摘要:討論了Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的安裝,并提出了一種在系統(tǒng)斷電重啟時(shí)自動(dòng)安裝無線網(wǎng)卡的解決方案。對Windows CE的系統(tǒng)定制、應(yīng)用程序的開發(fā)及系統(tǒng)封裝進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng) Windows CE 無線網(wǎng)卡 設(shè)備驅(qū)動(dòng) Windows CE是為多種嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的緊湊、高效、可升級的操作系統(tǒng),并特別為有限的硬件資源設(shè)計(jì)了多線程、多任務(wù)和完全優(yōu)先的操作系統(tǒng)環(huán)境。在無線通信領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。 本文重點(diǎn)討論了Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的安裝,并提出了一種在系統(tǒng)斷電重啟時(shí)自動(dòng)安裝無線網(wǎng)卡的解決方案;還對Windows CE的系統(tǒng)定制、應(yīng)用程序的開發(fā)及系統(tǒng)封裝進(jìn)行了介紹。由于Windows CE與Windows的同源和相似,決定了學(xué)習(xí)Windows CE的簡易性,這樣就縮短了應(yīng)用者的開發(fā)周期。 1 Windows CE簡介 Windows CE包括四大基本模塊,它們提供了操作系統(tǒng)的關(guān)鍵特性,分別是:內(nèi)核(Kernel)模塊、對象存儲(Object Store)模塊、GWES(用戶、應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)之間的圖形用戶界面)模塊和通信(Communication)模塊。圖1為Windows CE的模塊化結(jié)構(gòu)圖。 操作系統(tǒng)定制工具有Windows CE Platform Builder(簡稱PB),應(yīng)用程序開發(fā)工具有嵌入式開發(fā)工具包Embedded Visual Tools,包括Embedded Visual C++(簡稱EVC)和Embedded Visual Basic(簡稱EVB)。 2 特定硬件平臺Windows CE操作系統(tǒng)的開發(fā)有了具體的嵌入式硬件平中后,就可以為其開發(fā)滿足特定功能需要的Windows CE系統(tǒng)??傊?,可以分成三個(gè)步驟:操作系統(tǒng)的定制、特定功能應(yīng)用程序模塊的開發(fā)、功能模塊封裝入 操作系統(tǒng)。 2.1 操作系統(tǒng)的初步定制 圖2為在PB中定制Windows CE操作系統(tǒng)的一般流程[3]。 首先,選擇操作系統(tǒng)的基本配置,并且為特定的平臺選擇相應(yīng)的微處理器和平臺支持包BPS(Board Support Packet)。PB提供的BSP有CEPC(基于PC機(jī)的WinCE硬件開發(fā)平臺)。開發(fā)者可以選擇其一或自己定制特定平臺的BPS。其次,制定平臺,在此階段可開發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng),適當(dāng)?shù)夭眉?、添加組件,如有必要還需對某些配置文件進(jìn)行修改。然后,封裝所需要的各功能模塊,編譯生成OS鏡像文件。若設(shè)備為自己定制的目標(biāo)設(shè)備,則需開發(fā)OAL(OEM Adaptation Layer)、BPS和BootLoader。接著,把鏡像文件下載到目標(biāo)設(shè)備,進(jìn)行調(diào)試;需要的話,進(jìn)行重復(fù)配置、封裝、下載及調(diào)試,需要的話,進(jìn)行重復(fù)配置、封裝、下載及調(diào)試,直到滿足要求,完成平臺的創(chuàng)建。 最后導(dǎo)出相應(yīng)的SDK(Software Development Kit)軟件開發(fā)工具包,運(yùn)行后加域到EVC中,使得可以進(jìn)行特定硬件平臺上的應(yīng)用程序開發(fā)。SDK包含程序庫、頭文件、示例程序源代碼和庫函數(shù)使用文檔,同時(shí)還包括編程指導(dǎo)和API參與以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)工具包(DDK)。 2.2 特定功能應(yīng)用程序模塊的開發(fā) 開發(fā)特定功能的應(yīng)用程序模塊就是在EVC中編寫應(yīng)用程序,滿足系統(tǒng)功能擴(kuò)充的需要。重點(diǎn)要做以下工作: (1)為特定平臺選擇相應(yīng)的微處理器,如WCE THUMB或WCE x86em等。 (2)編寫應(yīng)用程序。方法上EVC與PC機(jī)上運(yùn)行的VC差別不大。兩者的區(qū)別主要有:前者的API是后者API的子集,對不兼容的函數(shù)要做一些修改或者尋求可替代的函數(shù);前者為Unicode環(huán)境,所有字符都是兩個(gè)字節(jié),而后者為ANSI美國標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)字符一個(gè)字節(jié),因此必要時(shí)兩者間要作數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換;另外在用戶界面編程和內(nèi)存管理等方面也有些差異。 (3)對程序進(jìn)行編譯和調(diào)試。編譯時(shí)一定要選擇特定的硬件平臺。調(diào)試時(shí)可用微軟件包提供的工具M(jìn)icrosoft Activesync建立PC機(jī)上與目標(biāo)機(jī)的連接,把系統(tǒng)鏡像從PC機(jī)下載到目標(biāo)機(jī)上進(jìn)行調(diào)試;另外EVC中帶有模擬器,可以在PC機(jī)上模擬目標(biāo)平臺上的大部分功能。 2.3 功能模塊封裝入系統(tǒng) OEM開發(fā)者通常把必要的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)封裝在一起發(fā)布給使用者,因此要把應(yīng)用程序打包封裝入初步制定的操作系統(tǒng)中。需要做的工作主要有兩個(gè): (1)把編譯好的可執(zhí)行文件拷貝到Windows CE系統(tǒng)相應(yīng)的文件夾中。 (2)在PB中修改相應(yīng)的系統(tǒng)配置文件。PB所提供的配置文件包括四種文件類型:.bib,說明需要打包進(jìn)鏡像文件的Windows CE文件;.dat,文件系統(tǒng)、目錄和文件分配表描述;.db,Windows CE對象存儲數(shù)據(jù)庫的描述;.reg,系統(tǒng)注冊表。在開發(fā)過程中最常用到的配置文件有:Platform.bib、Platform.reg、Platform.dat、Config.bib。Platform.bib定義打包到OS鏡像文件時(shí)所需要的文件(files)和模塊(modules);Platform.reg定義目標(biāo)平臺冷啟動(dòng)時(shí)所加載的注冊表鍵值;Platform.dat定義目標(biāo)平臺冷啟動(dòng)時(shí)所加載的系統(tǒng)文件、目錄和鏈接等;Config.bib定義可用的物理地址,并進(jìn)行一些屬性設(shè)置。 做好以上兩步以后,對操作系統(tǒng)重新編譯、下載、調(diào)試,最終得到功能完整的系統(tǒng)鏡像。3 開發(fā)實(shí)例——Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的自動(dòng)安裝 3.1 項(xiàng)目介紹項(xiàng)目要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立的嵌入式無線通信模塊,通過現(xiàn)有的IEEE80211b無線網(wǎng)卡接入無線局域網(wǎng)進(jìn)行通信。系統(tǒng)采用Samsung公司的S3C2410芯片開發(fā)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺,需要在Windows CE環(huán)境驅(qū)勸PCMCIA無線網(wǎng)卡。 3.2 無線網(wǎng)卡安裝的問題和解決方案 Windows CE操作系統(tǒng)支持兩種類型的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序:內(nèi)置式設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和可安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。當(dāng)目標(biāo)朵與PC機(jī)相鏈,且目標(biāo)機(jī)有顯示屏和鏈盤時(shí),對于可安裝的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,其安裝步驟為:建立目標(biāo)機(jī)與PC機(jī)的連接,將設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的.dll文件復(fù)制到Windows CE的Windows目錄下;當(dāng)系統(tǒng)檢測到設(shè)備時(shí),顯示屏中會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的對話框,用鍵盤輸入驅(qū)動(dòng)的名稱即可。 項(xiàng)目中要為現(xiàn)有的無線網(wǎng)卡安裝驅(qū)動(dòng)程序。因?yàn)閃indows CE系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)是基于RAM存儲的,ROM相當(dāng)于只讀硬盤,一旦系統(tǒng)斷電或冷啟動(dòng)后,RAM中的信息就會(huì)丟失,尤其是一些注冊表的信息,所以要對RAM持續(xù)供電。但由于本系統(tǒng)硬件電源不能保證持續(xù)供電,安裝了無線網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序后,信息存儲在RAM中,系統(tǒng)斷電或冷啟動(dòng)后,相關(guān)的信息會(huì)丟失。而且,目標(biāo)機(jī)在實(shí)際使用中無顯示屏和鍵盤。因此,斷電重啟時(shí)需要自動(dòng)重新安裝無線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序。 解決方案為:從系統(tǒng)持久存儲SM卡中讀取網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序xi825.dll和TCP/IP屬性配置文件config.txt,并按配置文件設(shè)備注冊表鍵值,然后為無線網(wǎng)卡安裝驅(qū)動(dòng)程序。若需要根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境更新TCP/IP屬性值,可用新的配置文件覆蓋SM卡中的舊文件,冷啟動(dòng)后,重新設(shè)備屬性值,在安裝網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)即可。 用EVC編寫應(yīng)用程序完成自動(dòng)安裝無線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的功能,圖3為應(yīng)用程序的大體流程。 首先,把兩個(gè)文件從SM卡的storage card文件夾拷貝到Windows CE系統(tǒng)的Windows目錄下;拷貝成功后,按config.txt的內(nèi)容對注冊表進(jìn)行操作,設(shè)置具體環(huán)境下的TCP/IP屬性值;系統(tǒng)檢測到無線網(wǎng)卡后,在彈出名為“Unidentified PCCard Adapter”的對話框中程序自動(dòng)輸入網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序名,完成無線網(wǎng)卡的自動(dòng)安裝。 3.3 幾個(gè)具體問題的解決 下面,再討論一下本方案中幾個(gè)具體問題的解決辦法。包括對注冊表的操作、自動(dòng)安裝功能的實(shí)現(xiàn)、程序流程的總體控制以及將程序打包封裝入操作系統(tǒng)的作法。 3.3.1 對注冊表的操作 Windows CE中有一系列API函數(shù)可以對注冊表進(jìn)行操作,完成打開關(guān)閉注冊表、讀取或修改鍵值等功能。另外,Windows CE注冊表中值的類型為Unicode;而配置文件config.txt是在PC機(jī)上產(chǎn)生的,類別為ANSI。要按cogfing.txt中讀取的值設(shè)定注冊表值,就要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換,可以用函數(shù)MultiByteToWideChar()實(shí)現(xiàn)[4]。關(guān)鍵代碼如下: RegOpenKeyEx(HKEY_LOCAL_MACHINE, //根鍵TEXT("Commxi8251ParmsTcpIP"), //打開根鍵下的子鍵 0, //預(yù)留值,必設(shè)為0 0, //不支持此項(xiàng),必設(shè)為0 %26;amp;hKey //最終打開鍵的句柄指針 );RegSetValueEx( hKey, //對鍵操作的句柄 TEXT("IpAddress"),//鍵中的數(shù)據(jù)項(xiàng)名 0, //預(yù)留值,必設(shè)為0 REG_GZ, //數(shù)據(jù)項(xiàng)中值的類型 (CONST BYE*)((LPCTSTR)regData),//存有數(shù)據(jù)項(xiàng)值的緩沖區(qū) dwDataSize //值的字節(jié)數(shù) ); //對"IpAddress"數(shù)據(jù)項(xiàng)的值作修改,即改變IP值 3.3.2 自動(dòng)安裝功能的實(shí)現(xiàn) 用FindWindows()函數(shù)判斷對話窗口的出現(xiàn);用keybd_event()函數(shù)模擬鍵盤輸入。關(guān)鍵代碼如下: TCHAR g_szTitle[80]=TEXT("Unidentified PCCard Adapter"); //指定對話框的標(biāo)題 HWND hWnd=..FindWindows(NULL,g_szTitle); //判斷此標(biāo)題名的窗口是否已出現(xiàn),不論是否為前臺窗口 if (hWnd! =NULL) //若窗口已出現(xiàn) {..SetForegroundWindows(hWnd); //將此窗口設(shè)置前臺窗口 keybd_event(0x58,0,0,0); //按下x鍵 keybd_event(0x58,0,KEYEVENTE_KEYUP,0); //抬起x鍵 //完成了按下和抬起x鍵的兩個(gè)動(dòng)作,就模擬了鍵盤輸入字符x. ............//用同樣的方法輸入 "i825.dll" keybd_event(0x0d,0,0,0); keybd_event(0x0d,0,KEYEVENTF_KEYUP,0); //最后輸入確認(rèn)鍵 } 正確輸入后,可以看到無線網(wǎng)卡的顯示燈開始閃爍,說明網(wǎng)卡已經(jīng)安裝成功,等待進(jìn)行無線通信。 3.3.3 程序流程的總體控制 為了保證程序流程的順序,整個(gè)程序中還需要有一個(gè)總體監(jiān)視控制的管理員。這種監(jiān)控功能,可以通過發(fā)送接收特定消息給主控函數(shù)的方法,也可以采用等待特定事件對象的方法,還可以采用開定時(shí)器查詢的方法等。鑒于方法簡單,而且對系統(tǒng)資源占用并不大,這里選用了開定時(shí)器查詢的方法,并設(shè)置了標(biāo)志位flag區(qū)分不同階段工作,進(jìn)行相應(yīng)的操作。下面列出部門關(guān)鍵代碼: flag=0; //最初標(biāo)志位設(shè)為0,即先拷貝所需要文件 m_nTimer=SetTimer(1,2000,NULL); //開啟定時(shí)器 KillTimer(m_nTimer); //時(shí)間到,先關(guān)閉定時(shí)器,進(jìn)行相應(yīng)判斷和操作。 3.3.4 應(yīng)用程序封裝入系統(tǒng) 上文已經(jīng)講了將應(yīng)用程序封裝入操作系統(tǒng)的一般方法,分為應(yīng)用程序的拷貝和修改系統(tǒng)配置文件兩步。此項(xiàng)目最后要把開的應(yīng)用程序monitor.exe打包封裝入操作系統(tǒng)。這里重點(diǎn)介紹一下系統(tǒng)中幾個(gè)配置文件的具體修改情況。 (1) 在Platform.bib文件中的Files部門加入以下代碼 其中,monitor.lnk為monitor.exe的鏈接程序(快捷方式),制作方法很簡單,可以通過一個(gè)ASCII碼編輯器編寫,格式為:#20.exe。 此配置文件中的代碼表示,將monitor.exe和monitor.lnk加載到名為NK的內(nèi)存區(qū)中(NK的定義在config.bib文件中的memory部分完成),文件的屬性為U(非壓縮文件),這樣就完成了把自己所開發(fā)的應(yīng)用程序及其鏈接程序封裝進(jìn)操作系統(tǒng)中的“聲明”。 (2) 在Platform.dat文件中加入以下代碼: Directory ("):-File("monitor.lnk",“.lnk”) 由于Platform.bib做過聲明,這兩個(gè)文件在操作系統(tǒng)啟動(dòng)后會(huì)映射到目錄下,這是默認(rèn)的目錄。所以此外的代碼表示在Windows CE啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行monitor.exe。 做完了以上工作,再對操作系統(tǒng)進(jìn)行編譯,把應(yīng)用程序封裝到了Windows CE操作系統(tǒng)中,而且系統(tǒng)啟動(dòng)后會(huì)運(yùn)行此應(yīng)用程序,完成自動(dòng)安裝無線網(wǎng)卡的功能。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
tcp/ip相關(guān)文章:tcp/ip是什么
評論