Windows CE 5.0电池驱动剖析
一．概述
Windows CE电池驱动属于分层驱动，由MDD层和PDD层组成。驱动示例代码位于%_WINCEROOT%/Public/Common/Oak/Drivers/Battdrvr。其中battdrvr.c是MDD层代码，sbattif.c是PDD层代码。MDD层代码微软已经搭好架构，一般不需要修改，我们要实现的是PDD层的代码。
二．MDD层
电池驱动对外接口函数没有“BAT_”前缀，因为HKEY_LOCAL_MACHINE/Drivers/BuiltIn/Battery/Flags注册表项设置了DEVFLAGS_NAKEDENTRIES属性，表示“Init”代替“BAT_Init”，这样修改注册表“Prefix”项的值时不需要修改驱动代码。
MDD层函数包括：Init、Deinit、Open、Close、Read、Write、Seek、PowerDown、PowerUp、IOControl。我们主要分析一下Init和IOControl函数。
先来看一下初始化函数Init，它所做的工作主要如下：
1．判断ghevResume事件是否为NULL，条件成立表示驱动还未加载继续执行，否则表示驱动已经加载跳出执行。
2．打开一个名为“SYSTEM/BatteryAPIsReady”的事件。“SYSTEM/BatteryAPIsReady”事件在注册表HKEY_LOCAL_MACHINE/System/Events下面，在内核初始化的时候由filesys.exe创建。
3．创建ghevResume事件。
4．调用BatteryPDDInitialize初始化电池信息，这个函数在下面的PDD层介绍。
5．调用BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx2函数更新电池最新信息。BatteryAPIGetSystemPowerStatusEx2函数主要调用BatteryPDDGetStatus函数获取电池信息，这个函数在PDD层介绍。
6．创建一个电池监控线程，处理系统resume消息，定时查询电池状态并通知系统。
7．设置“SYSTEM/BatteryAPIsReady”事件，通知系统电池驱动已经正常运行。
IOControl函数用来与其他驱动通讯或供应用程序调用。IOCTL_BATTERY_GETSYSTEMPOWERSTATUSEX2和IOCTL_BATTERY_GETSYSTEMPOWERSTATUSEX控制码得到系统电源状态。IOCTL_BATTERY_GETLIFETIMEINFO控制码得到电池剩余使用时间。IOCTL_BATTERY_GETLEVELS控制码得到电池报告级别，具体在BatteryPDDGetLevels中说明。IOCTL_BATTERY_SUPPORTSCHANGENOTIFICATION控制码报告当电池状态变化时是否通知系统。IOCTL_BATTERY_NOTIFYOFTIMECHANGE控制码表示如果系统时间改变，则更新电池相关信息。另外还预留了一个gpfnBatteryPddIOControl函数指针用来处理用户定义的IOCTL码。
三．PDD层
PDD层函数包括：BatteryPDDInitialize、BatteryPDDDeinitialize、BatteryPDDResume、BatteryPDDPowerHandler、BatteryPDDGetStatus、BatteryPDDGetLevels、BatteryPDDSupportsChangeNotification。
PDD层代码完成电池信息的采集传递到MDD层供系统调用。电池信息数据结构如下
struct SYSTEM_POWER_STATUS_EX2 {
BYTE ACLineStatus;
BYTE BatteryFlag;
BYTE BatteryLifePercent;
BYTE Reserved1;
DWORD BatteryLifeTime;
DWORD BatteryFullLifeTime;
BYTE Reserved2;
BYTE BackupBatteryFlag;
BYTE BackupBatteryLifePercent;
BYTE Reserved3;
DWORD BackupBatteryLifeTime;
DWORD BackupBatteryFullLifeTime;
DWORD BatteryVoltage;
DWORD BatteryCurrent;
DWORD BatteryAverageCurrent;
DWORD BatteryAverageInterval;
DWORD BatterymAHourConsumed;
DWORD BatteryTemperature;
DWORD BackupBatteryVoltage;
BYTE BatteryChemistry;
}
其中ACLineStatus、BatteryFlag、BatteryLifePercent最重要。ACLineStatus表示外接AC电源的状态，可以取下面的值：AC_LINE_OFFLINE、AC_LINE_ONLINE、AC_LINE_BACKUP_POWER、AC_LINE_UNKNOWN。BatteryFlag表示电池状态，可以取下面的值：BATTERY_FLAG_HIGH、BATTERY_FLAG_LOW、BATTERY_FLAG_CRITICAL、BATTERY_FLAG_CHARGING、BATTERY_FLAG_NO_BATTERY、BATTERY_FLAG_UNKNOWN。BatteryLifePercent表示当前电池剩余电量百分比，。
BatteryPDDGetStatus的主要工作是填充上面的电池信息结构。在这里需要实现电池硬件驱动，读取电池状态信息。
BatteryPDDGetLevels返回电池信息结构SYSTEM_POWER_STATUS_EX2中BatteryFlag和BackupBatteryFlag成员的电池状态级别。返回值为双字，低字表示主电池报告级别MainLevel，取值0~3；高字表示主电池报告级别BackLevel，取值0~3。如果BatteryFlag只取值BATTERY_FLAG_HIGH，则MainLevel为1；如果BatteryFlag取值BATTERY_FLAG_HIGH、BATTERY_FLAG_LOW，则MainLevel为2；如果BatteryFlag取值BATTERY_FLAG_HIGH、BATTERY_FLAG_LOW、BATTERY_FLAG_CRITICAL，则MainLevel为3。
另外，充电管理一般也在电池驱动PDD层实现，这里不再介绍，有兴趣的同学可以和我交流。
四．硬件解决方案
电池充电管理芯片MAX8677A和电池监控芯片DS2786构成一套完整的设备电池管理方案。MAX8677A和DS2786是Maxim（美信）公司生产的芯片，芯片详细资料请参考 http://www.maxim-ic.com.cn。
五．其他
当电池状态改变时，调用SetEvent一个命名为“SSUpdatePower”的事件强制shell立即更新电池状态。电池驱动还有与电源管理交互的部分，放到电源管理部分介绍。