合的各類軟件，如視頻、音頻的 Plug-in，都十分豐富。 Intemet上產生了大量的可瀏覽資源，也證明了瀏覽器這種方式的正確性，瀏覽器將成為網絡生活中的核心。另一方面，消費電子、計算機、通信 (3C)一體化趨勢日趨明顯，嵌入式技術成為研究熱點，機頂盒、信息家電等新產品的出現讓人們開始關注嵌入式系統，嵌入式瀏覽器也隨之浮出水面。嵌入式瀏覽器可以廣泛應用于 Intenet-Tv、iDVD、Web終端、數字電視機頂盒、掌上電腦等各種信息電器和便攜式網絡終端中，在工業控制領域也有著非常廣闊的應用前景。

本文提出了一種基于 I腫 D(系統的嵌入式瀏覽器，并介紹了該瀏覽器的設計實現方法。 1系統基本原理
1.1嵌入式瀏覽器的基本工作流程輸入 URL，通過網絡讀取對應 HTML文件：交給 HTML的解析器進行解析，在解析的過程中如果發現新的 URL(主要是圖片、樣式單以及 Jscript外部代碼 )，提交給網絡部分去讀取；在解析的過程中形成 DOM樹和 Render樹；最后利用解析結果生成對應控件并排版顯層次關系如圖 1所示。

1.2嵌入式 LINUX系統

對嵌入式應用環境下的 LINUX系統，要求代碼空間小，運行速度快，資源需求少。可以通過對通用 I刪 JX系統的配置和功能代碼精簡得到，也可采用商業的嵌入式 LINUX。

1.3嵌入式 GUI
?
GUI(圖形用戶接口)是瀏覽器的運行平臺，并提供了窗口編程的接口函數。嵌入式 GUI必須運行效率高，功能精干。常用的嵌入式 GUI有 MicroWindows、OpenGUI、QT／Enbedded、 MiniGui等。

1.4網絡訪問

網絡訪問通過 HTTP(超文本傳輸協議)實現瀏覽器與 Web服務器之間的通信，HITP規定了發送和處理請求的標準方式，規定了瀏覽器和服務器之間傳輸的消息格式及各種控制信息。

1.5 DTD

DTD(文檔類型定義)定義了 HTML文件中所有的標簽和屬性，及標簽的嵌套關系和屬性的取值范圍。它是解析 HTML文件的基礎。

1.6 DOM
?
DOM(文檔對象模型)是 HTML，文件解析的結果。它的內容包括了當前 HTML文件中所有的元素、元素的子元素、元素的屬性、元素的樣式、元素的事件等。

1.7 RENDER樹
?
RENDER樹供排版輸出程序使用。 RENDER．樹結構與 DOM樹類似，HTML解析器生成 DOM樹的同時生成 RENDER樹。RENDER樹的內容定義了實際顯示區域的嵌套關系。

2系統設計概要

2.1 HTML解析

HTML解析主要功能是分析取得的 HTML文件，辨認出標簽、屬性和內容，并根據 DTD定義校驗元素結構關系。解析結果形成 DOM樹和 RENDER樹，供輸出引擎排版顯示。如圖 2所示。

HTML解析可分為以下幾個子模塊：

2.1.1 DTD構建。
?
DTD定義了 HTMl。的語法規范。根據應用需要可選擇 Transitional DTD、FIarIleset DTD及 Strict DTD。依據 DTD規范說明，可以建立啪表格，每一個 DTD表格記錄定義一種標簽的基本信息，包括元素 ID、元素名、子元素列表、屬性列表等。解析 HTML．必須首先構建 DTD表格。

2.1.2語法分析 HTML文件

語法分析的主要思路是：讀 HTMI。緩存區。如是起始標簽，分析標簽內的標簽名、屬性和屬性值，根據 [riD定義判斷此標簽是否能被棧頂標簽包容 (為判斷元素的嵌套關系。建立的一個棧表)，如合法，生成 DOM節點，如果此標簽需有結束標簽，此標簽入棧；如包含關系不正確，放棄此標簽，繼續讀緩存。如是結束標簽，從棧頂向下查找有否對應起始標簽，如有，將對應起始標簽以上的棧元素出棧；如沒有，放棄此標簽，繼續讀緩存。如是標簽間的文本，則放至文本緩沖區，直到讀到標簽時，生成文本 DOM節點，插入到 DOM樹中。在生成 DOM節點時，生成對應的 RENDER節點(DOM節點與 RENDER節點不一定對應)。每個 RENDER節點代表一矩形區域，RENDER類型指明該矩形區域的特性，可分為： BlockBOX、InlineBOX、LineBOX、Anonymous BlockBOX等。在后面排版顯示中將介紹各類 RENDER的使用。

2.1.3 CSS的應用

作用于標簽的 CSS可分為三類：標簽的缺省樣式、從上層標簽繼承的樣式、標簽屬性中定義的樣式。它們從小到大的應用優先級是：缺省樣式、繼承上層標簽的樣式、標簽屬性中定義的樣式。在生成 DOM節點時，分析以上三類樣式定義．得到當前元素的應用樣式單。樣式的數據結構與屬性類似。

2.2排版顯示排版輸出模塊利用對 HTML文件解析的結果 DOM樹和 RENDER樹，生成瀏覽器窗口及相應的控件，并在屏幕上排版顯示。排版是基于 CSS2的規范進行的。

排版顯示基本原理：所有的 HTML元素在屏幕上都表示為矩形區域 (Box)。排版實際上就是把這些 Box擺到正確的位置上。 Box主要可分為 InlineBox、BlockBox。BlockBox代表一個矩形容器框，Linline box表現為文字、圖片等具體內容形成的矩形區域。一個 Block Box的直系兒子要么全是 Block，要么全是 Inline。若一個 Block Box的兒子中，既有 Block又有 Inline，就要包裝一層．即把 inline box用一個 Block Box包起來。這個自動產生的 Block Box就是所謂的 Anonymous Block Box。若一個 Lnline：Box有 Block Leve的兒子，那么它自己也應轉為 Block level。即 Inline Box不可能有 Block Box做兒子。 (Block box和 Inline box的包含關系要求的實現在前面生成 RENDER節點時解決)一個 Box可以在三種定位方式下進行排版：常規定位、絕對定位、浮動定位。通過元索的屬性 position和 float可以設置定位方式。

2.3網絡訪問

利用 LINUX系統的 HTTP函數庫，實現瀏覽器與 WEB服務器的通訊。為了管理多個通訊請求，需要建立任務隊列。請求得到響應后，響應結果放在緩沖區，發送消息回對應控件，由控件的處理函數分析響應內容。原理如圖 3所示。
?

主要接口函數： AddJobTbQueue(struct Job*Job)：加入新任務到任務隊列? GetHTMLFile()；利用 HTTP函數實現任務隊列的頭個任務? NetworkContml()：任務調度

3系統功能特點及實現情況此系統設計實現了瀏覽器的基本功能，能夠滿足一般嵌入式環境的需要。在優秀的嵌入式 GUI上開發項目，可以借用最新的科研成果，加快開發進度。系統結構簡單，易于實現。代碼量較小，資源占用較少。在國產著名自由軟件 MiniGUI下已成功實現。

4結語

本文的創新點是基于現有的嵌入式 GUI，利用系統的 HTEP函數庫實現網絡訪問，根據文檔類型定義和層疊式樣式表規范，解析 HTML文件和排版顯示。設計與實現了基于 LINUX系統的嵌入式瀏覽器的基本功能，滿足一般嵌入式環境的需要。其次，本系統簡單，易于實現，代碼較小，資源占有較少。

參考文獻
[1] Paul Tranblett,王伯欣譯 .J2ME無線 Java應用開發 [M].人民郵電出版社 ,2002.
[2]王楠, 鄧依群 . 嵌入式 Internet的實現技術與安全問題分析 . [J].微計算機信息 , 2006, 9-2:
12-15.
[3]白小明, 邱桃榮.基于 Linux的嵌入式實時操作系統的研究 [J]. 微計算機信息, 2006,2-2: 78-79、40.
[4]張科. 多接口嵌入式 Web服務器的設計與實現 [D].南京理工大學 ,2007.7