付林林：
2001年計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)。從畢業(yè)起一直從事軟件開發(fā)工作。目前從事 Windows CE 下操作系統(tǒng)內(nèi)核定制和應(yīng)用程序開發(fā)。在實(shí)際工作中積累了CE下開發(fā)的一些經(jīng)驗(yàn)。希望和 CE 下開發(fā)者交流、探討，更希望你們能不吝賜教。我的EMail：windowsce@tom.com
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正文
正如CE的幫助文檔所言，創(chuàng)建OAL是一個(gè)非常復(fù)雜的任務(wù)，而通常的辦法是復(fù)制原有的相同平臺(tái)的OAL代碼，然后修改來適應(yīng)平臺(tái)的特殊要求。也就是說對(duì)于沒有特殊要求的平臺(tái)，復(fù)制原有相同平臺(tái)的OAL代碼就足夠了。由于OAL的復(fù)雜性在這篇文章中我只講解常用的部分。
一、實(shí)現(xiàn)ISR 1. ISR的概念
ISR（interrupt service routine）是處理IRQs（interrupt request line）的程序。Windows CE用一個(gè)ISR來處理所有的IRQ請(qǐng)求。當(dāng)一個(gè)中斷發(fā)生時(shí)，內(nèi)核的異常處理程序先調(diào)用內(nèi)核ISR，內(nèi)核ISR禁用所有具有相同優(yōu)先級(jí)和較低優(yōu)先級(jí)的中斷，然后調(diào)用已經(jīng)注冊(cè)的OAL ISR程序，一般ISR有下列特征：
1) 執(zhí)行最小的中斷處理，最小的中斷處理指能夠檢驗(yàn)、答復(fù)產(chǎn)生中斷的硬件，而把更多的處理工作留給IST（interrupt service thread）。
2) 當(dāng)ISR完成時(shí)返回中斷ID（中斷ID大部分是預(yù)定義的）。
2. X86平臺(tái)的ISR結(jié)構(gòu)
X86平臺(tái)的ISR保存在%_WINCEROOT%\PUBLIC\COMMON\OAK\CSP\I486\OAL\fwpc.c中，函數(shù)名為PeRPISR。下面分析一下此函數(shù)的主要代碼：
ULONG PeRPISR(void)
{
ULONG ulRet = SYSINTR_NOP; ///返回值，既中斷ID（以SYSINTR_為前綴）
UCHAR ucCurrentInterrupt; ///當(dāng)前中斷號(hào)
if (fIntrTime) ////// fIntrTime 用于測(cè)試SR和IST的延時(shí)時(shí)間，測(cè)試工具為ILTiming.exe。
......
ucCurrentInterrupt = PICGetCurrentInterrupt(); ////返回當(dāng)前中斷IRQ
if (ucCurrentInterrupt == INTR_TIMER0) ///IRQ0，IRQ0為系統(tǒng)時(shí)鐘（system tick）中斷，具體見“二、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘”
......
if (dwRebootAddress) ////是否需要重啟動(dòng)
RebootHandler();
......
if(ucCurrentInterrupt == INTR_RTC) ////IRQ8，real-time clock的中斷
......
else if (ucCurrentInterrupt <= INTR_MAXIMUM) ///如果中斷小于 INTR_MAXIMUM
{
ulRet = NKCallIntChain(ucCurrentInterrupt); ////調(diào)用中斷鏈
if (ulRet == SYSINTR_CHAIN) ///如果中斷鏈未包含中斷
ulRet = OEMTranslateIrq(ucCurrentInterrupt); ////在IRQ 和SYSINTR之間轉(zhuǎn)換，此函數(shù)返回IRQ對(duì)應(yīng)的SYSINTR
......
PICEnableInterrupt(ucCurrentInterrupt, FALSE); ///啟用除當(dāng)前中斷以外的所有中斷
} ///else if
OEMIndicateIntSource(ulRet); ///通知內(nèi)核已經(jīng)發(fā)生SYSINTR中斷
} |
從以上代碼不難看出ISR的任務(wù)就是返回以“SYSINTR_”為前綴的中斷ID，如果不需要進(jìn)一步執(zhí)行IST，那么就返回SYSINTR_NOP。
3. 中斷注冊(cè)步驟
參考X86平臺(tái)的代碼，中斷注冊(cè)步驟如下：
1) 用SETUP_INTERRUPT_MAP宏關(guān)聯(lián)SYSINTR和IRQ。以“SYSINTR_”為前綴的常量由內(nèi)核使用，用于唯一標(biāo)識(shí)發(fā)生中斷的硬件。在Nkintr.h文件中預(yù)定義了一些SYSINTR，OEM可以在Oalintr.h文件中自定義SYSINTR。
2) 用HookInterrupt函數(shù)關(guān)聯(lián)硬件中斷號(hào)和ISR。這里的硬件中斷號(hào)為物理中斷號(hào)，而非邏輯中斷號(hào)IRQ。在InitPICs函數(shù)（和上述ISR位于同一文件）的最后調(diào)用了HookInterrupt函數(shù)，如下：
for (i = 64; i < 80; i++)
HookInterrupt(i, (void *)PeRPISR); ///用ISR關(guān)聯(lián)16個(gè)中斷號(hào) |
4. 中斷處理步驟
1) 調(diào)用InterruptInitialize函數(shù)關(guān)聯(lián)SYSINTR和IST，具體是關(guān)聯(lián)IST等待的事件。一般在驅(qū)動(dòng)程序中按如下編寫：
hEvent = CreateEvent(...) ///創(chuàng)建一個(gè)事件對(duì)象
InterruptInitialize(SYSINTR_SERIAL, hEvent, ...) ///關(guān)聯(lián)一個(gè)串口中斷ID和這個(gè)事件
hThd = CreateThread(..., MyISTRoutine, hEvent, ...) ///創(chuàng)建一個(gè)線程（IST）
CeSetThreadPriority(hThd, 152); ///提高此線程的優(yōu)先級(jí) |
2) IST執(zhí)行I/O操作，一般IST按如下編寫：
for(;;) ///驅(qū)動(dòng)程序一直處于服務(wù)狀態(tài)
{
WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE); ////無限等待事件
...... //// I/O操作
InterruptDone(InterruptId); ///結(jié)束當(dāng)前中斷處理
} |
3) ISR和IST之間數(shù)據(jù)傳輸
假如我們要從一個(gè)設(shè)備頻繁的讀取數(shù)據(jù)而每次讀取量非常少，那么每次讀取都要調(diào)用IST會(huì)降低性能。作為解決方案，ISR可以做讀取工作（存放到緩沖區(qū)），并在緩沖區(qū)存放滿后由IST到緩沖區(qū)讀取。因?yàn)镮SR運(yùn)行在內(nèi)核模式而IST運(yùn)行在用戶模式，IST不能輕易地訪問ISR的緩沖區(qū)，為此CE提供了一個(gè)辦法（參見標(biāo)題為“Passing Data between an ISR and an IST”的幫助文檔），您也可以到
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二、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘 1. 系統(tǒng)時(shí)鐘（system tick）概念
系統(tǒng)時(shí)鐘是內(nèi)核需要的唯一中斷（IRQ0），系統(tǒng)時(shí)鐘每毫秒產(chǎn)生一個(gè)中斷，當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)內(nèi)核在ISR中累計(jì)，到1000的倍數(shù)就是過了一秒鐘。在處理系統(tǒng)時(shí)鐘的ISR中不僅要累計(jì)計(jì)數(shù)，還要決定是否通知內(nèi)核開始重新調(diào)度當(dāng)前所有的線程。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)OAL，系統(tǒng)時(shí)鐘是第一個(gè)必須做的事。
2. X86平臺(tái)系統(tǒng)時(shí)鐘中斷的處理工作 系統(tǒng)時(shí)鐘由InitClock函數(shù)負(fù)責(zé)初始化工作，一般是在OEMInit函數(shù)中調(diào)用。當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)，ISR首先用下列語句累計(jì)計(jì)數(shù)：
| CurMSec += SYSTEM_TICK_MS; /////SYSTEM_TICK_MS = 1 |
然后根據(jù)下列語句判斷應(yīng)該返回什么值：
if ((int) (dwReschedTime – CurMSec) >= 0)
return SYSINTR_RESCHED; ///重新調(diào)度
else
return SYSINTR_NOP; ///不再執(zhí)行任何操作 |
上述代碼中全局變量dwReschedTime在schedule.c中定義，也就是由內(nèi)核的調(diào)度模塊決定在何時(shí)開始重新調(diào)度線程。CurMSec累計(jì)了從WindowsCE啟動(dòng)到當(dāng)前總共產(chǎn)生了多少個(gè)system tick。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘后還要實(shí)現(xiàn)OEMIdle函數(shù)，當(dāng)沒有線程準(zhǔn)備運(yùn)行時(shí)OEMIdle被調(diào)用，OEMIdle函數(shù)將CPU置于空閑模式，但在空閑模式下仍然要累計(jì)系統(tǒng)時(shí)鐘。
三、I/O控制代碼 1. I/O控制代碼作用
應(yīng)用軟件或者驅(qū)動(dòng)程序可以調(diào)用KernelIoControl函數(shù)與OAL層通信，而KernelIoControl在內(nèi)部調(diào)用OEMIoControl函數(shù)。OEMIoControl是一個(gè)OAL API，OEM可以在OEMIoControl中編寫自己的I/O控制代碼實(shí)現(xiàn)一些功能，或者說與應(yīng)用軟件通信。I/O控制代碼常用的例子如重啟計(jì)算機(jī)、得到系統(tǒng)信息、設(shè)置RTC、得到設(shè)備ID等。還有一些系統(tǒng)程序使用的特殊的I/O控制代碼。在這里說明一下，我經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)CE提供的得到設(shè)備ID方法并非有效。
2. 編寫自己的I/O控制代碼步驟
1) 在pkfuncs.h或者新編寫一個(gè).h文件中按如下格式定義：
| #define IOCTL_MY_CONTROL CTL_CODE(FILE_DEVICE_HAL, 3000, METHOD_NEITHER, FILE_ANY_ACCESS) |
2) 在oemioctl.c中修改OEMIoControl函數(shù)，添加如下代碼：
case IOCTL_MY_CONTROL:
...... |
3) 在應(yīng)用程序中調(diào)用KernelIoControl函數(shù)，具體參數(shù)參見幫助文檔