基于GWES的WinCE Display驅(qū)動(dòng)開發(fā)介紹-基礎(chǔ)電子

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在WinCE中，Display驅(qū)動(dòng)由GWES模塊來管理。WinCE提供了兩種架構(gòu)的Display驅(qū)動(dòng)模型，可以滿足不同的硬件需求。一種是基于WinCEDDI的Display驅(qū)動(dòng)模型，另一種是基于DirectDraw的Display驅(qū)動(dòng)模型。下面將對(duì)兩種架構(gòu)作簡(jiǎn)單介紹。

1Display驅(qū)動(dòng)模型

WinCE下的Display驅(qū)動(dòng)直接由GWES模塊管理，它會(huì)直接被GWES模塊管理和調(diào)用。Display驅(qū)動(dòng)實(shí)際上也是分層的，其中包括GPE庫，該庫處理一些默認(rèn)的繪圖，相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)的MDD層。用戶只需要開發(fā)和硬件相關(guān)的PDD層驅(qū)動(dòng)就可以了。在WinCE中，整個(gè)架構(gòu)如圖1：

圖1

如圖，Application為一個(gè)應(yīng)用程序，該程序會(huì)調(diào)用圖形設(shè)備接口函數(shù)（GDI），而GDI函數(shù)是由Coredll.dll模塊導(dǎo)出的。Coredll.dll會(huì)將函數(shù)調(diào)用的參數(shù)打包，然后觸發(fā)對(duì)另一個(gè)進(jìn)程的本地過程調(diào)用（LPC），所有的繪圖和開窗口的工作被傳給內(nèi)核中GWES模塊。GWES模塊被稱為圖形，窗口和事件子系統(tǒng)，專門處理圖形輸出和用戶輸入等事件及相關(guān)的所有交互。GWES模塊會(huì)調(diào)用Display驅(qū)動(dòng)完成對(duì)顯示硬件的操作。Display驅(qū)動(dòng)由GPE和DDL.dll組成，GPE完成基本的默認(rèn)繪圖工作，而DDI.dll實(shí)際上從GPE類上繼承而來的，并實(shí)現(xiàn)了相關(guān)的顯示硬件的操作。

2DirectDrawDisplay驅(qū)動(dòng)模型

DirectDraw提供了獨(dú)立于硬件的直接訪問顯示設(shè)備的能力。它可以通過直接訪問硬件抽象層（HAL）中的一些函數(shù)來達(dá)到直接操作顯示設(shè)備的目的，在這個(gè)過程中，不再需要圖形設(shè)備接口（GDI）的轉(zhuǎn)換。這種直接的方法可以使圖像更加連貫，也提高了顯示的性能。為了實(shí)現(xiàn)這樣的功能，需要在顯示驅(qū)動(dòng)上擴(kuò)展能夠直接訪問相關(guān)硬件的函數(shù)。這些函數(shù)會(huì)被DirectDraw模塊調(diào)用，并形成DirectDraw的硬件抽象層（DDHAL）。DirectDraw顯示驅(qū)動(dòng)架構(gòu)如圖2：

如圖，DirectDraw的真正實(shí)現(xiàn)代碼都駐在gwes.dll模塊中，應(yīng)用程序只是連接了一個(gè)小的客戶端，被稱為DDRAW.dll代理，該代理主要負(fù)責(zé)用戶進(jìn)程與系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)程DirectDrawCOM接口連接。這樣，用戶請(qǐng)求會(huì)被傳送到內(nèi)核的GWES模塊中。針對(duì)DirectDraw，WinCE提供了一個(gè)名為DirectDraw的GPE庫（DDGPE），它是從GPE類上面繼承而來的。實(shí)際上，DirectDraw顯示驅(qū)動(dòng)是由DDGPE和DDHAL組成，而DDGPE中已經(jīng)包含了DDHAL的功能。用戶需要從DDGPE類繼承并實(shí)現(xiàn)相關(guān)函數(shù)即可。GWES.dll模塊中包含GDI和DDRAW兩個(gè)組件，這兩個(gè)組件會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)中的DDGPE的相關(guān)接口完成對(duì)硬件的操作。

在上述兩種架構(gòu)中，用戶可以根據(jù)自己的硬件情況選擇相應(yīng)的架構(gòu)。種架構(gòu)是基于GPE類繼承來實(shí)現(xiàn)的，第二種架構(gòu)是基于DDGPE類繼承來實(shí)現(xiàn)的，而第二種架構(gòu)的DDGPE類又是從種架構(gòu)的GPE類繼承而來。關(guān)于兩種類的具體定義，可參見”\WINCE600\PUBLIC\COMMON\OAK\INC”路徑下的gpe.h和ddgpe.h文件。

本Blog將基于Display驅(qū)動(dòng)模型來介紹，DirectDrawDisplay驅(qū)動(dòng)模型不在這里介紹。

WinCE下的Display驅(qū)動(dòng)是基于GPE類來實(shí)現(xiàn)的，其中GPE中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基本的繪制工作，相當(dāng)于MDD層。用戶需要繼承該類，并實(shí)現(xiàn)里面的其他一些函數(shù)，所以用戶實(shí)現(xiàn)的相當(dāng)于PDD層。

GPE類是一個(gè)抽象類，其中包含很多純虛函數(shù)，只能用于繼承。用戶在繼承了GPE類以后，要對(duì)GPE類中的純虛函數(shù)做相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。開發(fā)Display驅(qū)動(dòng)的大致步驟如下：

（1）繼承GPE類并定義一個(gè)該類的實(shí)例。

（2）實(shí)現(xiàn)GetGPE（）函數(shù)，把該類的實(shí)例返回給上層的DDI接口。

（3）實(shí)現(xiàn)DrvEnabLEDriver（）和DisplayInit（）函數(shù)并導(dǎo)出這兩個(gè)接口。

（4）實(shí)現(xiàn)GPE類中的函數(shù)。

下面將具體介紹實(shí)現(xiàn)的步驟：

2.1繼承GPE類

首先，基于GPE類進(jìn)行繼承，如果想在Display驅(qū)動(dòng)支持Rotation可以從GPERotate類上面繼承。實(shí)際上，在”gpe.h”中有如下定義：

typedefGPEGPERotate;

可以看出GPERotate類就是GPE類。在這里，用戶從GPE類上面繼承就可以了，舉個(gè)例子如下：

classNewGPE:publicGPE

{

private:

GPEModem_ModeInfo;

DWORDm_colorDepth;

DWORDm_VirtualFrameBuffer;

DWORDm_FrameBufferSize;

BOOLm_CursorDisabled;

BOOLm_CursorVisible;

…

public:

NewGPE（void）；

virtualINTNumModes（void）；

virtualSCODESetMode（INTmodeId,HPALETTE*palette）；

virtualINTInVBlank（void）；

virtualSCODESetPalette（constPALETTEENTRY*source,USHORTfirstEntry,USHORTnumEntries）；

virtualSCODEGetModeInfo（GPEMode*pMode,INTmodeNumber）；

virtualSCODESetPointerShape（GPESurf*mask,GPESurf*colorSurface,INTxHot,INTyHot,INTcX,INTcY）；

virtualSCODEMovePointer（INTxPosition,INTyPosition）；

virtualvoidWaitForNotBusy（void）；

virtualINTIsBusy（void）；

virtualvoidGetPhysicalVideoMemory（unsignedlong*physicalMemoryBase,unsignedlong*videoMemorySize）；

virtualSCODEAllocSurface（GPESurf**surface,INTwidth,INTheight,EGPEFormatformat,INTsurfaceFlags）；

virtualSCODELine（GPELineParms*lineParameters,EGPEPhasephase）；

virtualSCODEBltPrepare（GPEBltParms*blitParameters）；

virtualSCODEBltComplete（GPEBltParms*blitParameters）；

virtualULONGGetGraphicsCaps（）；

virtualULONGDrvEscape（

SURFOBJ*pso,

ULONGiEsc,

ULONGcjIn,

PVOIDpvIn,

ULONGcjOut,

PVOIDpvOut）；

SCODEWrappedEmulatedLine（GPELineParms*lineParameters）；

voidCursorOn（void）；

voidCursorOff（void）；

#ifdefROTATE

voidSetRotateParms（）；

LONGDynRotate（intangle）；

#endif

};

類NewGPE從GPE類上面繼承，其中包括一些屬性，如下：

m_ModeInfo：顯示模式，結(jié)構(gòu)如下

structGPEMode{

intmodeId;//開發(fā)者定義的顯示模式的索引號(hào)

intwidth;//顯示寬度

intheight;//顯示高度

intBpp;//顯示深度

intfrequency;//顯示頻率

EGPEFormatformat;//RGB格式，各占多少bit

};

m_colorDepth：顯示深度

m_VirtualFrameBuffer：FrameBuffer的地址

m_FrameBufferSize：FrameBuffer的大小

m_CursorDisabled：光標(biāo)使能標(biāo)記

m_CursorVisible：光標(biāo)可視標(biāo)記

用戶可以根據(jù)需要定義相應(yīng)的屬性，在NewGPE類中，需要定義并實(shí)現(xiàn)基類中的純虛函數(shù)，上面的NewGPE類中已經(jīng)包含了這些函數(shù)的定義，還包括了其他一些函數(shù)，將在下面介紹。

2.2實(shí)現(xiàn)GetGPE函數(shù)

在定義了NewGPE類之后，我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)例，首先定義一個(gè)該類的指針：

staticGPE*gGPE=（GPE*）NULL;

然后實(shí)現(xiàn)GetGPE函數(shù)，如下：

GPE*GetGPE（void）

{

if（！gGPE）

{

gGPE=newNewGPE（）；

}

returngGPE;

}

在該函數(shù)中，創(chuàng)建了一個(gè)NewGPE的實(shí)例。在這個(gè)時(shí)候NewGPE構(gòu)造函數(shù)會(huì)被調(diào)用，一般我們會(huì)在這里面作一些與顯示相關(guān)的初始化的工作。該函數(shù)返回gGPE指針給上層接口。

2.3實(shí)現(xiàn)DrvEnableDriver和DisplayInit函數(shù)

Display驅(qū)動(dòng)對(duì)上層的GWES模塊提供了20多個(gè)函數(shù)接口，但是這些函數(shù)并不是直接提供出來的，實(shí)際上只是通過一個(gè)DrvEnableDriver（）函數(shù)來完成的。該函數(shù)在Display驅(qū)動(dòng)的MDD層中沒有實(shí)現(xiàn)，所以需要在PDD層中定義，如下：

BOOLAPIENTRYDrvEnableDriver（ULONGengineVersion,ULONGcj,DRVENABLEDATA*data,PENGCALLBACKSengineCallbacks）

{

BOOLfOk=FALSE;

//makesureweknowwhereourregistryconfigurationis

if（gszBaseInstance[0]!=0）{

fOk=GPEEnableDriver（engineVersion,cj,data,engineCallbacks）；

}

returnfOk;

}

engineVersion：DDI版本號(hào)，目前為DDI_DRIVER_VERSION。

cj：DRVENABLEDATA結(jié)構(gòu)的大小。

data：指向DRVENABLEDATA結(jié)構(gòu)體。

engineCallbacks：指向一個(gè)回調(diào)函數(shù)結(jié)構(gòu)體，傳入一些GDI函數(shù)到Display驅(qū)動(dòng)中。

其中，DRVENABLEDATA結(jié)構(gòu)中包含了Display驅(qū)動(dòng)中的設(shè)備接口函數(shù)的指針，在DrvEnableDriver函數(shù)中調(diào)用了GPEEnableDriver函數(shù)，該函數(shù)會(huì)導(dǎo)出GWES模塊所需的所有Display驅(qū)動(dòng)的接口函數(shù)。同時(shí)GWES模塊通過第四個(gè)參數(shù)engineCallbacks提供回調(diào)函數(shù)供Display驅(qū)動(dòng)調(diào)用。該函數(shù)在”ddi_if”中定義。

另一個(gè)重要的函數(shù)是DisplayInit函數(shù)，它是個(gè)被執(zhí)行的Display驅(qū)動(dòng)中的函數(shù)，該函數(shù)主要用于讀取注冊(cè)表中的一些信息并作判斷。該函數(shù)是可選的，也可以不在驅(qū)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)它。

BOOLAPIENTRYDisplayInit（LPCTSTRpszInstance,DWORDdwNumMonitors）

{

DWORDdwStatus;

HKEYhkDisplay;

BOOLfOk=FALSE;

if（pszInstance!=NULL）{

_tcsncpy（gszBaseInstance,pszInstance,dim（gszBaseInstance））；

}

//sanitycheckthepathbymakingsureitexists

dwStatus=RegOpenKeyEx（HKEY_LOCAL_MACHINE,gszBaseInstance,0,0,hkDisplay）；

if（dwStatus==ERROR_SUCCESS）{

RegCloseKey（hkDisplay）；

fOk=TRUE;

}

else

{

RETAILMSG（0,（_T（"SALCD2:DisplayInit:can'topen'%s'\r\n"），gszBaseInstance））；

}

returnfOk;

}

pszInstance：注冊(cè)表中顯示驅(qū)動(dòng)的相關(guān)注冊(cè)表值

dwNumMonitors：支持的Monitor的個(gè)數(shù)

在該函數(shù)中主要通過讀取注冊(cè)表信息判斷顯示驅(qū)動(dòng)的存在，如果返回錯(cuò)誤，則GWES會(huì)停止Display驅(qū)動(dòng)的初始化。當(dāng)然，用戶可以根據(jù)自己的要求靈活掌握，也可以在這里初始化顯示設(shè)備或做其他的初始化工作。

2.4實(shí)現(xiàn)GPE類中的函數(shù)

由于NewGPE繼承于GPE類，所以必須實(shí)現(xiàn)GPE類中的所有純虛函數(shù)，這些函數(shù)實(shí)際上就是PDD層驅(qū)動(dòng)中需要實(shí)現(xiàn)的函數(shù)，如下：

2.4.1virtualSCODEGetModeInfo（GPEMode*pMode,INTmodeNumber）

獲得顯示模式。

pMode：輸出顯示模式結(jié)構(gòu)

modeNumber：顯示模式索引號(hào)

2.4.2virtualintNumModes（void）

獲得當(dāng)前驅(qū)動(dòng)支持的顯示模式的個(gè)數(shù)

2.4.3virtualSCODESetMode（INTmodeId,HPALETTE*palette）

設(shè)置顯示模式。

modeId：顯示模式索引號(hào)

palette：調(diào)色板指針，指向一個(gè)由EngCreatePalette函數(shù)創(chuàng)建的調(diào)色板

2.4.4virtualSCODEAllocSurface（GPESurf**surface,INTwidth,INTheight,EGPEFormatformat,INTsurfaceFlags）

在系統(tǒng)內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)繪圖平面。

surface：指向被分配的內(nèi)存的指針

width：寬度

height：高度

format：繪圖平面格式

surfaceFlags：標(biāo)記位，標(biāo)明在哪分配內(nèi)存

2.4.5virtualSCODESetPointerShape（GPESurf*pMask,GPESurf*pColorSurface,INTxHot,INTyHot,INTcX,INTcY）；

設(shè)置光標(biāo)形狀。

pMask：指向一個(gè)包含光標(biāo)形狀的掩碼

pColorSurface：指向被光標(biāo)使用的顏色繪圖平面

xHot：光標(biāo)熱點(diǎn)的X坐標(biāo)

yHot：光標(biāo)熱點(diǎn)的Y坐標(biāo)

cX：光標(biāo)寬度

cY：光標(biāo)高度

2.4.6virtualSCODEMovePointer（intx,inty）

移動(dòng)光標(biāo)到指定位置或者隱藏光標(biāo)

x：光標(biāo)移動(dòng)位置的x坐標(biāo)，若為-1表示隱藏光標(biāo)。

y：光標(biāo)移動(dòng)位置的y坐標(biāo)

2.4.7virtualSCODEBltPrepare（GPEBltParms*blitParameters）

在做位塊傳輸前會(huì)先執(zhí)行該函數(shù)，用于確定執(zhí)行BLT的函數(shù)

blitParameters：指向一個(gè)GPE的位塊傳輸參數(shù)的結(jié)構(gòu)體

2.4.8virtualSCODEBltComplete（GPEBltParms*blitParameters）

該函數(shù)用于釋放在BltPrepare中申請(qǐng)的資源

blitParameters：指向一個(gè)GPE的位塊傳輸參數(shù)的結(jié)構(gòu)體

2.4.9virtualSCODELine（GPELineParms*lineParameters,EGPEPhasephase）

畫線函數(shù)

lineParameters：指向一個(gè)GPE的Line結(jié)構(gòu)體，描述所畫的線

phase：畫線所處的階段，具體描述如下

gpeSingle：畫單根線

gpePrepare：準(zhǔn)備畫線

gpeContinue：畫線過程中

gpeComplete：畫線完成

在這里要提一點(diǎn)，有時(shí)我們會(huì)看到在該函數(shù)中調(diào)用另一個(gè)函數(shù)WrappedEmulatedLine（），這個(gè)函數(shù)在WinCE的PUBLIC目錄下的參考Display驅(qū)動(dòng)中也可以找到，該函數(shù)是一個(gè)快速的畫線函數(shù)，里面采用了Bresenham畫線算法，通過采用運(yùn)行速度快的加減和移位運(yùn)算來完成畫線。

2.4.10virtualSCODESetPalette（constPALETTEENTRY*pSource,USHORTfirstEntry,USHORTnumEntries）

設(shè)置調(diào)色板

pSource：指向一個(gè)調(diào)色板入口信息的結(jié)構(gòu)體

firstEntry：個(gè)入口

numEntries：入口的個(gè)數(shù)

2.4.11virtualintInVBlank（void）

顯示設(shè)備是否處于垂直消隱期間

上述函數(shù)在GPE類中均被定義為純虛函數(shù)，需要在繼承類中實(shí)現(xiàn)，也就是在我們的驅(qū)動(dòng)程序中實(shí)現(xiàn)。這些函數(shù)是必須實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)顯示的需