基于ARM和WinSock的多人對(duì)戰(zhàn)游戲平臺(tái)設(shè)計(jì)

摘要：具有多機(jī)互聯(lián)對(duì)戰(zhàn)功能的開(kāi)放式便攜游戲機(jī)具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值和深遠(yuǎn)的發(fā)展空間。以SAMSUNG公司基于ARM920T的處理器S3C2410為核心，嵌入WinCE 5．0操作系統(tǒng)，在VS2008開(kāi)發(fā)環(huán)境下創(chuàng)建智能設(shè)備MFC工程，并將在Win32環(huán)境下開(kāi)發(fā)的單人／雙人五子棋游戲進(jìn)行代碼移植，最終在ARM開(kāi)發(fā)板上成功運(yùn)行游戲。游戲開(kāi)發(fā)基于Windows Sockets網(wǎng)絡(luò)鳊程，能夠?qū)崿F(xiàn)ARM板與PC、ARM板與ARM板之間的游戲?qū)?zhàn)，可利用以太網(wǎng)接口互聯(lián)，也可以通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)互聯(lián)。該文以五子棋游戲?yàn)槔斒隽擞布?gòu)建、游戲開(kāi)發(fā)及移植的整個(gè)過(guò)程，極具借鑒價(jià)值。
關(guān)鍵詞：ARM處理器；WinCE5．0操作系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)鳊程；代碼移植

游戲不僅能開(kāi)發(fā)人的智力，使人頭腦反應(yīng)靈敏，還能滿足人的精神需求(如冒險(xiǎn)、創(chuàng)造力、情感等)，極具娛樂(lè)性和趣味性，深受人們的喜愛(ài)。隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的嵌入式電子產(chǎn)品走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，催生出了諸如GBA(Game Boy Advance)、PSP(Play-Station Portabk)以及最近才在我國(guó)上市的iPad等一大批專業(yè)的并且銷量驚人的明星級(jí)移動(dòng)娛樂(lè)游戲設(shè)備。
然而上述游戲平臺(tái)通常造價(jià)昂貴，且不具有開(kāi)放性。例如備受推崇的PSP，開(kāi)發(fā)授權(quán)問(wèn)題和昂貴的專用開(kāi)發(fā)套件(軟硬件)使得PSP游戲的開(kāi)發(fā)門(mén)檻很高。這在很大程度上限制了這些游戲平臺(tái)的普及。如果利用通用的處理器和常用的嵌入式操作系統(tǒng)(如WinCE、Linux等)構(gòu)建一種基于以太網(wǎng)或者無(wú)線以太網(wǎng)的便攜式的游戲機(jī)。則可以吸引大量熟悉C／C++嵌入式編程的工程師或發(fā)燒友制作出各種精彩的游戲，這必將極大地推動(dòng)這種游戲平臺(tái)的普及。而且將平臺(tái)進(jìn)行功能裁剪和批量生產(chǎn)后成本較低，對(duì)于中低收入人群來(lái)說(shuō)將是極佳選擇，市場(chǎng)潛力無(wú)窮。
本文詳述了這種游戲平臺(tái)的硬件構(gòu)建、互聯(lián)對(duì)戰(zhàn)游戲開(kāi)發(fā)框架和流程，以及從Win32到WinCE進(jìn)行代碼移植的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，并記錄了開(kāi)發(fā)過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)，具有很高的借鑒價(jià)值。

1 硬件平臺(tái)
硬件平臺(tái)架構(gòu)如圖1所示。

S3C2410是Samsung公司推出的16／32位RISC處理器，為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價(jià)格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。
S3C2410采用了ARM920T內(nèi)核，0．18μm工藝的CMOS標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲(chǔ)器單元。它的低功耗、精簡(jiǎn)和出色的全靜態(tài)設(shè)計(jì)特別適用于對(duì)低成本和功耗敏感的應(yīng)用。ARM920T實(shí)現(xiàn)了MMU，AMBA BUS和Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的16 kB的指令Cache和16 kB數(shù)據(jù)Cache，每個(gè)都由8字長(zhǎng)的行構(gòu)成。

2 套接字編程
2．1 WinSock基礎(chǔ)
WinSock是Windows Sockets的縮寫(xiě)，是Windows環(huán)境下廣泛應(yīng)用的、開(kāi)放的、支持多種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程接口規(guī)范。這里主要使用TCP／IP協(xié)議族實(shí)現(xiàn)通信。
基于TCP／IP的套接字有流式套接字(SOCK_STREAM)、數(shù)據(jù)報(bào)式套接字(SOCK_DGRAM)、原始式套接字(SOCK_RAW)3種類型，如圖2所示。

TCP協(xié)議是面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它的連接步驟較多，而且當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包丟失或錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)要求發(fā)送端重新發(fā)送，這樣一來(lái)就不可避免地引起了傳輸延時(shí)。
UDP協(xié)議面向無(wú)連接服務(wù)，每個(gè)分組都攜帶有完整的目的地址，操作簡(jiǎn)單，且無(wú)傳輸延遲，比較適合要求不高的游戲通信。它的通信時(shí)序如圖3所示。