嵌入式瀏覽器Konqueror/E的實現(xiàn)

摘　要: Konqueror/embedded是針對嵌入式Linux的開放源碼瀏覽器，也是符合GNU條款的自由軟件。本文首先對該瀏覽器技術(shù)核心做了簡要分析，然后詳細介紹了Konqueror/embedded在ARM-Linux操作系統(tǒng)上的移植和漢化過程。
關(guān)鍵詞:  Konqueror   嵌入式瀏覽器   ARM-Linux    移植   漢化

1 Konqueror/E概述

隨著網(wǎng)絡(luò)科技的進步，因特網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)的融合將成為必然趨勢。要在嵌入式設(shè)備上訪問因特網(wǎng)，瀏覽器是必不可少的。目前，嵌入式瀏覽器已經(jīng)逐漸成為高端手機和PDA的標準配置。嵌入式瀏覽器的另一大作用就是在網(wǎng)頁中利用CGI(CommonGateway Interface：公用網(wǎng)關(guān)接口)來調(diào)用其他可執(zhí)行程序。這樣控制頁面可以做的很美觀，而且可擴展性好。

現(xiàn)在已經(jīng)面市的嵌入式瀏覽器大多市商業(yè)版本的，如Opera、MS Explorer等。而Konqueror/embedded是符合GNU條款的自由軟件。Konqueror/embedded是針對嵌入式Linux，由著名的桌面操作環(huán)境KDE下的瀏覽器Konqueror派生出來的。Konqueror/embedded將Konqueror中關(guān)于KHTML，SSL(Security Socket Layer：安全套接層)，Javascript等內(nèi)容繼承下來，同時簡化了Konqueror中很多類的定義，剔除了原來KDElib部分，以適應(yīng)在不同的嵌入式平臺下能構(gòu)成功移植和運行。Konqueror/embedded完整地支持HTML4(Hypertext Markup Language:超文本鏈接標示語言)和CSSL(Cascading Style Sheets：層疊樣式表單)部分支持CSS2、JavaScript(ECMAScript 262)、cookies、SSL、IPv6；支持和管理兼容的XBEL的書簽，并且能夠很好地支持中文網(wǎng)頁瀏覽。而且還可以將Konqueror/embedded作為一個flashpalyer、pppdialer或文件管理器來使用。

   圖1  Konqueror/E運行界面     
                
圖1為Konqueror/embedded在Embedded-Linux平臺上運行界面。

Konqueror/embedded作為嵌入式Linux操作系統(tǒng)的首選瀏覽器，被廣泛的使用。但是由于該瀏覽器是自由軟件，因此向具體嵌入式平臺移植時存在一定的難度。本文第三部分詳細的介紹了Konqueror/embedded向ARM-Linux平臺上的整個移植和漢化過程，以便開發(fā)者參考和使用。

2 Konqueror/E的結(jié)構(gòu)

Konqueror/embedded是由底層網(wǎng)絡(luò)連接，圖形化用戶界面和處理HTML繪制的引擎－KHTML構(gòu)成的。底層的通信協(xié)議實現(xiàn)是基于KIO/slave機制來實現(xiàn)的；GUI界面采用可Kparts組建技術(shù)和Qt的基本構(gòu)件；而作為Konqueror/embedded的核心－KHTML則運用了文檔對象模型(DOM)所提供的API接口，并在DOM樹上掛接javascript引擎，CSS解析器以及渲染引擎。

Konqueror/embedded的層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。 

   
        圖2  Konqueror/embedded的層次結(jié)構(gòu)

（1）    Kparts及QT構(gòu)件實現(xiàn)GUI

在KDE中，部件被稱為part，這和MS中的OLE組件是一個概念。一個part通常包含三個部分：一個窗口、功能、以及使用該功能的用戶接口。應(yīng)用在瀏覽器項目中，part 包含了多個窗口（一個頁面對應(yīng)于一個 part，而一個頁面有可能包含多個窗口）、part 提供的功能包括：頁內(nèi)、頁間的跳轉(zhuǎn)、重定向、窗口的創(chuàng)建和刪除、用戶的輸入處理、剪切、粘貼等，同時為使用這些功能提供了菜單、工具條、狀態(tài)條等用戶接口。其他的應(yīng)用程序可以使用該 part 把瀏覽器窗口嵌入自己的應(yīng)用中。 
為了方便地實現(xiàn)將現(xiàn)有應(yīng)用作為一個控件插入到另外一個應(yīng)用中去，采用了 part 對象負責管理整個應(yīng)用和窗口。對于每個窗口又采取了類似 Microsoft MFC 中的 Doc-View 結(jié)構(gòu)。因此在將應(yīng)用嵌入到另外一個應(yīng)用中的時候，只需要獲得 part 中的接口和數(shù)據(jù)即可。對窗口的一切操作的響應(yīng)由被嵌入應(yīng)用的 part 對象來完成，而類 Doc-View 結(jié)構(gòu)只簡單的負責顯示和保存顯示數(shù)據(jù)就可以了。  {{分頁}}

Kpart 定義了一系列簡單的類：part、plugin、mainwindow、part manager。其中： 
a)  Part：是 KDE 中的部件。為了定義一個Part，你需要提供widget，當然還有提供訪問Part功能的Actions，還要有一個XML文件來描述在UI中Actions的布局。 
b)  Plugin：它是一小段功能程序，不通過嵌入一個Widget來實現(xiàn)。但是定義了應(yīng)用程序用戶接口對應(yīng)的動作。它可以是圖形的，比如彈出的對話框、拼寫檢查等。 
c)  Mainwindow：它是一個特殊的KTMainWindow，它的具有Action定義的UI是由XML文件來描述的，這樣它可以通過彌合XML文件來嵌入Part對象。 
d)  Part manager：它是一個抽象的類，用來處理激活還是禁止 part。它只有在一個 mainwindow 中包含多個 part 的時候才有用。
由于Konqueror/embedded是基于圖形庫QT/E，因此也遵循了signal、slot消息機制，Konqueror/embedded作為QT/E的一個標準應(yīng)用程序進行輸入輸出及界面消息響應(yīng)。

（2）執(zhí)行DOM 模塊

DOM 模塊對經(jīng)過解析的標記進行文法檢查，并把屬性看作節(jié)點，按照標記的語義包含關(guān)系以及先后順序組織成DOM樹。它給HTML 文檔定義了一個與平臺無關(guān)的程序接口。使用該接口可以控制文檔的內(nèi)容、接口和樣式。

在執(zhí)行DOM模塊的過程中，瀏覽器將所有從語法語義解析模塊中獲得標記和屬性按照一定的層次結(jié)構(gòu)組織成DOM 樹。完成構(gòu)筑DOM 樹的功能后，DOM 模塊會同時標記和屬性以對象的形式傳給綁定模塊和腳本引擎模塊。

（3）執(zhí)行I/O 模塊

瀏覽器加載有關(guān)的I/O文件，對HTTP等協(xié)議進行解析。語法語義解析模塊的解析功能分為兩部分：①對接收到的字節(jié)流進行分詞，解析為關(guān)鍵字；②調(diào)用解析器檢驗關(guān)鍵字是否合法，若是合法的關(guān)鍵字，則按照規(guī)則插入到DOM 樹中。

HTML 的標記（tag）和屬性（attribute）統(tǒng)稱為HTML的關(guān)鍵字?；旧纤蠬TML 4. 0 規(guī)范的標記都在此功能模塊中獲得支持。從I / O 模塊中接收字節(jié)流并進行分詞，輸出標記；再對標記進行判斷，如果是HTML 規(guī)范中合法的標記，則把標記看作一個節(jié)點，并組織成一棵語法樹。對屬性標記的解析首先在標記處理類中執(zhí)行，如果解析不成功，則交由基類的屬性解析器進行解析。

以上簡要介紹了Konqueror/E的幾個核心技術(shù)，下面結(jié)合實際詳細介紹Konqueror/E的移植和漢化過程。

3 Konqueror/E的移植

3.1交叉編譯工具的安裝
準備文件：

當編譯器運行在一個為另一系統(tǒng)產(chǎn)生可執(zhí)行程序的系統(tǒng)上時，就會出現(xiàn)交叉編譯。通常，程序是在一臺計算機上編譯，然后再分布到將要使用的其他計算機上。當主機系統(tǒng)（運行編譯器的系統(tǒng)）和目標系統(tǒng)（產(chǎn)生的程序?qū)⒃谄渖线\行的系統(tǒng)）不兼容時，該過程就叫做交叉編譯。

在本文中運用的交叉編譯工具是ARM-CrossToolchain，這是專門為ARM處理器設(shè)計的交叉編譯工具。該工具主要包含：交叉編譯器（arm-linux-gcc），編譯庫(glibc)，包含文件(頭文件)和一些與ARM處理器相關(guān)的其他工具。這些工具都包含在cross-2.95.3.tar.bz2壓縮包文件中，這個交叉編譯工具在一般開發(fā)板的軟件包中都有。

值得一提的是，本文所使用的所有軟件包，都能在網(wǎng)上免費下載到。

工具補丁主要是提供一些編譯QT/E和Qtopia時需要用到的庫，其中包含了uuid庫，Jpeg庫在Qtopia和Konqueror/E編譯時將要用到。有了這些工具就可以進行交叉編譯環(huán)境的建立了，如圖3所示。      

                    
注意2.95.3版本的交叉編譯工具只能解壓到/usr/local/arm/2.95.3目錄下，否則在QT/E編譯時會出錯。接下來如圖4所示，編譯和安裝Jpeg庫。

圖4  編譯和安裝Jpeg庫

為了之后在任何目錄下面都能夠使用工具鏈，必須要對路徑進行設(shè)置。用VI編輯器打開/etc/profile文件并添加下述的路徑：
PATH=/usr/local/arm/2.95.3/bin:$PATH

3.2 QT/E的編譯

準備文件：

Qt 是一個跨平臺的 C++ 圖形用戶界面庫，由挪威 TrollTech 公司出品，目前包括QT/X11(基于 Framebuffer)和QT/E(Qt Embedded)。Konqueror/E就是基于QT/E圖形用戶界面庫的，因此在編譯Konqueror/E之前必須先編譯QT/E。

編譯QT/X11的唯一目的就是為編譯QT/E提供uic（用戶接口編譯器）,uic用來把.ui文件轉(zhuǎn)成.h和.cpp文件。 {{分頁}}

如圖5所示將QT/X11編譯完畢生成uic拷貝到QT/E的bin目錄下面。接下來編譯QT/E，在編譯QT/E之前先要將Qtopia的一個配置文件拷貝到QT/E中，表示QT/E的配置是按照Qtopia要求的。

 
cp qtopia-free-1.7.0/src/qt/qconfig-qpe.h qt-embedded-2.3.7/src/tools/
之后就可以設(shè)置環(huán)境變量，編譯QT/E了。
圖6所示編譯QT/E完成后，在QT/E的lib目錄下會生成libqte.so.2.3.7庫文件。

 

3.3 圖形界面Qtopia的編譯

準備文件：

Qtopia 是基于QT/E的圖形界面應(yīng)用程序集，通過Qtopia真正地將圖形界面展現(xiàn)在用戶的眼前。如果說QT/E是靈魂，那么Qtopia就是肉體。而Konqueror/E在一般情況時是在Qtopia環(huán)境下運行的，所以要用到Qtopia庫。也有少數(shù)情況時用不到，也就是說系統(tǒng)啟動的時候只運行Konqueror/E。那么只要在編譯Konqueror/E的時候配置稍作修改即可，本文只介紹前者。

在編譯QT/E的時候已經(jīng)將Qtopia的配置傳遞給了QT/E，因此編譯Qtopia時就非常容易了：
cd qtopia-free-1.7.0/src
./configure  -xplatform linux-arm-g++
make
這樣在bin目錄下會生成一組應(yīng)用程序集，在lib目錄下產(chǎn)生了一系列的Qtopia庫，給Konqueror/E的編譯做準備。

3.4 Konqueror/E的編譯和安裝

準備文件：

經(jīng)過實踐證明上面版本的Konqueror/E比較穩(wěn)定，因此我們選擇了該版本的源文件進行編譯。

3.4.1 Konqueror/E的編譯

在編譯Konqueror/E之前，必須將QT/E和Qtopia的路徑指定給編譯器。這樣編譯器才能找到相應(yīng)的庫，從而為Konqueror/E提供相應(yīng)的庫文件。

圖7.1  設(shè)置環(huán)境變量
 
如圖7.1所示，先要設(shè)置一些必要的環(huán)境變量，然后再按照圖7.2配置和編譯Konqueror/E。當然在編譯配置時，這些配置選項都是有各種含義的。有些配置選項不能搞錯，不然就會編譯不通過，甚至有時候連配置都不能完成。比如QT/E路徑指定不對就會在配置時出錯，這些都需要在實際的移植過程中才能體驗到的。 {{分頁}}

圖7.2 配置和編譯Konqueror/E

3.4.2 Konqueror/E的安裝

在Konqueror/E編譯完成之后，目錄下會生成相應(yīng)的可執(zhí)行文件。因此Konqueror/E的安裝主要是指將可執(zhí)行文件和一些其他的配置文件拷貝到嵌入式系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中去就行了。一般來說，Konqueror/E運行需要五個文件，圖8描繪了這五個文件的原來所在路徑和安裝到目標板的路徑，這些都要手動去拷貝。

 
 
圖8  文件的原來所在路徑和安裝到目標板的路徑

當然在目標板上運行Konqueror/E之前，必須指定幾個環(huán)境變量，否則Konqueror/E會找不到庫文件而終止運行。圖9設(shè)置了這些環(huán)境變量，并運行Konqueror/E。

至此，Konqueror/E已經(jīng)安裝完畢。但是Konqueror/E缺省情況下是不支持中文網(wǎng)頁的，而且界面是英文的。某些情況下為了滿足特定的需要，這兩者是非常必要的。因此在下一小節(jié)里邊介紹了Konqueror/E的漢化和支持中文。

 
3.5 Konqueror/E的中文化

Konqueror/E的中文化可分為兩個部分: 一個是Konqueror/E本身控制界面的漢化;另一個是Konqueror/E對中文網(wǎng)站的訪問支持。和其他基于Qt 的應(yīng)用程序一樣, Konqueror/E中對所有用戶可見的文本使用tr()將文本標識出來。這樣利用Qt 提供的翻譯工具將很容易把這些文本轉(zhuǎn)化成所需要的語言，同時Qt 提供了兩個宏:QT_ TR_NOOP ( ) 和QT_ TRANSLATE_ NOOP ( ) 。

用它們標示出文本,以便于被lupdate 工具提取。具體操作步驟如下:
(1)在需要翻譯源碼的XXX. pro 中加入一項: TRANSLATIONS = XXX. t s。
(2)運行l(wèi)update XXX. pro ,生成XXX. t s 文件。該工具識別出t r () 結(jié)構(gòu)和上面描述的QT_ * _NOOP 宏,產(chǎn)生. t s 文件(通常每種語言一個) 。
(3)運行l(wèi)release XXX. pro 將生成XXX. qm。這是一個沒有翻譯成其他語言的. qm 文件(也可以用Qt Linguist生成) ,可以把它改名為XXX_en. qm。
(4)啟動Qt Linguist 將XXX. t s 文件導(dǎo)入,將需要翻譯的內(nèi)容翻譯成中文。翻譯完成之后, 點擊File →Re2lease ,將文件保存為XXX_zh. qm。
(5)翻譯文件保存之后, 在程序源碼中需要構(gòu)建Qt ranslator 實例,利用Qt ranslator 將翻譯文件加載到圖形界面上。

圖10   Konqueror/E的中文化

在Konqueror/ embedded 中可以通過修改main. c 中的這段代碼來實現(xiàn)UI 的漢化:

由于QT/E是可以支持Unicode編碼的，因此Konqueror/E也可以支持中文。但是在編譯QT/E的缺省配置中是不支持Unicode的，因此我們要手動修改qconfig-qpe.h文件的配置：

注釋掉38行，#define QT_NO_CODECS。

這樣修改完畢以后，重新開始編譯QT/E以及Qtopia和Konuqueror/E，Konqueror/E就能接受Unicode編碼的漢字了。但是要在Konqueror頁面上顯示，就必須要有相應(yīng)的字體，因此對Konqueror/E源代碼中/konq-embed/dropin/ kglobalsettings.cpp文件進行修改：

將"helvetica"改為"unifont"后重新編譯Konqueror/E，這樣Konqueror/E中就能顯示中文字體的頁面了。

4 小結(jié)

本文對嵌入式瀏覽器Konqueror/embedded技術(shù)核心做了簡要分析，闡明了該瀏覽器的先進性與可擴展性，而且該瀏覽器是開源的符合GNU條款的自由軟件。因此對Embedded-Linux下嵌入式瀏覽器的使用者來說，Konqueror/embedded無疑是一個最佳選擇。但是在Konqueror/embedded移植到實際使用系統(tǒng)中，存在一系列的問題。如果說沒有移植經(jīng)驗的人就會覺得完全無從下手，本文除了移植Konqueror/E以外還完成了Qtopia的移植。因為本文最終達到了在圖形界面Qtopia上運行Konqueror/E。

筆者結(jié)合了實際的移植經(jīng)驗，詳細地說明了整個移植步驟。將理論與實際結(jié)合起來，而不是紙上談兵。因此本文對嵌入式瀏覽器的移植有著非常重要的實際意義，同時也希望能給瀏覽器開發(fā)者和使用者們帶來參考價值。

參考文獻
[1]張曉林，崔迎煒. 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實踐. 北京：北京航空航天大學出版社 2006
[2]倪繼利，Qt及Linux操作系統(tǒng)窗口設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社, 2006
[3]http://www.konqueror.org/embedded/
[4]http://www.trolltech.com/