转了个圈，又回来了
分类： WINDOWS
2008-09-03 12:24:33
关键词：嵌入式系统 Platform Builder Windows CE 驱动程序
引言
嵌入式系统是指操作系统的和功能软件集成于计算机硬件系统之中，简单地说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似于BIOS的工作方式。具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点。Windows CE是一个功能强大的开放的32位实时嵌入式操作系统，适用于快速构建新一代内存少、体积小的智能设备，例如工业控制器、手持式设备、智能电话、机顶盒和零售点设备等。不仅如此，Windows CE也为开发智能移动设备提供了新一代可剪裁的嵌入式系统平台。Windows CE支持各种处理器产品家庭，包括x86、Xscale、ARM、MIPS和SH等系列，因此它允许开发人员选择最理想的硬件。微软Windows CE Platform Builder 3.0用于创建、裁剪、定制Windows CE操作系统。Platform Builder为创建Windows CE提供许多配置文件和开发调试工具。由于Windows CE适合于要求实时的和具有特定用途的多任务体系，通常需要为目标平台开发专用的硬件设备的设备驱动程序。只有向Winodws CE添加适当的设备驱动程序之后外围设备才可以正常工作。以RTL8139网卡驱动程序为例，说明如何通过修改配置文件添加Windows CE的设备驱动程序。
1 建立配置Windows CE的软硬件环境
配置和调试Windows CE需要1台高性能开发工作站和1台目标调试设备。Platform Builder 3.0运行在Windows 2000或者以上版本的高性能开发工作站上。Platform Builder提供了创建和调试Windows CE映射NK.BIN的集成开发环境，如向导和工具栏，支持活动模板库（ATL）、微软基本类库（MFC）和Visual Basic，为支持的处理器家庭提供编译器、内核调试器以及各种远程调试工具。目标调试平台可以是经过适当配置以后的普通PC机，也可以是嵌入式微处理器模块。开发工作站通过以太网或者串、并行口与目标平台连接，并将Windows CE操作系统映像文件NK.BIN下载到目标平台。下载完成之后，Windows CE在目标平台启动。在开发工作站上，可以使用Platform Builder提供的调试工具查看Windows CE的运行情况。以太网和串、并行口这两种连接类型的差别如表1所列。
表1 以太网和串、并行口连接之间的差别
| 以太网连接 | 串、并行口连接 |
| 下载速度较快 | 下载速度较慢 |
| 开发工作站需要以太网网卡，目标平台需要NE2000兼容的调试以太网网卡 | 串行口、并行口 |
| 映像文件和调试工具都使用以太网 | 映像文件使用并行口下载，目标平台的调试信息使用串行口传送 |
2 Platform Builder 3.0提供的配置文件
配置文件包括4种文件类型：二进制映像生成文件.BIB、注册表文件.REG、目录和文件分配表文件.DAT、数据库文件.DB。通过修改这些配置文件可以裁剪优化Windows CE。用户根据需要可以创建自己的配置文件，PB提供的主要配置文件如表2所列。
表2 配置文件列表
| .BIB文件 | .REG文件 | .DAT文件 | .DB文件 |
| Common.bib | Common.reg | Common.dat | Common.db |
| Dcom.bib | Dcom.reg | Servers.dat | |
| Msmq.bib | Msmq.reg | ||
| Platform.bib | Platform.reg | Platform.dat | Platform.db |
| Project.bib | Project.reg | Project.dat | |
| Wceshellfe.bib | Wceshellfe.reg | Wceshellfe.dat | Wceshellfe.db |
| Wceappsfe.bib | Wceappsfe.reg | Wceappsfe.dat | Wceappsfe.db |
| Config.bib | Script reg |
2.1 二进制映像生成文件.BIB
.BIB文件是文本文件，标识包含在Windows CE映像中的目标模块、组件和文件。一个.BIB文件包含4个部分：FILES、MODULES、MEMORY和CONFIG。
（1）FILES部分
FILES分配一部分内存空间给静态数据文件。这部分主要包括字体文件（.TTF）、文本文件（.TXT）、位图文件（.BMP）和声音文件（.WAV）等。例如：
；Name Path Memory Type
；------ --------------------------------------- ----------- -----
Tahoma.ttf $(_FLATRELEASEDIR).ttf NK SHU
Name:在Windows CE系统中的文件名。
Path:文件在开发工作站中的位置。
Memory：文件所属的内存区。
Type:定义文件属性。Windows CE中的文件有以下文件属性：S为系统文件、H为隐含文件、U为非压缩文件、R为压缩资源文件、C为压缩文件。1个文件可以同时具有几种属性。
上例说明NK内存区包含开发工作站的$（_FLATRELEASEDIR）.ttf文件。在Windows CE系统中，tahoma.ttf的文件属性是系统隐含的非压缩文件。
（2）MODULES部分
列出加载在内存中的目标模块和组件，包括所有的可执行文件.EXE和动态链接库.DLL。例如：
；Name Path Memory Type
;------- --------------------------------------- --------- ------
device.exe $(_FLATRELEASEDIR).exe NK SH
device模块加载到内存区。Windows CE系统中device.exe具有系统和隐含属性。
（3）MEMEORY部分
把物理内存分成2个部分：数据存储区和程序存储区。例如
；Name Start address size(bytes) Type
;------- -------------- ------------ --------------
NK 80200000 00600000 RAMIMAGE
RAM 80800000 00800000 RAM
在Windows CE系统中，内存分成3种类型：RAM、RAMIMG和RESERVED。RAM规定内存大小；RAMIMG规定ROM空间；RESERVED为保留的内存空间，内核不能使用这部分内存，但是应用程序可以访问。上例说明NK的起始地址是80200000，它占有6MB内存空间，作为ROM用于数据存储区。RAM在80800000开始，占有8MB的内存空间，用于程序存储区。
（4）CONFIG部分
这部分不是必不可必的。在这部分进行一些属性设置，如是否压缩和ROM大小等。
2.2 注册表文件.REG
注册表文件建立操作系统映像的注册表入口。注册表是一个数据，存储了大量的配置信息，包括应用程序信息、设备驱动程序的配置、系统配置信息、用户参数和其它相关数据。当目标平台冷启动时，Makeimg.exe使用.REG文件创建默认注册表。Platform.REG配置与平台有关的注册表信息，如设备驱动程序入口。Project.REG设置与工程有关的注册表格。注册表文件的格式：
[HKEY_LOCAL_MACHINE]
“Launch10” = "shell.exe"
"Launch20" = "device.exe"
"Launch30" = "gwes.exe"
"Depend30" = "hex:14,00"
上述注册表入口设置规定内核在启动时必须自动运行shell.EXE和device.exe模块，gwes.EXE模块必须在device.EXE正常启动以后才能运行。
2.3 数据库文件.DB
Windows CE提供内置的轻量级数据库管理系统。Windows CE的属性数据库由1张包含记录的表组成，每个记录包含许多不同的属性，每个属性有3种信息：标志属性的ID号、类型和值。例如：
.Record：
Field:402001f:“{000214A0-0000-0000-C000-000000000046}”
Field:42020003:15
Field:42030003:2
End
属性数据库是一种平面结构，不能定义属性数据库之间的关系。使用Microsoft ActiveX Data Object for Windows CE(ADOCE)技术可以容量地访问属性数据库，甚至可以使用SQL语句查询信息。
2.4 目录分配表文件.DAT
.DAT文件定义Windows CE映像NK.NIB黑认的目录和文件结构。注意，Winodws CE不支持像Windows 9x/2000一样的盘符驱动器，而且没有当前目录的概念。例如：
root:-Directory("Program Files")
Directory("Program Files"):Directory("MY Work")
root:-Directory("My Documents")
Directory("My Documents"):-File("MyFile.doc")
生成2个根目录：Program Files和MyDocuments。Program Files有1个子目录：My Work。文件MyFile.DOC位于My Document目录中。注意MyFile.DOC必须出现在一个.BIB文件中，这样，映像文件中会有MyFile.DOC。
3 设置环境变量、生成映像文件NK.BIN
3.1 设置环境变量
在所有配置文件中，都存在条件语句IF Enviroment Value……END IF。当条件成立时，IF和END IF之间的信息包含在映像文件NK.BIN中；条件不成立时，则不包含相关模块和文件。通过设置环境变量可以添加或者删除NK.BIN中的模块和组件。以.BIB文件为例：
；Name Path Memory Type
;-------- ------------------------------------ ---------- ------
IFIMGUSB
IF CEPC_UHCI
uhci.dll $(_FLATRELEASEDIR).dll NK SH
ENDIF
IF CEPC_OHCI
ohci.dll $(_FLATRELEASEDIR).dll NK SH
ENDIF
usbd.dll $(_FLATRELEASEDIR).dll NK SH
usbhid.dll $(_FLATRELEASEDIR).dll NK SH
ENDIF
这里IMGUSB、CEPC_UHCI、CEPC_OHCI都是逻辑型环境变量。在PB中，可以使用2种方法设置环境变量。方法1：点击Platform菜单的Setting…，打开平台设置对话框，分别输入Variable和Value设置环境变量。方法2：点击Build菜单的Open Build Release Directory，打开命令提示窗口，在命令提示窗口中设置环境变量。在命令行中输入SETIMGUSB=1，动态链接库usbd.dll和usbhid.dll被包含到映像文件NK.BIN。uhci.dll和ohci.dll是否包含在NK.BIN中，取决于环境变量CEPC_UHCI和CEPC_OHCI的设置。如果SET IMGUSB=0，KN.BIN中不包含上述4个动态链接库。
3.2 Makeimg.exe工具
生成映像文件NK.BIN是平台创建过程的最后一步，也是配置Windows CE的最终目标。Makeimg.exe使用全部配置文件把目标模块和文件合并成一个惟一的Windows CE映像文件NK.BIN。图1所示为NK.BIN的生成过程。
Makeimg生成NK.BIN的具体步骤：
①全并配置文件：所有的.BIB文件合并成CE.BIB。CE.BIB包含映像NK.BIN中的所有文件；所有.REG文件合并成REGINIT.INT；所有.DAT文件合并在修改配置文件时，一定要注意CE.BIB、REGINIT.INI、INITOBJ.DAT、INITDB.INI是是间文件，修改这些文件不能配置Windows CE。
②将REGINIT.INI文件压缩成一个二进制文件DEFAULT.FDF。
③根据环境变量COUNTRY的设置，替换模块中的资源，使Windows CE映像满足特定语言的需要，最后生成二进制映像文件NK.BIN。
4 修改配置文件添加RTL8139网卡驱动
由于Windows CE具有完全不同于其它Windows操作系统的内核，在其它操作系统上运行的设备驱动程序不能在Windows CE上直接运行。原设备驱动程序代码必须经过适当修改或者全部重写以后才能在Windows CE系统上运行。Windows CE支持2种类型的设备驱动程序；本机设备驱动程序和流接口设备驱动程序。本机设备驱动程序通常与基于Windows CE的目标平台有着紧密的连接，而且每种本机设备驱动程序有精确的和特殊的目标的，这部分驱动程序一般由原始设备制造商（OEM）提供。流接口设备驱动程序是在用户一级的动态链接库（DLL），用于驱动可安装的外围市长。RTL8139网卡驱动程序是流接口设备驱动程序。使用Platform Builder或者Embedded Visual C++ 3.0生成RTL8139网卡驱动程序RTL8139.DLL.将（_FLATRELEASEDIR）中，分别修改Platform.BIB和Platform.REG。
①向Platform.BIB文件中添加下列语句：
MEMORY
RTL8139 8090000 00010000 RESERVED
MODULES
Rtl8139.dll $(_FLARTELEASEDIR).dll NK SH
②向Platform.REG中添加下列语句：
[HKEY_LOCAL_MACHINE]
“DisplayName”=“Realtek RTL8139 based Fast
Ethernet Driver”
“Group”=“NDIS”
“ImagePath” = “rtl8139.dll”
[HKEY_LOCAL_MACHINE]
“Route” = “Rmulti_sz: TL81391”
[HKEY_LOCAL_MACHINE]
“DisplayName” = “Realtek RTL8139 based Fast Ethernet Driver”
“Group” = “NDIS”
“ImagePath” = “rtl8139.dll”
[HKEY_LOCAL_MACHINE]
“BusNumber”= dword:0
“BusType”=dword:5
“ScanMethod”=dword:0
“SharedInterrupt”= dword:1
“PhysicalAddressBase”=dword:001a0000
[HKEY_LOCAL_MACHINE]
“EnableDHCP”=dword:0
;MULTI_SZ类型
“DefaultGateway”=“”
；0代表广播地址（或者255.255.255.255）
“UseZerBroadcast”=dword:0
；NULTI_SZ类型，IP地址
“IpAddress”=“202.2.4.77.16”
；MULTI_SZ类型，上面IP地址的子网掩码
“Subnetmask”=“255.255255.0”
[HKEY_LOCAL_MACHINE]
“Bind”=multi_sz:“RTL81391”
③Makeimg生成NK.BIN
在命令提示窗口输入Makeimg命令，生成新的Windows CE映像NK.BIN。下载NK.BIN到目标平台，通过以太网电缆直接连接开发工作站网卡和目标平台的RTL8139网卡。FRTL8139网卡的IP地址必须和开发工作站的IP地址在同一子网中，这样，在开始工作站运行ping命令时才会有响应。
5 总结
微软Windows CE Platform Builder 3.0集成开发环境包含一系列开发工具、上下文相关菜单、工具栏和快捷键。Platform Builder创建、测试、裁剪Windows CE的平台和组件。熟练使用Platform Builder提供的配置文件和开发调试工具可以快速定制适合目标平台的Windows CE操作系统，缩短平台开发周期。适当修改和设置Platform Builder的配置文件.BIB、.REG、.DAT、.DB可以裁剪和添加相关组件，正确配置各种设备驱动程序。Windows CE一般应用于特定的嵌入式系统中，在许多情况下需要向目标平台添加外部设备和设备驱动程序。本文通过修改Platform.BIB和Platform.REG配置文件在Windows CE中加入RTL8139网卡驱动程序。开发Windows CE的软硬件环境建立之后，把工作站通过插入到目标平台的PCI插槽中，开始工作站通过插在目标台上的NE2000兼容网卡下载映像文件NK.BIN到目标平台。Windows CE下常启动以后，网络电缆改成和RTL8139网卡连接。开发工作站和目标平台之间使用PPP协议正常通信。
