General description
The CIFX API is based on a native C / C ++ library. There are no libraries for other development and / or runtime environments.
In order to access such "unmanaged" libraries or functions from a .NET application, the so-called P/Invoke framework can be implemented.
This application note describes the approach when using the P/Invoke framework with regard to the use of the CIFX API.
It essentially relates to the example implemetations.
Examples are available here:
[DllImport("cifx32dll.dll", EntryPoint = "<native-function-name>")]
private static extern UInt32 _myFunction( ... );
CifX-API
Handles
Wie auch bei der Verwendung der CIFX-API mit C/C++ ist die Handhabung verschiedener Handles erforderlich.
Dazu werden Pointer an die entsprechenden Funktions-Parameter übergeben.
In der .NET-Welt ist das mangels Verfügbarkeit von Pointern im klassichen Sinne nicht möglich.
Das P/Invoke-Framework stellt für diesen Zweck die Datentypen IntPtr bzw. UIntPtr zur Verfügung die innerhalb des "managed" Kontext einer .NET-Anwendung einen Pointer repräsentieren.
Ebenso wie bei einer Applikation die in C/C++ implementiert ist, müssen die Handles über die Open-Funktionen der CIFX-API geöffnet werden und während der Laufzeit der Applikation weiterexistieren (Garbage Collection).
Vor Beenden der Applikatin, sollten die Handles über die entsprechenden Close-Funktionen wieder geschlossen werden.
x68 versus x64
Die Applikation bzw. der Wrapper kann im wesentlichen ohne Veränderungen sowohl für 64-, als auch für 32-Bit Systeme übersetzt werden.
In Abhängigkeit vom Zielsystem muss hierfür die korrekte DLL des CIFX-Treibers geladen werden. Im CIFX-Treiber werden beide DLL-Versionen bereitgestellt.
Performance & PLC-Funktionen
Grundästzlich sind die PLC-Funktionen hochperformante Applikationen mit hohen Timing-Anforderungen vorgesehen. Die Verwendung von .NET an sich ist für derartige Anforderungen weniger geeignet. Bereits Windows ist standardmäßig nicht echtzeitfähig und bietet keine Möglichkeit das Zeitverhalten eines Prozesses ausreichend zu beeinflussen. Mit der .NET-Runtime kommt eine weitere Software-Schicht hinzu, die das Timing-Verhalten noch weniger voraussehbar macht.
Für Applikationen in diesem Kontext ist die Verwendung von .NET im Allgemeinen nicht zu empfehlen. Dementsprechend werden die PLC-Funktionen der CifX-API im C#-Framwork nicht unterstützt.
Hilscher - C#-Paket
Hilscher stellt ein VisualStudio-Projekt bereit, dass das P/Invoke-Frame implementiert.
Link zum Demo-Projekt:
Innerhalb der cifXUser-Klasse werden alle CIFX-API-Funktionen im Projekt nutzbar gemacht. Außerdem stehen einige Standard-Strukturen der CIFX-API sowie Konstanten bereit.
Idealerweise kann diese Demo als Ausgangs-Projekt für die Applikations-Entwicklung genutzt werden.
Die Demo zeigt anhand eines Beispiel-Projekts auch die Einbindung der Wrapper-DLL in eine Applikation.
Hinweis
Mit .NET bzw. VisualStudio ist das Verwenden sowohl von C#.NET-, als auch von VB.NET-Projekten innerhalb einer VisualStudio-Solution möglich.
Hierfür kann einfach ein Projekt des entsprechenden Typs hinzugefügt werden: File → Add → New Project.
C# .NET - Access Violation Exception
Ein häufig auftretendes Problem bei der Verwendung von C#.NET in Verbindung mit den CIFX-Bibliotheken, ist die „Access Violation Exception“. Sie entsteht bei Verwendung eines falschen Pointer-Typen bei einer 64-Bit Applikation:
"In .NET there is an integral data type, not widely known, that is specifically designated to hold 'pointer' information: IntPtr whose size is dependent on the platform (e.g., 32-bit or 64-bit) it is running on."
public void SizeOfIntPtr() {Console.WriteLine( "SizeOf IntPtr is: {0}", IntPtr.Size );}
Ausgeführt auf einer 32-bit Platform bekommen sie die folgende Ausgabe:
SizeOf IntPtr is: 4
Auf einer 64-bit Platform sieht die Ausgabe wie folgt aus:
SizeOf IntPtr is: 8"
Lösung
Im alten Code wurden einige Funktionsparameter als 32bit Parameter gesetzt.
In der neuen Version, werden stattdessen die oben beschriebenen Pointer eingesetzt, um sowohl für 32bit als auch für 64bit Applikationen zu funktionieren.
[DllImport("cifx32dll.dll", EntryPoint = "xChannelOpen")]
private static extern UInt32 _xChannelOpen(
UInt32 hDriver,
[MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] string szBoard,
UInt32 ulChannel,
[MarshalAs(UnmanagedType.U4)] ref UInt32 phChannel);
[DllImport("cifx32dll.dll",EntryPoint = "xChannelOpen")]
private static extern Int32 _xChannelOpen (
IntPtr hDriver,
[MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] string szBoard,
UInt32 ulChannel,
ref IntPtr phChannel);