基于GWES的WinCE Display驱动开发介绍.doc

基于GWES的WinCE Display驱动开发介绍在WinCE中，Display驱动由GWES模块来管理。WinCE提供了两种架构的Display驱动模型，可以满足不同的硬件需求。一种是基于WinCE DDI的Display驱动模型，另一种是基于DirectDraw的Display驱动模型。下面将对两种架构作简单介绍。1 Display驱动模型WinCE下的Display驱动直接由GWES模块管理，它会直接被GWES模块管理和调用。Display驱动实际上也是分层的，其中包括GPE库，该库处理一些默认的绘图，相当于驱动的MDD层。用户只需要开发和硬件相关的PDD层驱动就可以了。在WinCE中，整个架构如图1：图1如图，ApplicatiON为一个应用程序，该程序会调用图形设备接口函数（GDI），而GDI函数是由Coredll.dll模块导出的。Coredll.dll会将函数调用的参数打包，然后触发对另一个进程的本地过程调用（LPC），所有的绘图和开窗口的工作被传给内核中GWES模块。GWES模块被称为图形，窗口和事件子系统，专门处理图形输出和用户输入等事件及相关的所有交互。GWES模块会调用Display驱动完成对显示硬件的操作。Display驱动由GPE和DDL.dll组成，GPE完成基本的默认绘图工作，而DDI.dll实际上从GPE类上继承而来的，并实现了相关的显示硬件的操作。2 DirectDraw Display驱动模型DirectDraw提供了独立于硬件的直接访问显示设备的能力。它可以通过直接访问硬件抽象层（HAL）中的一些函数来达到直接操作显示设备的目的，在这个过程中，不再需要图形设备接口（GDI）的转换。这种直接的方法可以使图像更加连贯，也提高了显示的性能。为了实现这样的功能，需要在显示驱动上扩展能够直接访问相关硬件的函数。这些函数会被DirectDraw模块调用，并形成DirectDraw的硬件抽象层（DDHAL）。DirectDraw显示驱动架构如图2：如图，DirectDraw的真正实现代码都驻在gwes.dll模块中，应用程序只是连接了一个小的客户端，被称为DDRAW.dll代理，该代理主要负责用户进程与系统之间的远程DirectDraw COM接口连接。这样，用户请求会被传送到内核的GWES模块中。针对DirectDraw，WinCE提供了一个名为DirectDraw的GPE库（DDGPE），它是从GPE类上面继承而来的。实际上，DirectDraw显示驱动是由DDGPE和DDHAL组成，而DDGPE中已经包含了DDHAL的功能。用户需要从DDGPE类继承并实现相关函数即可。GWES.dll模块中包含GDI和DDRAW两个组件，这两个组件会调用驱动中的DDGPE的相关接口完成对硬件的操作。在上述两种架构中，用户可以根据自己的硬件情况选择相应的架构。第一种架构是基于GPE类继承来实现的，第二种架构是基于DDGPE类继承来实现的，而第二种架构的DDGPE类又是从第一种架构的GPE类继承而来。关于两种类的具体定义，可参见” WINCE600PUBLICCOMMONOAKINC”路径下的gpe.h和ddgpe.h文件。本Blog将基于Display驱动模型来介绍，DirectDraw Display驱动模型不在这里介绍。WinCE下的Display驱动是基于GPE类来实现的，其中GPE中已经实现了基本的绘制工作，相当于MDD层。用户需要继承该类，并实现里面的其他一些函数，所以用户实现的相当于PDD层。GPE类是一个抽象类，其中包含很多纯虚函数，只能用于继承。用户在继承了GPE类以后，要对GPE类中的纯虚函数做相应的实现。开发Display驱动的大致步骤如下：（1） 继承GPE类并定义一个该类的实例。（2） 实现GetGPE（）函数，把该类的实例返回给上层的DDI接口。（3） 实现DrvEnabLEDriver（）和DisplayInit（）函数并导出这两个接口。（4） 实现GPE类中的函数。下面将具体介绍实现的步骤：2.1 继承GPE类首先，基于GPE类进行继承，如果想在Display驱动支持Rotation可以从GPERotate类上面继承。实际上，在”gpe.h”中有如下定义：typedef GPE GPERotate;可以看出GPERotate类就是GPE类。在这里，用户从GPE类上面继承就可以了，举个例子如下：class NewGPE: public GPEprivate:GPEMode m_ModeInfo;DWORD m_colorDepth;DWORD m_VirtualFrameBuffer;DWORD m_FrameBufferSize;BOOL m_CursorDisabLED;BOOL m_CursorVisible;public:NewGPE（void）；virtual INT NumModes（void）；virtual SCODE SetMode（INT modeId,HPALETTE *palette）；virtual INT InVBlank（void）；virtual SCODE SetPalette（conSTPALETTEENTRY *source, USHORT firstEntry, USHORT numEntries）；virtual SCODE GetModeInfo（GPEMode *pMode, INT modeNumber）；virtual SCODE SetPointerShape（GPESurf *mask, GPESurf *colorSurface, INT xHot, INT yHot, INT cX, INT cY）；virtual SCODE MovePointer（INT xPosition, INT yPosition）；virtual void WaitForNotBusy（void）；virtual INT IsBusy（void）；virtual void GetPhysicalVideoMemory（unsigned long *physicalMemoryBase, unsigned long *videoMemorySize）；virtual SCODE AllocSurface（GPESurf *surface, INT width, INT height, EGPEFormat format, INT surfaceFlags）；virtual SCODE Line（GPELineParms *lineParameters, EGPEPhase phase）；virtual SCODE BltPrepare（GPEBltParms *blitParameters）；virtual SCODE BltComplete（GPEBltParms *blitParameters）；virtual ULONG GetGraphicsCaps（）；virtual ULONG DrvEscape（SURFOBJ *pso,ULONG iEsc,ULONG cjIn,PVOID pvIn,ULONG cjOut,PVOID pvOut）；SCODE WrappedEmulatedLine （GPELineParms *lineParameters）；void CursorOn（void）；void CursorOff（void）；#ifdef ROTATEvoid SetRotateParms（）；LONG DynRotate（int angle）；#endif;类NewGPE从GPE类上面继承，其中包括一些属性，如下：m_ModeInfo：显示模式，结构如下struct GPEMode int modeId; /开发者定义的显示模式的索引号int width; /显示宽度int height; /显示高度int Bpp; /显示深度int frequency; /显示频率EGPEFormat format; / RGB格式，各占多少bit;m_colorDepth：显示深度m_VirtualFrameBuffer：FrameBuffer的地址m_FrameBufferSize：FrameBuffer的大小m_CursorDisabled：光标使能标记m_CursorVisible：光标可视标记用户可以根据需要定义相应的属性，在NewGPE类中，需要定义并实现基类中的纯虚函数，上面的NewGPE类中已经包含了这些函数的定义，还包括了其他一些函数，将在下面介绍。2.2 实现GetGPE函数在定义了NewGPE类之后，我们需要实现一个实例，首先定义一个该类的指针：static GPE *gGPE = （GPE*）NULL;然后实现GetGPE函数，如下：GPE *GetGPE（void）if （！gGPE）gGPE = new NewGPE（）；return gGPE;在该函数中，创建了一个NewGPE的实例。在这个时候NewGPE构造函数会被调用，一般我们会在这里面作一些与显示相关的初始化的工作。该函数返回gGPE指针给上层接口。2.3 实现DrvEnableDriver和DisplayInit函数Display驱动对上层的GWES模块提供了20多个函数接口，但是这些函数并不是直接提供出来的，实际上只是通过一个DrvEnableDriver（）函数来完成的。该函数在Display驱动的MDD层中没有实现，所以需要在PDD层中定义，如下：BOOL APIENTRY DrvEnableDriver（ULONG engineVersion, ULONG cj, DRVENABLEDATA *data, PENGCALLBACKS engineCallbacks）BOOL fOk = FALSE;/ make sure we know where our registry configuration isif（gszBaseInstance0 != 0） fOk = GPEEnableDriver（engineVersion, cj, data, engineCallbacks）；return fOk;engineVersion：DDI版本号，目前为DDI_DRIVER_VERSION。cj：DRVENABLEDATA结构的大小。data：指向DRVENABLEDATA结构体。engineCallbacks：指向一个回调函数结构体，传入一些GDI函数到Display驱动中。其中，DRVENABLEDATA结构中包含了Display驱动中的设备接口函数的指针，在DrvEnableDriver函数中调用了GPEEnableDriver函数，该函数会导出GWES模块所需的所有Display驱动的接口函数。同时GWES模块通过第四个参数engineCallbacks提供回调函数供Display驱动调用。该函数在”ddi_if”中定义。另一个重要的函数是DisplayInit函数，它是第一个被执行的Display驱动中的函数，该函数主要用于读取注册表中的一些信息并作判断。该函数是可选的，也可以不在驱动中实现它。BOOL APIENTRY DisplayInit（LPCTSTR pszInstance, DWORD dwNumMonitors）DWORD dwStatus;HKEY hkDisplay;BOOL fOk = FALSE;if（pszInstance != NULL） _tcsncpy（gszBaseInstance, pszInstance, dim（gszBaseInstance）；/ sanity check the path by making sure it existsdwStatus = RegOpenKeyEx（HKEY_LOCAL_MACHINE, gszBaseInstance, 0, 0, &hkDisplay）；if（dwStatus = ERROR_SUCCESS） RegCloseKey（hkDisplay）；fOk = TRUE;elseRETAILMSG（0, （_T（SALCD2: DisplayInit: cant open %srn）， gszBaseInstance）；return fOk;pszInstance：注册表中显示驱动的相关注册表值dwNumMonitors：支持的Monitor的个数在该函数中主要通过读取注册表信息判断显示驱动的存在，如果返回错误，则GWES会停止Display驱动的初始化。当然，用户可以根据自己的要求灵活掌握，也可以在这里初始化显示设备或做其他的初始化工作。2.4 实现GPE类中的函数由于NewGPE继承于GPE类，所以必须实现GPE类中的所有纯虚函数，这些函数实际上就是PDD层驱动中需要实现的函数，如下：2.4.1virtualSCODE GetModeInfo（GPEMode *pMode, INT modeNumber）获得显示模式。pMode：输出显示模式结构modeNumber：显示模式索引号2.4.2 virtual int NumModes（void）获得当前驱动支持的显示模式的个数2.4.3 virtual SCODE SetMode（INT modeId, HPALETTE *palette）设置显示模式。modeId：显示模式索引号palette：调色板指针，指向一个由EngCreatePalette函数创建的调色板2.4.4 virtual SCODE AllocSurface（GPESurf *surface, INT width, INT height, EGPEFormat format, INT surfaceFlags）在系统内存中创建一个绘图平面。surface：指向被分配的内存的指针width：宽度height：高度format：绘图平面格式surfaceFlags：标记位，标明在哪分配内存2.4.5 virtual SCODE SetPointerShape（GPESurf *pMask, GPESurf *pColorSurface, INT xHot, INT yHot, INT cX, INT cY）；设置光标形状。pMask：指向一个包含光标形状的掩码pColorSurface：指向被光标使用的颜色绘图平面xHot：光标热点的X坐标yHot：光标热点的Y坐标cX：光标宽度cY：光标高度2.4.6 virtual SCODE MovePointer（int x, int y）移动光标到指定位置或者隐藏光标x：光标移动位置的x坐标，若为-1表示隐藏光标。y：光标移动位置的y坐标2.4.7 virtual SCODE BltPrepare（GPEBltParms *blitParameters）在做位块传输前会先执行该函数，用于确定执行BLT的函数blitParameters：指向一个GPE的位块传输参数的结构体2.4.8 virtual SCODE BltComplete（GPEBltParms *blitParameters）该函数用于释放在BltPrepare中申请的资源blitParameters：指向一个GPE的位块传输参数的结构体2.4.9 virtual SCODE Line（GPELineParms *lineParameters, EGPEPhase phase）画线函数lineParameters：指向一个GPE的Line结构体，描述所画的线phase：画线所处的阶段，具体描述如下gpeSingle：画单根线gpePrepare：准备画线gpeContinue：画线过程中gpeComplete：画线完成在这里要提一点，有时我们会看到在该函数中调用另一个函数WrappedEmulatedLine（），这个函数在WinCE的PUBLIC目录下的参考Display驱动中也可以找到，该函数是一个快速的画线函数，里面采用了Bresenham画线算法，通过采用运行速度快的加减和移位运算来完成画线。2.4.10 virtual SCODE SetPalette（const PALETTEENTRY *pSource, USHORT firstEntry, USHORT numEntries）设置调色板pSource：指向一个调色板入口信息的结构体firstEntry：第一个入口numEntries：入口的个数2.4.11 virtual int InVBlank（void）显示设备是否处于垂直消隐期间上述函数在GPE类中均被定义为纯虚函数，需要在继承类中实现，也就是在我