基于DM6446的Windows CE顯示驅動(dòng)設計實(shí)現

　　3.2 顯示驅動(dòng)主要組成部分

　　WINCE 的顯示驅動(dòng)程序如圖3 所示，由DDI（Display Device Interface） 和HAL（Hardware Abstraction Layer）兩部分組成。

　　HAL 主要為DirectDraw 服務(wù)，只需要在驅動(dòng)中向GDI 導出HALinit（）即可，因此本文研究的重點(diǎn)是DDI 部分，即通常的顯示驅動(dòng)部分。由于在顯示中存在大量硬件無(wú)關(guān)操作，顯示驅動(dòng)通常采用分層結構，采用分層結構有助于降低代碼復雜度提高代碼效率，其中MDD 層實(shí)現缺省的繪圖功能，由微軟提供的圖形原語(yǔ)引擎模塊（GPE , GraphicsPrimitive Engine）組成，如果要支持Directdraw,則要使用DDGPE模塊；而PDD層與硬件具體相關(guān)，則是顯示驅動(dòng)的主要內容，一般由OEM 廠(chǎng)商或獨立硬件商實(shí)現。

　　WINCE 上層程序通過(guò)一組（約20 多個(gè)）顯示驅動(dòng)接口函數同顯示驅動(dòng)打交道，因此顯示設備驅動(dòng)程序必須實(shí)現這些顯示驅動(dòng)接口函數，GDI 通過(guò)調用這組函數初始化顯示設備驅動(dòng)程序和將圖形輸出到顯示設備上。由于采用分層結構，顯示驅動(dòng)由MDD 層負責對上層的GWES模塊提供函數接口，但是這些函數并不是直接提供出來(lái)的，實(shí)際上只是通過(guò)一個(gè)DrvEnabLEDriver（ ）函數來(lái)完成的。作為DDI部分的一個(gè)導出函數，DrvEnableDriver會(huì )在GDI初始化時(shí)被調用。

　　DrvEnableDriver 在MDD 層中沒(méi)有實(shí)現，所以需要在PDD層中定義，主要代碼如下：

　　BOOL APIENTRY DrvEnableDriver

　?。║LONG engineVersion,ULONG cj,DRVENABLEDATA *data,PENGCALLBACKS engineCallbacks）

　　{

　　BOOL fOk = FALSE;

　　if（gszBaseInstance[0] != 0）

　　{

　　fOk =

　　GPEEnableDriver（engineVersion, cj, data,engineCallbacks）；

　　}

　　return fOk;

　　}

　　這里GPEEnableDriver 是微軟預先編寫(xiě)的一個(gè)MDD層函數。該函數位于源文件ddi_if.cpp里， 因此我們只需簡(jiǎn)單調用就可以了。

GPEEnableDriver 函數通過(guò)執行語(yǔ)句memcpy（pded, pDrvFn, cj） 將一個(gè)預先定義好的DRVENABLEDATA 結構體變量pDrvFn 的地址傳給一個(gè)上層結構體指針pded.而在結構體變量pDrvFn 中預先已包含了20 多個(gè)底層顯示驅動(dòng)函數指針，這樣GWES 就可以通過(guò)這些指針操縱底層顯示硬件了。例如應用程序想創(chuàng )建一個(gè)到圖形設備的連接時(shí)可以通過(guò)GWES.exe 調用CreateDC（），而該函數會(huì )調用DrvEnablePDEV（）函數，當應用程序需要從顯示設備上斷開(kāi)時(shí)則會(huì )調用DeleteDC（） , DeleteDC（） 則會(huì )調用DrvDisablePDEV（） .DrvEnablePDEV（） 和DrvDisablePDEV（）就屬于這20 多個(gè)被GWES 調用的底層顯示驅動(dòng)函數。

　　以上這些底層顯示驅動(dòng)函數大部分跟硬件密切相關(guān)，因此需要進(jìn)一步調用PDD層函數。由于不同的顯示硬件特點(diǎn)都不盡相同，因此勢必造成PDD層暴露給MDD層的接口函數各不相同，這樣勢必會(huì )增加代碼的復雜性。為此微軟設計了一個(gè)GPE類(lèi)，一個(gè)GPE類(lèi)實(shí)例代表一個(gè)顯示設備硬件，其所有數據成員都對應于一個(gè)顯示設備的屬性數據，并設計了多個(gè)成員函數用以操縱這些數據成員?？紤]到硬件的多樣性，GPE 類(lèi)的有些函數并為全部實(shí)現，或為空函數或者虛函數，需要其子類(lèi)實(shí)現或者覆蓋。因此不能直接定義GPE類(lèi)型的變量，只能以先構造GPE類(lèi)為父類(lèi)的繼承類(lèi)，然后才能定義實(shí)例。

　　MDD 層的底層顯示驅動(dòng)函數通過(guò)實(shí)例化一個(gè)GPE 繼承類(lèi)的實(shí)例就可以直接調用PDD 層代碼了，這一般是通過(guò)SafeGetGPE 函數來(lái)實(shí)現的。

　　SafeGetGPE 由微軟設計實(shí)現，位于MDD 層的ddi_if.cpp,一般無(wú)須改動(dòng)。在SafeGetGPE 函數中調用了GetGPE 函數，這個(gè)函數MDD 層沒(méi)有，需要我們在PDD 層實(shí)現。GetGPE 函數可以簡(jiǎn)單實(shí)現如下：

　　這里代碼利用了C++的多態(tài)性和繼承性。在C++中父類(lèi)或更上一級的類(lèi)的指針可以引用繼承類(lèi)中相同的變量，并且對數據成員和成員函數的引用以繼承類(lèi)的實(shí)現或定義優(yōu)先。這樣在MDD 中使用指針gGPE 所指向的數據或函數時(shí)得到的都是類(lèi)DM6446VPBE 的成員變量和成員函數。由此可以看出GetGPE 函數是顯示驅動(dòng)中聯(lián)系MDD和PDD 的橋梁，通過(guò)它MDD 可以直接調用PDD的代碼。

　　3.3 GPE繼承類(lèi)的實(shí)現

　　通過(guò)上面的分析可以看出，WINCE 的顯示驅動(dòng)主要部分在于PDD 層，而PDD 層除了向MDD導出一些接口函數外如DrvEnableDriver,其余主要是構建一個(gè)GPE 或是DDGPE 的子類(lèi)（如果要實(shí)現DirectDraw）。由于DDGPE 的父類(lèi)是GPE,因此無(wú)論是DDGPE 還是GPE 的子類(lèi)差別并不大。

　　構建一個(gè)GPE 的子類(lèi)其實(shí)就是實(shí)現一個(gè)有具體數據和函數并且具體準確的反映了特定顯示設備硬件屬性的GPE 類(lèi)的子類(lèi)，并通過(guò)該子類(lèi)去實(shí)例化一個(gè)對象。

　　一個(gè)GPE 子類(lèi)通常需要重載GPE 類(lèi)中的同名函數和實(shí)現GPE中的虛函數以及子類(lèi)獨有的一些函數如初始化構造函數[3].子類(lèi)構造函數主要是初始化硬件和子類(lèi)成員變量，譬如視頻處理時(shí)鐘寄存器設置，OSD Window 的大小和坐標，VENC 的輸出模式，以及子類(lèi)的成員變量如顯示寬度m_nScreenWidth 和顯示高度m_nScreenHeight 等等。子類(lèi)要GPE 類(lèi)中的函數包括GPE 的空函數和虛函數，這些函數實(shí)際上就是MDD 調用PDD 層驅動(dòng)中需要實(shí)現的函數，主要函數包括：SetMode（），用于設置一個(gè)顯示設備能夠支持的顯示模式；GetPhysicalVideoMemory（），用于獲取顯示設備內存的系統基地址和內存大??； 以及AllocSurface（） SetPointerShape（）BltComplete（） SetPalette（）等。這些函數具體可以參考微軟提供的驅動(dòng)示例代碼，它們位于Public CommonOAKDriversDisplay 目錄下[ 1].除了這些函數外PDD 還需實(shí)現一個(gè)MDD 層函數DrvGetMask,但比較簡(jiǎn)單，只需要定義一個(gè)全局數組gBitMasks,該數組內容是代表RGB 的所占的位域，與具體的顯示硬件有關(guān)。

　　3.4 驅動(dòng)程序與應用程序的通信

　　不同于其他流式驅動(dòng)可以由應用程序直接調用，顯示驅動(dòng)由操作系統調用，應用程序不能直接訪(fǎng)問(wèn)。具體來(lái)說(shuō)，應用程序不是通過(guò)CreateFile等這些文件系統API接口來(lái)訪(fǎng)問(wèn)，而是通過(guò)GDI接口間接訪(fǎng)問(wèn)。對于GDI調用而言，對應的后臺服務(wù)進(jìn)程是GWES.exe,然后GWES.exe再進(jìn)一步調用MDD和PDD函數，即WINCE底層顯示驅動(dòng)。例如如果要畫(huà)一個(gè)矩形，則可以調用SetRect、GetDC和FillRect等函數在圖形界面上面進(jìn)行顯示，而要在圖形界面上輸出一段文字只需調用DrawText函數就可以了，至于顯示驅動(dòng)調用就可以交給GDI就可以了。

　　4 結束語(yǔ)

　　本文闡述和分析了DM6446 顯示硬件原理和Windows CE驅動(dòng)模型，剖析了顯示驅動(dòng)程序的工作原理和顯示工作流程。本文的創(chuàng )新點(diǎn)在于完整的闡述了WINCE顯示驅動(dòng)程序在DM6446上的設計實(shí)現，而以往WINCE 的顯示驅動(dòng)都是基于LCD,因此本文對編寫(xiě)同類(lèi)驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)人員將有一定的參考價(jià)值。WINCE啟動(dòng)運行后，圖形界面運行穩定，并可支持Windows CE下的應用軟件運行，表明驅動(dòng)程序設計良好。