Windows下DLL编程技术及应用
李为民
(国防科技大学电子工程学院ATR室 长沙 410073)
摘 要: 本文介绍了DLL技术在Windows编程中的基本运用方法及应用，给出了直接内
存访问及端口I/O的两个实用DLL的全部源代码。
关键词: DLL Windows编程 内存访问 I/O
一 、引 言
由于Windows为微机提供了前所未有的标准用户界面、图形处理能力和简单灵便的操
作，绝大多数程序编制人员都已转向或正在转向Windows编程。在许多用户设计的实
际应用系统的编程任务中，常常要实现软件对硬件资源和内存资源的访问，例如端
口I/O、DMA、中断、直接内存访问等等 。若是编制DOS程序，这是轻而易举的事
情，但要是编制Windows程序，尤其是WindowsNT环境下的程序，就会显得较困难。
因为Windows具有"与设备无关"的特性，不提倡与机器底层的东西打交道，如果直接
用Windows的 API函数或I/O读写指令进行访问和操作，程序运行时往往就会产生保
护模式错误甚至死机，更严重的情况会导致系统崩溃。那么在Windows下怎样方便地
解决上述问题呢？用DLL(Dynamic Link Libraries)技术就是良好途径之一。
DLL是Windows最重要的组成要素，Windows中的许多新功能、新特性都是通过DLL来
实现的，因此掌握它、应用它是非常重要的。其实Windows本身就是由许多的DLL组
成的，它最基本的三大组成模块Kernel、GDI和User 都是DLL，它所有的库模块也都
设计成DLL。凡是以.DLL、.DRV、.FON、.SYS和许多以.EXE为扩展名的系统文件都是
DLL，要是打开Windows\System目录，就可以看到许多的DLL模块。
尽管DLL在Ring3优先级下运行，仍是实现硬件接口的简便途径。DLL可以有自己的数
据段，但没有自己的堆栈，使用与调用它的应用程序相同的堆栈模式，减少了编程
设计上的不便；同时，一个DLL在内存中只有一个实例，使之能高效经济地使用内
存；DLL实现的代码封装性，使得程序简洁明晰；此外还有一个最大的特点，即DLL
的编制与具体的编程语言及编译器无关，只要遵守DLL的开发规范和编程策略，并安
排正确的调用接口，不管用何种编程语言编制的DLL都具有通用性。例如在BC31中编
制的DLL程序，可用于BC、VC、VB、Delphi等多种语言环境中。笔者在BC31环境下编
译了Windows下直接内存访问和端口I/O两个DLL，用在多个自制系统的应用软件中，
运行良好。
二、DLL的建立和调用
DLL的建立及调用方法在许多资料上有详细的介绍，为了节省篇幅，在这里仅作一些
主要的概括。
1.DLL的建立
关于DLL的建立，有如下几个方面的要素是不可缺少和必须掌握的：
?. 入口函数LibMain( )
就象C程序中的WinMain( )一样，Windows每次加载DLL时都要执行LibMain( )函数，
主要用来进行一些初始化工作。通常的形式是：
int FAR PASCAL LibMain(HINSTANCE hInstance,WORD wDataSeg,WORD wHeapSize,LPSTR lpszCmdLine)
{
if(wHeapSize!=0) //使局部堆、数据段可移动
UnlockData(0); //解锁数据段
/*此处可进行一些用户必要的初始化工作*/
return 1; //初始化成功
}
?出口函数WEP( )
Windows从内存中卸载DLL时，调用相应的出口函数WEP( )，主要做一些清理工作，
如释放占用的内存资源；丢弃某些字串、位图等资源；关闭打开的文件等等。
?自定义的输出函数
为了让位于不同内存段的应用程序进行远程调用，自定义的输出函数必须定义为远
程函数(使用FAR关键字)，以防使用近程指针而得到意外的结果；同时，加上PASCAL
关键字可加快程序的运行速度，使代码简单高效，提高程序的运行速度。
?输出函数的引出方法
? 在DLL的模块定义文件中(.DEF)由EXPORTS语句对输出函数逐一列出。例如：
EXPORTS WEP @1 residentname //residentname可提高DLL效率和处理速度
PortIn @2
PortOut @3 //通常对所有输出函数附加系列号
? 在每个输出函数定义的说明中使用_export关键字来对其引出。
以上两种方法任选其中的一种即可，不可重复。后面的两个实例分别使用了上述两
种不同的引出方式，请留意。
2.DLL的调用
加载DLL时，Windows寻找相应DLL的次序如下：
?.当前工作盘。
?Windows目录；GetWindowsDirectory( )函数可提供该目录的路径名。
?Windows系统目录，即System子目录；调用GetSystemDiretory( )函数可获得这个
目录的路径名。
?DOS的PATH命令中罗列的所有目录。
?网络中映象的目录列表中的全部目录。
DLL模块中输出函数的调用方法：
不论使用何种语言对编译好的DLL进行调用时，基本上都有两种调用方式，即静态调
用方式和动态调用方式。静态调用方式由编译系统完成对DLL的加载和应用程序结束
时DLL卸载的编码（如还有其它程序使用该DLL，则Windows对DLL的应用记录减1，直
到所有相关程序都结束对该DLL的使用时才释放它），简单实用，但不够灵活，只能
满足一般要求。动态调用方式是由编程者用API函数加载和卸载DLL来达到调用DLL的
目的，使用上较复杂，但能更加有效地使用内存，是编制大型应用程序时的重要方
式。具体来说，可用如下的方法调用：
?.在应用程序模块定义文件中，用IMPORTS语句列出所要调用DLL的函数名。如：
IMPORTS MEMORYDLL.MemoryRead
MEMORYDLL.MemoryWrite
?让应用程序运行时与DLL模块动态链接
先用LoadLibrary加载DLL，再用GetProcAddress函数检取其输出函数的地址，获得
其指针来调用。如：
HANDLE hLibrary;
FARPROC lpFunc;
int PortValue;
M
hLibrary=LoadLibrary("PORTDLL.DLL"); //加载DLL
if(hLibrary>31) //加载成功
{
lpFunc=GetProcAddress(hLibrary,"PortIn"); //检取PortIn函数地址
if(lpFunc!=(FARPROC)NULL) //检取成功则调用
PortValue=(*lpFunc)(port); //读port端口的值
FreeLibrary(hLibrary); //释放占用的内存
}
M
三、DLL应用实例源程序
1.直接内存访问的DLL源代码
//.DEF文件
LIBRARY MEMORYDLL
DESCRIPTION 'DLL FOR MEMORY_READ_WRITE '
EXETYPE WINDOWS
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE
DATA PRELOAD MOVEABLE SINGLE
HEAPSIZE 1024 //DLL无自己的堆栈，故没有STACKSIZE语句
EXPORTS WEP @1 residentname
ReadMemory @2
WriteMemory @3
//.CPP文件
#include <windows.h>
int FAR PASCAL LibMain(HINSTANCE hInstance,WORD wDataSeg,WORD wHeapSize,LPSTR lpszCmdLine)
{
if(wHeapSize!=0)
UnlockData(0);
return 1;
}
int FAR PASCAL MemoryRead(unsigned int DosSeg,unsigned int DosOffset)
{
WORD wDataSelector,wSelector;
char far *pData;
char value;
wDataSelector=HIWORD((DWORD)(WORD FAR *)&wDataSelector);
wSelector=AllocSelector(wDataSelector); //分配选择器
SetSelectorLimit(wSelector,0x2000); //置存取界限
SetSelectorBase(wSelector,(((DWORD)DosSeg)<<4)+(DWORD)DosOffset); //置基
地址
pData=(char far *)((DWORD)wSelector<<16);
value=*pData;
FreeSelector(wSelector); //释放选择器
return (value);
}
void FAR PASCAL MemoryWrite(unsigned int DosSeg,unsigned int DosOffset,char Data)
{
WORD wDataSelector,wSelector;
char far *pData;
wDataSelector=HIWORD((DWORD)(WORD FAR *)&wDataSelector);
wSelector=AllocSelector(wDataSelector);
SetSelectorLimit(wSelector,0x2000);
SetSelectorBase(wSelector,(((DWORD)DosSeg)<<4)+(DWORD)DosOffset);
pData=(char far *)((DWORD)wSelector<<16);
*pData=Data;
FreeSelector(wSelector);
}
int FAR PASCAL WEP(int nParam)
{
return 1;
}
2.端口读写I/O的DLL源代码
//.DEF文件
LIBRARY PORTDLL
DESCRIPTION 'DLL FOR PORT_IN_OUT '
EXETYPE WINDOWS
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE
DATA PRELOAD MOVEABLE SINGLE
HEAPSIZE 1024
//.CPP文件
#include <windows.h>
#include <dos.h>
int FAR PASCAL LibMain(HINSTANCE hInstance,WORD wDataSeg,WORD wHeapSize,LPSTR lpszCmdLine)
{
if(wHeapSize!=0)
UnlockData(0);
return 1;
}
int FAR PASCAL _export PortOut(int port,unsigned char value)
{
outp(port,value);
return 1;
}
int FAR PASCAL _export PortIn(int port)
{
int result;
result=inp(port);
return (result);
}
int FAR PASCAL _export WEP(int nParam)
{
return 1;
}
分别将上面两个实例的.DEF文件和.CPP文件各自组成一个.PRJ文件,并进行编译链接
成.EXE或.DLL文件就可以在应用程序中对其进行调用。
四、结 束 语
在上面，我们利用DLL技术方便地实现了Windows环境下对内存的直接访问和端口I/O
的访问，仿效这两个例子，还可以编制出更多的适合自己应用系统所需的DLL，如用
于数据采集卡的端口操作及扩展内存区访问、视频区缓冲区及BIOS数据区操作等许
多实际应用的编程任务中。必要时只需直接更新DLL，而用不着对应用程序本身作任
何改动就可以对应用程序的功能和用户接口作较大的改善，实现版本升级。因此，
掌握好DLL技术对Windows程序开发者很有裨益。
主要参考资料：
【1】谢启江主编，<<Windows3.X应用程序设计技术>>，人民邮电出版社，1994.
【2】James W.MeCord ,"Windows3.1 Programmer's Reference",Que Co. ,1992.
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