TinyPiXOS 包括窗口管理器（TpWM）、GUI库（TpGUI）、工具库（TpUtil）、扩展库（TpExtUtils）四大部分。
TinyPiXOS 以开源Linux为基础，通过创新的内核级轻量化改造与精简设计，摒弃了X11/Wayland等传统图形方案，运用纯C/C++从底层重构出超轻量级的整体图形技术栈——包含高效窗口管理、精简GUI框架及深度优化的内核机制。
TinyPiXOS的诞生标志着我们从零起步，完成了基础技术栈的完整构建与自主掌控。其核心定位在于提供一个独立可控、架构轻量且高度定制化的嵌入式桌面操作系统开发平台。
核心目标： 在最小化硬件资源配置的前提下，确保流畅的多应用并行处理能力，提供完备的桌面级核心功能体验（资源管理、外设驱动、图形渲染等）。
TpWM是 TinyPiXOS 的窗口管理引擎，是 TinyPiXOS 的核心支撑要件。整个引擎设计以精简接口为切入点，摒弃复杂冗余的接口设计理念，结合类似RISC精简指令集的设计思想，为窗口设计人员提供任意组装和拼接的高效途径，可以打造出千变万化的自定义产品。
TpGUI 库为 TinyPiXOS 应用程序提供了核心 GUI 框架，实现了一个全面的基于小部件的用户界面系统，具有 CSS 样式、事件处理和动画功能。该库是在 TinyPiXOS 平台上构建图形应用程序的基础。
- 统一对象管理：提供TpObject作为框架中所有模块组件的公共基类，建立统一的对象生命周期管理体系，确保资源管理的严谨性。
- 高效事件分发：统一处理和传播用户输入、系统事件。
- 智能内存管理：自动或半自动处理控件内存，降低资源泄漏风险。
- 渲染调度系统：优化绘制流程，协调组件间的渲染顺序与更新，保障界面流畅性。
- 声明式样式定制：内建强大的样式表系统，允许开发者通过声明式配置快速、便捷地定制控件外观和整体界面风格，避免硬编码。
TpUtils 是 TinyPiXOS 中的基础实用程序库，提供核心数据结构、文件作、CSS 解析、JSON 处理、系统集成 API 和通信机制。该库用作其他 TinyPiXOS 组件的基本功能所依赖的基础层。
- 统一数据抽象：提供 TpString、TpList、TpHash、TpVector 等作为框架中所有数据操作的通用容器基类,建立统一的数据结构管理体系,确保类型安全与内存效率。
- 高效序列化机制：统一处理二进制与 JSON 格式的数据转换,支持结构体与内存缓冲区的快速互转,适用于高性能数据存储与传输。
- 事件驱动调度：内建信号槽系统,基于观察者模式实现松耦合的组件间通信,支持异步事件传播与回调处理。
TpExtUtils 库为 TinyPiXOS 应用程序提供全面的系统级集成功能。该库充当高级应用程序逻辑和低级系统资源之间的桥梁，为媒体处理、网络通信、蓝牙连接、应用程序生命周期管理、硬件监控和设备管理提供标准化接口。
- 统一媒体处理:提供 TpAudioInterface、TpVideoInterface 作为音视频处理的统一抽象层,集成 FFmpeg 编解码能力,支持多格式媒体文件的高效播放与录制。
- 设备管理:通过 TpDiskManage、TpUsbManager 实现热插拔设备的自动检测与挂载,提供设备状态变化的信号驱动通知机制,降低外设管理复杂度。
- 高效网络通信:内建完整的 TCP/UDP Socket 框架,提供 TpTcpSocket、TpUdpSocket、TpTcpServer 等标准化网络接口,支持异步事件驱动的连接管理与数据传输。
- 蓝牙协议栈:基于 BlueZ 实现完整的蓝牙设备配对、音频传输与文件交换能力,通过 TpBluetoothLocal、TpBluetoothAudioManager 提供声明式设备管理接口。
- 应用生命周期管理:提供 TpAppInstall、TpAppDopack 实现沙箱化应用安装,支持权限控制、依赖注入与加密签名验证,确保系统安全性。
- 系统资源监控:通过 TpCpuManage、TpMemory、TpDiskManage 实时采集CPU/内存/磁盘 I/O 等系统指标,为性能优化提供数据支撑。
- 显示系统集成:TpDisplay 提供 DPI 缩放计算与 TpWM 窗口管理器的分辨率适配,支持多显示器配置与运行时分辨率切换。
- 自主可控： 自主研发窗口管理器TpWM与GUI框架，不依赖X11/Wayland。
- 轻量灵活： 模块化架构按需裁剪，内存与进程调度优化，资源极致利用，从微型嵌入式设备到高性能移动终端均可灵活部署。
- 异构兼容： 统一C/C++开发接口，ARM/x86/RISC-V多平台无缝迁移。
- 开箱即用： 预置UI组件库，方便用户快速上手开发应用。
- 长期维护： 技术团队长期维护，不用担心遇到问题导致项目无法推动。
- 中文支持： 系统内文字中文支持友好。
- 免费商用： 免费商用（需保留版权标识），企业可低成本构建定制化系统，支撑产品快速落地。
TinyPiXOS整体架构图
TinyPiXOS 采用 Apache License 2.0 开源协议。您可以自由使用、修改和分发代码，但需遵守协议条款。Apache License 是一种宽松的开源协议，允许您在商业项目中使用本项目代码，同时保留原作者的版权声明。
TinyPiXOS 作为一款面向轻量化硬件平台的桌面操作系统，其架构设计复杂、功能模块众多。目前现有版本虽已实现基础能力，仍需要开发者社区的力量共同完善。我们选择将核心框架开源，旨在汇聚开发者智慧，共同打造国产嵌入式操作系统生态基座。
- 🛠️共建国产基座：以TpGUI等三大模块为基座，联合打造自主可控的嵌入式开发生态
- 🤝包容共创：现有版本难免存在不足，请以开发者视角包容反馈，共同优化
- 🚀创造无限可能：鼓励基于开源框架构建创新应用，优秀项目将获官方技术支持
- 🔄持续承诺：核心团队将长期维护系统桌面与应用生态，定期发布关键更新
- 操作系统: Ubuntu 22.04.4 LTS
- 编译器: gcc g++ 11.4.0
- 构建工具: >=CMake 3.5.0
- 语言标准: C++11
理论上对操作系统无限制；目前只在 Ubuntu 22.04.4 LTS 进行了验证。编译器版本和构建工具必须相同或高于要求版本。
拉取代码，可以使用Github地址直接下拉，或者使用Gitee同步仓库拉取
git clone https://github.com/TinyPiXOS/TinyPiXOS.git
# git clone https://gitee.com/tinypixos/TinyPiXOS.git| 依赖库 | 依赖库文件名 | 推荐版本(项目中已有) | 已支持的版本 |
|---|---|---|---|
| libasound2-dev | libasound.so | 1.2.6.1 | 1.2.6.1 |
| libavcodec-dev | libavcodec.so | 7:4.4.2 | 7:4.4.2, 7:3.4.11 |
| libavformat-dev | libavformat.so | 7:4.4.2 | 7:4.4.2, 7:3.4.11 |
| libavutil-dev | libavutil.so | 7:4.4.2 | 7:4.4.2, 7:3.4.11 |
| libswscale-dev | libswscale.so | 7:4.4.2 | 7:4.4.2, 7:3.4.11 |
| libswresample-dev | libswresample.so | 7:4.4.2 | 7:4.4.2, 7:3.4.11 |
| libavfilter-dev | libavfilter.so | 7:4.4.2 | 7:4.4.2, 7:3.4.11 |
| libavdevice-dev | libavdevice.so | 7:4.4.2 | 7:4.4.2, 7:3.4.11 |
| libssl-dev | libssl.so | 3.0.2 | 3.0.2 |
| librsvg2-dev | librsvg-2.so | 2.52.5 | 2.52.5 |
| libbluetooth | libbluetooth.so | 5.64 | 5.64 |
| libdbus | libdbus-1.so | 1.12.20 | 1.12.20 |
| bluez-alsa-utils | 3.0.0-2 | ||
| libasound2-plugin-bluez | 3.0.0-2 | ||
| bluez-obexd | 5.64-0 | ||
| libusb-1.0 | 1.0.25 |
- 安装 TpWM 基础库
# 需要先安装完成 TpWM 相关依赖；参考官网 TpWM 安装教程- 安装 依赖环境
sudo apt install \
libcairo2-dev libpango1.0-dev libglib2.0-dev \
libpangocairo-1.0-0 libfontconfig-dev libfreetype-dev \
libgbm-dev libgles2 libegl-dev \
libasound2-dev libjson-c-dev libssl-dev libavcodec-dev libavformat-dev \
libavutil-dev libswscale-dev libswresample-dev \
libavfilter-dev libavdevice-dev librsvg2-dev bluez libbluetooth-dev \
libdbus-1-dev bluez-alsa-utils libasound2-plugin-bluez bluez-obexd libusb-1.0-0-dev \
libleveldb-dev libmarisa-dev libopencc-dev libyaml-cpp-dev libgoogle-glog-dev- 构建 TinyPiXOS 依赖子模块（可跳过）
# 更新子模块
git submodule update --init --recursive
# 构建并安装所有子模块依赖库
make -f deps.mk- 构建 TinyPiXOS Debug版本
cmake .
make
make install或者显示指定构建版本
cmake --preset=debug
make
make install- 构建 TinyPiXOS Release版本
cmake --preset=release
make
make install- 可执行程序安装路径
/usr/bin/TinyPiX - 头文件安装路径
/usr/include/TinyPiX - 动态库安装路径
/usr/lib/TinyPiX - 资源文件安装路径
/usr/res/TinyPiX - 数据文件安装路径
/usr/data/TinyPiX
# TpGUI引入：
include_directories(/usr/include/TinyPiX/TpGUI)
link_directories("/usr/lib")
target_link_libraries(你的应用程序名称 TpGUI)
# TpUtils引入：
include_directories(/usr/include/TinyPiX/TpUtils)
link_directories("/usr/lib")
target_link_libraries(你的应用程序名称 TpUtils)
# TpExtUtils引入
include_directories(/usr/include/TinyPiX/TpExtUtils)
link_directories("/usr/lib")
target_link_libraries(你的应用程序名称 TpExtUtils)- 提交问题：在开源仓库的 Issues 页面提交问题或改进建议。
- 贡献代码：按照贡献指南提交 Pull Request，帮助完善项目。
- 参与讨论：加入知识星球社区，与其他开发者交流经验。
Tip
✅ 已在 TinyPiXOS Issues搜索过同类问题。
✅ 使用最新版本进行验证后，问题仍然存在。
✅ 在知识星球当中检索，但是未找到同类问题。
在开源仓库的 Issues 页面提交问题或改进建议。
Tip
如果您对项目很感兴趣，还未加入知识星球，我们建议您加入知识星球深度了解和学习TinyPiXOS开源项目，与星球众多伙伴共同交流进步。
- 通过星球查询历史问题回复和进行新问题反馈
TinyPiXOS开发者服务邮箱 📧 [email protected]
- 我们围绕 TinyPiXOS 项目技术栈，搭建了“从零构建桌面操作系统”课程，包括“TinyPiXOS系统学习”. “TinyPiXApp应用开发实战”和“TpWM高级用法实战”三大板块和若干个子专栏，通过阶梯式能力进阶，赋能开发者体系化掌握嵌入式OS全栈开发能力。
- 为使开发者深度掌握TinyPiXOS技术栈的同时突破领域局限，我们特邀嵌入式软件开发、硬件开发、人工智能、国产化等跨领域专家驻场指导，助你构建多维度能力矩阵，实现领域纵深+技能广度的双重提升。