Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的自動安裝

摘要：討論了Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的安裝，并提出了一種在系統(tǒng)斷電重啟時自動安裝無線網(wǎng)卡的解決方案。對Windows CE的系統(tǒng)定制、應(yīng)用程序的開發(fā)及系統(tǒng)封裝進(jìn)行了介紹。

Windows CE是為多種嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品而設(shè)計的緊湊、高效、可升級的操作系統(tǒng)，并特別為有限的硬件資源設(shè)計了多線程、多任務(wù)和完全優(yōu)先的操作系統(tǒng)環(huán)境。在無線通信領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。

本文重點討論了Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的安裝，并提出了一種在系統(tǒng)斷電重啟時自動安裝無線網(wǎng)卡的解決方案；還對Windows CE的系統(tǒng)定制、應(yīng)用程序的開發(fā)及系統(tǒng)封裝進(jìn)行了介紹。由于Windows CE與Windows的同源和相似，決定了學(xué)習(xí)Windows CE的簡易性，這樣就縮短了應(yīng)用者的開發(fā)周期。

1 Windows CE簡介

Windows CE包括四大基本模塊，它們提供了操作系統(tǒng)的關(guān)鍵特性，分別是：內(nèi)核（Kernel）模塊、對象存儲（Object Store）模塊、GWES（用戶、應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)之間的圖形用戶界面）模塊和通信（Communication）模塊。圖1為Windows CE的模塊化結(jié)構(gòu)圖。

操作系統(tǒng)定制工具有Windows CE Platform Builder(簡稱PB)，應(yīng)用程序開發(fā)工具有嵌入式開發(fā)工具包Embedded Visual Tools，包括Embedded Visual C++（簡稱EVC）和Embedded Visual Basic(簡稱EVB)。

2 特定硬件平臺Windows CE操作系統(tǒng)的開發(fā)

有了具體的嵌入式硬件平中后，就可以為其開發(fā)滿足特定功能需要的Windows CE系統(tǒng)?？傊梢苑殖扇齻€步驟：操作系統(tǒng)的定制、特定功能應(yīng)用程序模塊的開發(fā)、功能模塊封裝入

操作系統(tǒng)。

2.1 操作系統(tǒng)的初步定制

圖2為在PB中定制Windows CE操作系統(tǒng)的一般流程[3]。

首先，選擇操作系統(tǒng)的基本配置，并且為特定的平臺選擇相應(yīng)的微處理器和平臺支持包BPS（Board Support Packet）。PB提供的BSP有CEPC（基于PC機的WinCE硬件開發(fā)平臺）。開發(fā)者可以選擇其一或自己定制特定平臺的BPS。其次，制定平臺，在此階段可開發(fā)設(shè)備驅(qū)動，適當(dāng)?shù)夭眉?、添加組件，如有必要還需對某些配置文件進(jìn)行修改。然后，封裝所需要的各功能模塊，編譯生成OS鏡像文件。若設(shè)備為自己定制的目標(biāo)設(shè)備，則需開發(fā)OAL（OEM Adaptation Layer）、BPS和BootLoader。接著，把鏡像文件下載到目標(biāo)設(shè)備，進(jìn)行調(diào)試；需要的話，進(jìn)行重復(fù)配置、封裝、下載及調(diào)試，需要的話，進(jìn)行重復(fù)配置、封裝、下載及調(diào)試，直到滿足要求，完成平臺的創(chuàng)建。

最后導(dǎo)出相應(yīng)的SDK（Software Development Kit）軟件開發(fā)工具包，運行后加域到EVC中，使得可以進(jìn)行特定硬件平臺上的應(yīng)用程序開發(fā)。SDK包含程序庫、頭文件、示例程序源代碼和庫函數(shù)使用文檔，同時還包括編程指導(dǎo)和API參與以及設(shè)備驅(qū)動工具包（DDK）。

2.2 特定功能應(yīng)用程序模塊的開發(fā)

開發(fā)特定功能的應(yīng)用程序模塊就是在EVC中編寫應(yīng)用程序，滿足系統(tǒng)功能擴(kuò)充的需要。重點要做以下工作：

（1）為特定平臺選擇相應(yīng)的微處理器，如WCE THUMB或WCE x86em等。

（2）編寫應(yīng)用程序。方法上EVC與PC機上運行的VC差別不大。兩者的區(qū)別主要有：前者的API是后者API的子集，對不兼容的函數(shù)要做一些修改或者尋求可替代的函數(shù)；前者為Unicode環(huán)境，所有字符都是兩個字節(jié)，而后者為ANSI美國標(biāo)準(zhǔn)，每個字符一個字節(jié)，因此必要時兩者間要作數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換；另外在用戶界面編程和內(nèi)存管理等方面也有些差異。

（3）對程序進(jìn)行編譯和調(diào)試。編譯時一定要選擇特定的硬件平臺。調(diào)試時可用微軟件包提供的工具M(jìn)icrosoft Activesync建立PC機上與目標(biāo)機的連接，把系統(tǒng)鏡像從PC機下載到目標(biāo)機上進(jìn)行調(diào)試；另外EVC中帶有模擬器，可以在PC機上模擬目標(biāo)平臺上的大部分功能。

2.3 功能模塊封裝入系統(tǒng)

OEM開發(fā)者通常把必要的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)封裝在一起發(fā)布給使用者，因此要把應(yīng)用程序打包封裝入初步制定的操作系統(tǒng)中。需要做的工作主要有兩個：

（1）把編譯好的可執(zhí)行文件拷貝到Windows CE系統(tǒng)相應(yīng)的文件夾中。

（2）在PB中修改相應(yīng)的系統(tǒng)配置文件。PB所提供的配置文件包括四種文件類型：.bib，說明需要打包進(jìn)鏡像文件的Windows CE文件；.dat，文件系統(tǒng)、目錄和文件分配表描述；.db，Windows CE對象存儲數(shù)據(jù)庫的描述；.reg，系統(tǒng)注冊表。在開發(fā)過程中最常用到的配置文件有：Platform.bib、Platform.reg、Platform.dat、Config.bib。Platform.bib定義打包到OS鏡像文件時所需要的文件（files）和模塊（modules）;Platform.reg定義目標(biāo)平臺冷啟動時所加載的注冊表鍵值；Platform.dat定義目標(biāo)平臺冷啟動時所加載的系統(tǒng)文件、目錄和鏈接等；Config.bib定義可用的物理地址，并進(jìn)行一些屬性設(shè)置。

做好以上兩步以后，對操作系統(tǒng)重新編譯、下載、調(diào)試，最終得到功能完整的系統(tǒng)鏡像。

3 開發(fā)實例——Windows CE環(huán)境下無線網(wǎng)卡的自動安裝

3.1 項目介紹

項目要求實現(xiàn)一個獨立的嵌入式無線通信模塊，通過現(xiàn)有的IEEE80211b無線網(wǎng)卡接入無線局域網(wǎng)進(jìn)行通信。系統(tǒng)采用Samsung公司的S3C2410芯片開發(fā)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺，需要在Windows CE環(huán)境驅(qū)勸PCMCIA無線網(wǎng)卡。

3.2 無線網(wǎng)卡安裝的問題和解決方案

Windows CE操作系統(tǒng)支持兩種類型的設(shè)備驅(qū)動程序：內(nèi)置式設(shè)備驅(qū)動程序和可安裝設(shè)備驅(qū)動程序。當(dāng)目標(biāo)朵與PC機相鏈，且目標(biāo)機有顯示屏和鏈盤時，對于可安裝的設(shè)備驅(qū)動程序，其安裝步驟為：建立目標(biāo)機與PC機的連接，將設(shè)備驅(qū)動程序的.dll文件復(fù)制到Windows CE的Windows目錄下；當(dāng)系統(tǒng)檢測到設(shè)備時，顯示屏中會出現(xiàn)相應(yīng)的對話框，用鍵盤輸入驅(qū)動的名稱即可。

項目中要為現(xiàn)有的無線網(wǎng)卡安裝驅(qū)動程序。因為Windows CE系統(tǒng)運行時是基于RAM存儲的，ROM相當(dāng)于只讀硬盤，一旦系統(tǒng)斷電或冷啟動后，RAM中的信息就會丟失，尤其是一些注冊表的信息，所以要對RAM持續(xù)供電。但由于本系統(tǒng)硬件電源不能保證持續(xù)供電，安裝了無線網(wǎng)卡的驅(qū)動程序后，信息存儲在RAM中，系統(tǒng)斷電或冷啟動后，相關(guān)的信息會丟失。而且，目標(biāo)機在實際使用中無顯示屏和鍵盤。因此，斷電重啟時需要自動重新安裝無線網(wǎng)卡驅(qū)動程序。

解決方案為：從系統(tǒng)持久存儲SM卡中讀取網(wǎng)卡驅(qū)動程序xi825.dll和TCP/IP屬性配置文件config.txt，并按配置文件設(shè)備注冊表鍵值，然后為無線網(wǎng)卡安裝驅(qū)動程序。若需要根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境更新TCP/IP屬性值，可用新的配置文件覆蓋SM卡中的舊文件，冷啟動后，重新設(shè)備屬性值，在安裝網(wǎng)卡驅(qū)動即可。

用EVC編寫應(yīng)用程序完成自動安裝無線網(wǎng)卡驅(qū)動的功能，圖3為應(yīng)用程序的大體流程。

首先，把兩個文件從SM卡的storage card文件夾拷貝到Windows CE系統(tǒng)的Windows目錄下；拷貝成功后，按config.txt的內(nèi)容對注冊表進(jìn)行操作，設(shè)置具體環(huán)境下的TCP/IP屬性值；系統(tǒng)檢測到無線網(wǎng)卡后，在彈出名為“Unidentified PCCard Adapter”的對話框中程序自動輸入網(wǎng)卡驅(qū)動程序名，完成無線網(wǎng)卡的自動安裝。

3.3 幾個具體問題的解決

下面，再討論一下本方案中幾個具體問題的解決辦法。包括對注冊表的操作、自動安裝功能的實現(xiàn)、程序流程的總體控制以及將程序打包封裝入操作系統(tǒng)的作法。

3.3.1 對注冊表的操作

Windows CE中有一系列API函數(shù)可以對注冊表進(jìn)行操作，完成打開關(guān)閉注冊表、讀取或修改鍵值等功能。另外，Windows CE注冊表中值的類型為Unicode；而配置文件config.txt是在PC機上產(chǎn)生的，類別為ANSI。要按cogfing.txt中讀取的值設(shè)定注冊表值，就要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，可以用函數(shù)MultiByteToWideChar()實現(xiàn)[4]。關(guān)鍵代碼如下：

RegOpenKeyEx(HKEY_LOCAL_MACHINE, //根鍵TEXT("Comm\xi8251\Parms\TcpIP"),

//打開根鍵下的子鍵

0， //預(yù)留值，必設(shè)為0

0， //不支持此項，必設(shè)為0

&hKey //最終打開鍵的句柄指針

);

RegSetValueEx( hKey, //對鍵操作的句柄

TEXT("IpAddress"),//鍵中的數(shù)據(jù)項名

0, //預(yù)留值，必設(shè)為0

REG_GZ, //數(shù)據(jù)項中值的類型

(CONST BYE*)((LPCTSTR)regData),//存有數(shù)據(jù)項值的緩沖區(qū)

dwDataSize //值的字節(jié)數(shù)

); //對"IpAddress"數(shù)據(jù)項的值作修改，即改變IP值

3.3.2 自動安裝功能的實現(xiàn)

用FindWindows()函數(shù)判斷對話窗口的出現(xiàn)；用keybd_event()函數(shù)模擬鍵盤輸入。關(guān)鍵代碼如下：

TCHAR g_szTitle[80]=TEXT("Unidentified PCCard Adapter"); //指定對話框的標(biāo)題

HWND hWnd=..FindWindows(NULL,g_szTitle); //判斷此標(biāo)題名的窗口是否已出現(xiàn)，不論是否為前臺窗口

if (hWnd! =NULL) //若窗口已出現(xiàn)

{..SetForegroundWindows(hWnd); //將此窗口設(shè)置前臺窗口

keybd_event(0x58,0,0,0); //按下x鍵

keybd_event(0x58,0,KEYEVENTE_KEYUP,0); //抬起x鍵

//完成了按下和抬起x鍵的兩個動作，就模擬了鍵盤輸入字符x.

............//用同樣的方法輸入 'i825.dll'

keybd_event(0x0d,0,0,0);

keybd_event(0x0d,0,KEYEVENTF_KEYUP,0); //最后輸入確認(rèn)鍵

}

正確輸入后，可以看到無線網(wǎng)卡的顯示燈開始閃爍，說明網(wǎng)卡已經(jīng)安裝成功，等待進(jìn)行無線通信。

3.3.3 程序流程的總體控制

為了保證程序流程的順序，整個程序中還需要有一個總體監(jiān)視控制的管理員。這種監(jiān)控功能，可以通過發(fā)送接收特定消息給主控函數(shù)的方法，也可以采用等待特定事件對象的方法，還可以采用開定時器查詢的方法等。鑒于方法簡單，而且對系統(tǒng)資源占用并不大，這里選用了開定時器查詢的方法，并設(shè)置了標(biāo)志位flag區(qū)分不同階段工作，進(jìn)行相應(yīng)的操作。下面列出部門關(guān)鍵代碼：

flag=0; //最初標(biāo)志位設(shè)為0，即先拷貝所需要文件

m_nTimer=SetTimer(1,2000,NULL); //開啟定時器

KillTimer(m_nTimer); //時間到，先關(guān)閉定時器，進(jìn)行相應(yīng)判斷和操作。

3.3.4 應(yīng)用程序封裝入系統(tǒng)

上文已經(jīng)講了將應(yīng)用程序封裝入操作系統(tǒng)的一般方法，分為應(yīng)用程序的拷貝和修改系統(tǒng)配置文件兩步。此項目最后要把開的應(yīng)用程序monitor.exe打包封裝入操作系統(tǒng)。這里重點介紹一下系統(tǒng)中幾個配置文件的具體修改情況。

(1) 在Platform.bib文件中的Files部門加入以下代碼

其中，monitor.lnk為monitor.exe的鏈接程序（快捷方式），制作方法很簡單，可以通過一個ASCII碼編輯器編寫，格式為：#20.exe。

此配置文件中的代碼表示，將monitor.exe和monitor.lnk加載到名為NK的內(nèi)存區(qū)中（NK的定義在config.bib文件中的memory部分完成），文件的屬性為U（非壓縮文件），這樣就完成了把自己所開發(fā)的應(yīng)用程序及其鏈接程序封裝進(jìn)操作系統(tǒng)中的“聲明”。

(2) 在Platform.dat文件中加入以下代碼：

Directory ("):-File("monitor.lnk",“.lnk”)

由于Platform.bib做過聲明，這兩個文件在操作系統(tǒng)啟動后會映射到目錄下，這是默認(rèn)的目錄。所以此外的代碼表示在Windows CE啟動時會自動運行monitor.exe。

做完了以上工作，再對操作系統(tǒng)進(jìn)行編譯，把應(yīng)用程序封裝到了Windows CE操作系統(tǒng)中，而且系統(tǒng)啟動后會運行此應(yīng)用程序，完成自動安裝無線網(wǎng)卡的功能。