WinCE 5.0邊做邊學(xué)(5)(6)
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通常，我們都是利用OutpubDebugString函數(shù)來實現(xiàn)調(diào)試信息的輸出的，但是由于系統(tǒng)底層的調(diào)試信息非常繁多，如果這樣大量的調(diào)試信息用于實時輸出的話一定會影響到系統(tǒng)的性能和實時性，也就影響到了系統(tǒng)的運(yùn)行。如果有一種方式能允許開發(fā)人員自己選擇輸出哪些調(diào)試信息，不輸出哪些調(diào)試信息的話，那么就可以讓開發(fā)人員只看到關(guān)心的調(diào)試信息，而把諸如鍵盤按鍵、鼠標(biāo)移動等無用的調(diào)試信息隱去，則可以更好的提高開發(fā)效率，迅速找到問題所在。
調(diào)試區(qū)就是為了解決以上提出的問題的，對某一個驅(qū)動程序，它規(guī)定好自己向外輸出的調(diào)試信息的分類，比如初始化時的信息，出錯時的信息，釋放時的信息，激活時的信息等，然后分成幾個調(diào)試區(qū)，在現(xiàn)有的CE版本中最多允許16個調(diào)試區(qū)。開發(fā)人員通過Platform Builder中Target菜單下的CE Debug Zones命令來決定想要得到哪一個或哪幾個調(diào)試區(qū)的信息，在驅(qū)動程序中則可以根據(jù)開發(fā)人員的選擇來輸出指定調(diào)試區(qū)的信息。這就是調(diào)試區(qū)大體上的工作原理。
接下來，我們就來看一下調(diào)試區(qū)的定義，聲明，注冊及使用。
在程序中使用調(diào)試區(qū)之前必須先定義它們，一個程序的16個調(diào)試區(qū)編號分別為0-15。代碼樣例如下所示：
#ifdef DEBUG
//
// For debug builds, use the real zones.
//
#define ZONE_TEST DEBUGZONE(0)
#define ZONE_PARAMS DEBUGZONE(1)
#define ZONE_VERBOSE DEBUGZONE(2)
……
#define ZONE_WARN DEBUGZONE(14)
#define ZONE_ERROR DEBUGZONE(15)
#else
//
// For retail builds, use forced messages based on the zones turned on below.
//
#define ZONE_TEST 0
#define ZONE_PARAMS 0
#define ZONE_VERBOSE 0
……
#define ZONE_WARN 0
#define ZONE_ERROR 0
#endif
這樣，就可以程序的DEBUG版本中使用調(diào)試區(qū)了，而在RELEASE版本中則將其全部定義為0，調(diào)試信息即不再輸出。
在程序中，除了以上的定義以外，還要聲明幾個專用的調(diào)試信息輸出函數(shù)，這些函數(shù)與OutputDebugString函數(shù)的區(qū)別就在于在調(diào)用時需要指定對應(yīng)的調(diào)試區(qū)，這些函數(shù)以及以上用到的DEBUGZONE宏的定義都在DbgApi.h頭文件中，因此只要在源程序中包含此頭文件即可。除此以外，還需要一個全局的DEBPARAM類型的變量命名為dpCurSettings，以供集成開發(fā)環(huán)境和調(diào)試信息輸出函數(shù)使用。其代碼樣例如下：
#ifdef DEBUG
DBGPARAM dpCurSettings = {
TEXT("WaveDriver"), {
TEXT("Test") // 0
,TEXT("Params") // 1
,TEXT("Verbose") // 2
,TEXT("Interrupt") // 3
,TEXT("WODM") // 4
,TEXT("WIDM") // 5
,TEXT("PDD") // 6
,TEXT("MDD") // 7
,TEXT("Regs") // 8
,TEXT("Misc") // 9
,TEXT("Init") // 10
,TEXT("IOcontrol") // 11
,TEXT("Alloc") // 12
,TEXT("Function") // 13
,TEXT("Warning") // 14
,TEXT("Error") // 15
}
,
(1 15) // Errors
| (1 14) // Warnings
};
#endif
此例中還把ERROR和WARN調(diào)試區(qū)作為默認(rèn)被開發(fā)人員選中的調(diào)試區(qū)。
要想使用調(diào)試區(qū)，還需要做的最后一件準(zhǔn)備的事情就是在程序中進(jìn)行注冊，也就是在程序啟動時通知集成開發(fā)環(huán)境本程序中要使用調(diào)試區(qū)，這個注冊很簡單，只要在程序的入口處使用DEBUGREGISTER宏即可，樣例如下：
DllEntry (
HANDLE hinstDLL,
DWORD Op,
LPVOID lpvReserved
)
{
switch (Op) {
case DLL_PROCESS_ATTACH :
DEBUGREGISTER((HINSTANCE)hinstDLL);
break;
……
至于調(diào)試區(qū)的使用，完全是幾個宏的使用而已，我想做程序的人都會用的，常用的宏如下：
DEBUGMSG(),DEBUGLED(),RETAILMSG(),RETAILLED(),ERRORMSG(),DEBUGCHK()
好了，調(diào)試區(qū)就概要的說了這么多，如此復(fù)雜的機(jī)制在自己的程序中寫起來是煩瑣了點，不過如果你需要的話，可以從CE現(xiàn)有的例程序中復(fù)制過來，這樣就省了很多麻煩事，也不會出錯。下圖是在PB中使用調(diào)試區(qū)的截圖，當(dāng)選中某一個調(diào)試區(qū)后，如果該調(diào)試區(qū)有調(diào)試信息則會在DEBUG窗口輸出的。自己試試吧！
在學(xué)習(xí)驅(qū)動程序之前，我們還有很多東西要了解。想來想去，可能最重要的還是中斷了，所以，這次我們花點時間來了解一下在Windows CE中的中斷機(jī)制。
凡是學(xué)過計算機(jī)原理的人都知道中斷是什么東西，所以這些基本知識我們就不再詳述了，我們下面就先看一下CE對中斷的整體處理流程，以方便從全局上有個整體的認(rèn)識。
下圖是CE中中斷處理的流程圖示
我們分布來解釋上圖中的流程：
1、硬件設(shè)備向Kernel發(fā)送中斷異常的代碼，如果檢測到這個中斷異常，就會被Kernel層的異常處理所截獲；
2、中斷服務(wù)調(diào)度程序會調(diào)用OAL例程中的OEMInterruptDisable函數(shù)，這個函數(shù)會通知硬件在處理完這一中斷前關(guān)閉特殊的中斷，但其他的中斷仍然處于開放狀態(tài)；
3、中斷服務(wù)例程ISR被調(diào)用以決定如何來處理這一中斷；
4、Kernel接收到ISR的返回值以得知如何處理這一中斷。它的響應(yīng)結(jié)果之一是忽略掉這一中斷不作處理(SYSINTR_NOP)，另一結(jié)果是準(zhǔn)備執(zhí)行IST。
5、Kernel引發(fā)中斷服務(wù)調(diào)度程序來喚醒中斷服務(wù)線程去工作。IST是常規(guī)的Win32線程，一旦啟動后，它會創(chuàng)建必要的EVENT然后等待該EVENT被激發(fā)。中斷服務(wù)調(diào)度通過調(diào)用PulseEvent函數(shù)來激發(fā)EVENT，從而喚醒IST線程運(yùn)行；
6、當(dāng)喚醒以后，IST會對中斷進(jìn)行必要的處理如將數(shù)據(jù)移動到緩沖區(qū)或其他有意義的事；
7、如果需要的話，IST會借助于I/O支持例程訪問硬件設(shè)備；
8、當(dāng)IST處理完成后，它會調(diào)用InterruptDone函數(shù)通知Kernel；
9、Kernel調(diào)用OEMInterruptDone函數(shù)完成此次中斷的處理過程，OAL例程通知硬件設(shè)備重新啟用中斷。
以上就是中斷在CE中簡要的處理過程。這其中還涉及到幾個函數(shù)的使用，包括：
1、供OAL調(diào)用的ISR函數(shù)
HookInterrupt函數(shù)在OEMInit函數(shù)中被調(diào)用以關(guān)聯(lián)IRQ和ISR；
UnhookInterrupt函數(shù)用來終止IRQ和ISR的關(guān)聯(lián)。
2、供驅(qū)動程序調(diào)用的IST函數(shù)
InterruptInitialize函數(shù)用來將EVENT對象和邏輯中斷號關(guān)聯(lián)并允許中斷；
InterruptDone函數(shù)用來通知中斷處理的結(jié)束；
InterruptDisable函數(shù)被驅(qū)動程序調(diào)用以關(guān)閉中斷同時取消被InterruptInitialize初始化的EVENT對象。
下面我們再分別來看一下最重要的兩部分，ISR和IST。
ISR屬于OAL層，通常是用匯編語言編寫的，它可以將CPU寄存器中的數(shù)據(jù)移動到內(nèi)存緩沖區(qū)中，但是它不能做更多的工作，其中一個原因就是它不能訪問到用戶態(tài)的存儲區(qū)，它要把這些工作交給IST來完成。它做的另一項工作是進(jìn)行物理中斷號和邏輯中斷號的映射。一個物理設(shè)備比如鍵盤在一種平臺上可能產(chǎn)生4號中斷，在另一種平臺上可能產(chǎn)生15號中斷，經(jīng)過ISR以后，它就會把這一物理中斷轉(zhuǎn)換成CE中標(biāo)準(zhǔn)的SYSINTR_KEYBOARD邏輯中斷。Kernel就會根據(jù)這個邏輯中斷值找到對應(yīng)的EVENT從而喚醒IST。
ISR有兩種，一種是單ISR模式， 即全局只有一個ISR，它適用于不支持多中斷的CPU，在這種情況下，OAL會提供一個OEMInterruptHandler的命令I(lǐng)SR。另一種是多ISR模式，即CPU有多個硬件中斷的情況，OAL通過HookInterrupt函數(shù)為每一個中斷調(diào)用ISR。
IST是驅(qū)動程序中的用戶態(tài)線程，它來執(zhí)行中斷的處理工作。在啟動后它會空閑等待EVENT的激發(fā)狀態(tài)，激發(fā)后處理真正的中斷處理過程，最后調(diào)用InterruptDone函數(shù)標(biāo)識中斷處理完成。它通常通過CeSetThreadPriority函數(shù)設(shè)置在較高的優(yōu)先級狀態(tài)。
以上是對中斷的簡要了解，在WINCE5的驅(qū)動程序中，很大的變化就是把很多過程化的東西變成了面向?qū)ο蟮姆绞?，即進(jìn)行了以類為基礎(chǔ)的封裝，這樣代碼變得非常層次化，如果你想了解以上這些中斷在具體驅(qū)動程序中的實現(xiàn)，建議還是先來看看CE4中的代碼，似乎更明顯一些。
好了，此次的內(nèi)容不多，但是較空洞，最好配合查閱驅(qū)動程序的源程序如串口的，鍵盤的，比如鍵盤的驅(qū)動中就有非常明顯的IST，很容易看到它是如何設(shè)置優(yōu)先級的，如果等待EVENT的，如何處理鍵盤消息的以及如何完成中斷的，代碼附后，這樣才能加強(qiáng)理解。即使自己寫驅(qū)動，也不一定完全從頭編寫，在以在別人的架構(gòu)上修改以縮短開發(fā)周期。
BOOL
KeybdIstLoop(
PKEYBD_IST pKeybdIst
)
{
SETFNAME(_T("KeybdIstLoop"));
UINT32 rguiScanCode[16];
BOOL rgfKeyUp[16];
UINT cEvents;
DEBUGCHK(pKeybdIst->hevInterrupt != NULL);
DEBUGCHK(pKeybdIst->pfnGetKeybdEvent != NULL);
DEBUGCHK(pKeybdIst->pfnKeybdEvent != NULL);
SetThreadPriority(GetCurrentThread(), THREAD_PRIORITY_HIGHEST);
wait_for_keybd_interrupt:
if (WaitForSingleObject(pKeybdIst->hevInterrupt, INFINITE) == WAIT_OBJECT_0)
{
cEvents = (*pKeybdIst->pfnGetKeybdEvent)
(pKeybdIst->uiPddId, rguiScanCode, rgfKeyUp);
for (UINT iEvent = 0; iEvent cEvents; iEvent) {
(*pKeybdIst->pfnKeybdEvent)(pKeybdIst->uiPddId,
rguiScanCode[iEvent], rgfKeyUp[iEvent]);
}
// cEvents could be 0 if this was a partial scan code, like 0xE0
InterruptDone(pKeybdIst->dwSysIntr_Keybd);
}
goto wait_for_keybd_interrupt;
ERRORMSG(1, (TEXT("KeybdIstLoop: Keyboard driver thread terminating.rn")));
return TRUE;
}
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