嵌入式設(shè)備與桌面PC的一個顯著不同是它的應(yīng)用程序中通常需要直接訪問某一段物理內(nèi)存，這在驅(qū)動程序中對物理內(nèi)存的訪問尤為重要，尤其是像ARM體系結(jié)構(gòu)下，I/O端口也被映射成某一個物理內(nèi)存地址。因此，與桌面版本Windows相比，Windows CE提供了相對簡單的物理內(nèi)存訪問方式。無論是驅(qū)動程序還是應(yīng)用程序都可以通過API訪問某一段物理內(nèi)存。
Windows CE的有些函數(shù)中需要用到物理內(nèi)存結(jié)構(gòu)體PHYSICAL_ADDRESS， Windows CE在ceddk.h中定義了PHYSICAL_ADDRESS，它其實是LARGE_INTEGER類型，其定義如下：
// in ceddk.h
typedef LARGE_INTEGER PHYSICAL_ADDRESS, *PPHYSICAL_ADDRESS;
// in winnt.h
typedef union _LARGE_INTEGER{
struct{
DWORD LowPart;
LONG HighPart;
};
LONGLONG QuadPart;
} LARGE_INTEGER;
可見，Windows CE中用64個Bit來代表物理地址，對于大多數(shù)32位的CPU而言，只需要把它的HighPart設(shè)置為0就可以了。
如果要直接訪問某一個地址的物理內(nèi)存，Windows CE提供了VirtualAlloc()和VirtualCopy()函數(shù)，VirtualAlloc負責(zé)在虛擬內(nèi)存空間內(nèi)保留一段虛擬內(nèi)存，而VirtualCopy負責(zé)把一段物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存綁定，這樣，最終對物理內(nèi)存的訪問還是通過虛擬地址進行。它們的聲明如下：
// 申請?zhí)摂M內(nèi)存
LPVOID VirtualAlloc(
LPVOID lpAddress, // 希望的虛擬內(nèi)存起始地址
DWORD dwSize, // 以字節(jié)為單位的大小
DWORD flAllocationType, // 申請類型，分為Reserve和Commit
DWORD flProtect // 訪問權(quán)限
);
// 把物理內(nèi)存綁定到虛擬地址空間
BOOL VirtualCopy(
LPVOID lpvDest, // 虛擬內(nèi)存的目標(biāo)地址
LPVOID lpvSrc, // 物理內(nèi)存地址
DWORD cbSize, // 要綁定的大小
DWORD fdwProtect // 訪問權(quán)限
);
VirtualAlloc對虛擬內(nèi)存的申請分為兩步，保留MEM_RESERVE和提交MEM_COMMIT。其中MEM_RESERVE只是在進程的虛擬地址空間內(nèi)保留一段，并不分配實際的物理內(nèi)存，因此保留的虛擬內(nèi)存并不能被應(yīng)用程序直接使用。MEM_COMMIT階段才真正的為虛擬內(nèi)存分配物理內(nèi)存。
下面的代碼顯示了如何使用VirtualAlloc和VirtualCopy來訪問物理內(nèi)存。因為VirtualCopy負責(zé)把一段物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存綁定，所以VirtualAlloc的時候只需要對內(nèi)存保留，沒有必要提交。
FpDriverGlobals =
(PDRIVER_GLOBALS) VirtualAlloc(
0,
DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_SIZE,
MEM_RESERVE,
PAGE_NOACCESS);
if (FpDriverGlobals == NULL) {
ERRORMSG(DRIVER_ERROR_MSG, (TEXT(" VirtualAlloc failed!\r\n")));
return;
}
else {
if (!VirtualCopy(
(PVOID)FpDriverGlobals,
(PVOID)(DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_START),
DRIVER_GLOBALS_PHYSICAL_MEMORY_SIZE,
(PAGE_READWRITE | PAGE_NOCACHE))) {
ERRORMSG(DRIVER_ERROR_MSG, (TEXT("VirtualCopy failed!\r\n")));
return;
}
}
CEDDK還提供了函數(shù)MmMapIoSpace用來把一段物理內(nèi)存直接映射到虛擬內(nèi)存。此函數(shù)的原形如下：
PVOID MmMapIoSpace(
PHYSICAL_ADDRESS PhysicalAddress, // 起始物理地址
ULONG NumberOfBytes, // 要映射的字節(jié)數(shù)
BOOLEAN CacheEnable // 是否緩存
);
其實，MmMapIoSpace函數(shù)內(nèi)部也是調(diào)用VirtualAlloc和VirtualCopy函數(shù)來實現(xiàn)物理地址到虛擬地址的映射的。MmMapIoSpace函數(shù)的原代碼是公開的，我們可以從%_WINCEROOT%\PUBLIC\COMMON\OAK\DRIVERS\CEDDK\DDK_MAP\ddk_map.c得到。從MmMapIoSpace的實現(xiàn)我們也可以看出VirtualAlloc和VirtualCopy的用法：
PVOID MmMapIoSpace (
IN PHYSICAL_ADDRESS PhysicalAddress,
IN ULONG NumberOfBytes,
IN BOOLEAN CacheEnable
)
{
PVOID pVirtualAddress; ULONGLONG SourcePhys;
ULONG SourceSize; BOOL bSuccess;
SourcePhys = PhysicalAddress.QuadPart & ~(PAGE_SIZE - 1);
SourceSize = NumberOfBytes + (PhysicalAddress.LowPart & (PAGE_SIZE - 1));
pVirtualAddress = VirtualAlloc(0, SourceSize, MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
if (pVirtualAddress != NULL)
{
bSuccess = VirtualCopy(
pVirtualAddress, (PVOID)(SourcePhys >> 8), SourceSize,
PAGE_PHYSICAL | PAGE_READWRITE | (CacheEnable ? 0 : PAGE_NOCACHE));
if (bSuccess) {
(ULONG)pVirtualAddress += PhysicalAddress.LowPart & (PAGE_SIZE - 1);
}
else {
VirtualFree(pVirtualAddress, 0, MEM_RELEASE);
pVirtualAddress = NULL;
}
}
return pVirtualAddress;
}
此外，Windows CE還供了AllocPhysMem函數(shù)和FreePhysMem函數(shù)，用來申請和釋放一段連續(xù)的物理內(nèi)存。函數(shù)可以保證申請的物理內(nèi)存是連續(xù)的，如果函數(shù)成功，會返回虛擬內(nèi)存的句柄和物理內(nèi)存的起始地址。這對于DMA設(shè)備尤為有用。在這里就不詳細介紹了，讀者可以參考Windows CE的聯(lián)機文檔。