平台移植 - 4 (Cygwin与Win32程序的交互)

http://blog.csdn.net/null_shadow/article/details/1807797

前面几章谈到了Cygwin的安装，　培植，　编译，　运行 等基本步骤，　本章将要讨论整个平台代码移植中的重点 : 程序的交互. (Cygwin <-> Win32)

根据调用的方式，　我把交互简单分为下面2类：

1. Cygwin程序调用Win32-Function :

    据前所述，　Cygwin平台下是架构在Win32平台上的一个子平台，　所以其本身就有调用Win32-API的能力．(可以用VC6提供的Dependency-Walker打开/bin/cygwin1.dll查看，会发现其主要依赖于KERNEL32.dll)，　所以在Cygwin里面，　如果想调用Win32-API如 : MessageBoxA(...), 只需要在Source里简单的include <windows.h> 再调用就可以了，　用Cygwin-GCC编译测试，　可以看到程序正常运行.  

    所以，　Cygwin调用Win32程序没有太大的困难，　至少知道是有途径可以调用成功的．

2. Win32程序调用Cygwin-Function :

    Cygwin官方并不提供这种直接的Win32调用Cygwin-DLL里面Function的能力．　原因大致是：　依赖于Cygwin平台的程序在入口的时候（特别的，　是在main-function执行之前），需要由Cygwin进行必要的Init.　如果是以Win32程序作为入口点，　则没办法由Cygwin平台直接提供这样的支持．(因为Cygwin只提供基于Cygwin平台的编译器)

    不过，非官方的提供了这样的途径用于Win32-EXE调用Cygwin-DLL. 方法有静态调用和动态调用两种之分．

下面主要介绍的是动态调用 (很遗憾，　静态调用没有测试成功，　有调用成功的朋友敬请提出解决方案：）～)

动态调用的过程大致如下：

１．Make sure you have 4K of scratch space at the bottom of your stack.

    -- Do this before or just at your program starting.

２．Dynamic - loading Cygwin1.dll,  and call the method : "cygwin_dll_init" to do the Init. work.

３．Dynamic - loading the function u wanna in Cygwin-DLL.

    即确保你的堆栈底部有大约4K的空间　（其实是Cywin里面有个叫cygtls的结构体决定的，　一般不会超过4KB)．　这4KB空间即是Cygwin平台运行时，其做一些操作所需要的一个空间，　所以必须确保这块空间留给Cywin，　而不是应用程序本身．　　　然后，　动态调用Cygwin1.dll里面的cygwin_dll_init方法做初始化动作．　到此，　初始化的动作就全部完成了．　接下来，　就可以动态调用任意你想要的在Cygwin-DLL里面的Function了．

    在实现方法上，　由Max Kaehn提供了一种简单的方法实现．　（见下面的参考链接-2）

    主要的代码贴在这里： (由Max Kaehn提供，　再由我的一位同事XiaoHu精简改写 ^_^ ~~)

padding.cpp :

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <vector>
#include "padding.h"

using std::cout;
using std::cerr;
using std::endl;

padding *padding::_main = NULL;
DWORD padding::_mainTID = 0;

padding::padding ()
{
  _main = this;
  _mainTID = GetCurrentThreadId ();

  _end = _padding + sizeof (_padding);
  char *stackbase;
#ifdef __GNUC__
  __asm__ (
    "movl %%fs:4, %0"
    :"=r"(stackbase)
    );
#else
  __asm
      {
        mov eax, fs:[4];
        mov stackbase, eax;
      }
#endif
  _stackbase = stackbase;

  // We've gotten as close as we can to the top of the stack.  Even
  // subverting the entry point, though, still doesn't get us there-- I'm
  // getting 64 bytes in use before the entry point.  So we back up the data
  // there and restore it when the destructor is called:
  if ((_stackbase - _end) != 0)
    {
      size_t delta = (_stackbase - _end);

      _backup.resize (delta);

      memcpy (&(_backup[0]), _end, delta);
    }
}

padding::~padding ()
{
  _main = NULL;

  if (_backup.size ())
    {
      memcpy (_end, &(_backup[0]), _backup.size ());
    }
}

void padding::check ()
{
  if (_main == NULL)
    throw std::runtime_error ("No padding declared!");
  if (_mainTID != GetCurrentThreadId ())
    throw std::runtime_error ("You need to initialize cygwin::connector "
                              "in the same thread in which you declared the "
                              "padding.");

  if (_main->_backup.size ())
    cout << "Warning!  Stack base is "
         << static_cast<void *>(_main->_stackbase)
         << ".  padding ends at " << static_cast<void *>(_main->_end)
         << ".  Delta is " << (_main->_stackbase - _main->_end)
         << ".  Stack variables could be overwritten!" << endl;
}

cygload.cpp :

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <vector>
#include "padding.h"

HMODULE hModule = NULL;

void InitCygwin()
{
    if(hModule == NULL)
    {
        hModule = LoadLibrary(TEXT("cygwin1.dll"));
        void (*cygwin_dll_init)() =(void (*)())GetProcAddress(hModule, "cygwin_dll_init");
        cygwin_dll_init();
    }
}

void FreeCygwin()
{
    if(hModule != NULL)
    {
        FreeLibrary(hModule);
        hModule = NULL;
    }
}

extern "C" void CygwinStartUp(void (*main)())
{
    padding padding;
    InitCygwin();
    main();
    FreeCygwin();
}

将上面的代码用VS.NET编译成CygLoad.dll.

下面是Main-Function开始时调用的代码（用VB.NET编写）

Imports System.Runtime.InteropServices

Friend Class Program
    ' Nested Types
    Public Delegate Sub MainEntryMethod()
    ' Methods
    <DllImport("CygLoad.dll")> _
    Public Shared Sub CygwinStartUp(ByVal mainEntry As MainEntryMethod)
    End Sub

    <STAThread()> _
    Friend Shared Sub Main()
        Program.CygwinStartUp(New Program.MainEntryMethod(AddressOf Program.MainEntry))
    End Sub

    Friend Shared Sub MainEntry()
        Application.EnableVisualStyles()
        Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(False)
        Application.Run(New MainForm())
    End Sub
End Class

上面的代码即是做初始化工作，　完成后，　就可以在你的代码的任意地方动态调用function了，　如下：

void FunctionInCygwin(char *str)
{
    void (*lpFunctionInCygwin)(char*);
    HMODULE hExport = LoadLibrary(TEXT("FunctionInCygwin.dll"));    //Cygwin编译的实际的DLL
    lpFunctionInCygwin= (void(*)(char*))GetProcAddress(hExport,"FunctionInCygwin");   
    lpFunctionInCygwin(str);         //动态调用该DLL里面的FunctionInCygwin方法．
    FreeLibrary(hExport);
}

到此调用全部Over. 在你的代码里面直接调用FunctioninCygwin即可（实际上是动态调用Cygwin编译的FunctionInCygwin.dll 里面的 FunctionInCygwin(char *) 方法．

 

参考：

http://cygwin.com/faq/faq.programming.html#faq.programming.msvs-mingw

http://cygwin.com/ml/cygwin-patches/2005-q2/msg00102.html