WindowsCE是微软公司嵌入式
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微软推嵌入式操作系统Win CE 3.0 2001年06月14日?17:10 新浪科技Microsoft Windows CE是一个开放的,可升级的32位操作系统,它的设计可以满足多种设备的需要。
这些设备包括了诸如工业控制器,通信集线器以及销售终端之类的企业设备,还有象照相机,电话和家用娱乐器材之类的消费产品。
一个典型的基于Windows CE 的嵌入系统通常为某个特定用途而设计,并在不联机的情况下工作,它要求所使用的操作系统体积较小,内建有对中断的响应功能。
Windows CE 3.0提供了较之Windows系统更好的兼容性,支持硬件实时处理功能。
它具有以下几种新的内核服务:对嵌套中断的支持,更好的线程响应能力,更多的任务优先级别以及旗语信号功能(semaphores),这些服务使操作系统可以在时间和中断发生之后立即进行响应。
这些实时功能使Windows CE 3.0成为象机器人,测试和测量设备以及可编程的逻辑控制器之类的工业设备理想的操作系统。
Windows CE 3.0由一系列独立的模块和子模块(或者称为组件)组成,每个组件都提供了对操作系统的主要功能完全或部分的支持。
通过选择最少数量的模块和组件,设备制造商可以设计出为某种特定设备量身定制的操作系统。
通过控制操作系统的大小,OEM可以在保证速度和有效性的同时,为开发所使用的软件提供32位、抢先式多任务、多线程的操作系统所拥有的强大功能以及最丰富的API选择。
软件开发人员将会十分欣赏Windows CE 3.0对ActiveX?控件、MSMQ、组件对象模型(COM)接口、活动模板库(ATL)、和微软基础类(MFC)库所提供的支持。
不论是使用串行口,红外接口还是网络线路,ActiveSync都能为桌面系统和嵌入式设备之间提供方便简单的连接。
Windows CE 3.0内建有对安全性和多媒体的支持,包括RDP 5.0, DirectX API以及包括TCP/IP,SNMP 和TAPI在内的通信协议。
Windows CE 嵌入式系统Windows CE是Microsoft公司的嵌入式操作系统产品。
它是一个紧凑、高效和可扩展的操作系统,具有多线程、多任务、确定性的实时和完全抢先式优先级的操作系统环境,适合于只有有限硬件资源的硬件系统。
操作系统的定制采用模块化设计方式,便于用户的使用。
支持Win32 API和MFC,具有Windows程序设计经验的用户可迅速掌握其编程方法。
第一章绪论BSPBSP是介于主板硬件和操作系统之间的一层,也可以说是操作系统的一部分,主要目的是为了支持操作系统,使之能够正常地在主板上运行.“嵌入性”、“专用性”和“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。
一般情况下,嵌入式操作系统可分为两类:一类是面向控制和通信等领域的实时操作系统,如WinRiver公司的VxWorks、ISI公司的pSOS、QNX公司的QNX和ATI的Nucleus等.另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统,Windows CE是一个实时操作系统.实时支持功能在以下几个方面提升了Windows CE的性能.(1)支持嵌套中断(2)允许更高优先级别的中断首先得到响应,而不是等待低级别的中断服务线程(IST)(3)更好的线程响应能力(4)对高级别中断服务线程的响应时间上限的要求更加严格,在线程响应能力方面的改进,可帮助开发人员掌握线程转换的具体时间,并通过增强的监控能力和对硬件的控制能力帮助开发人员创建更好的嵌入式应用程序.(5)更多的优先级别,256个优先级别可使开发人员在控制嵌入式系统的时序安排方面有更大的灵活性.(6)更强的控制能力,对系统内的线程数量的控制能力可使开发人员更好地掌握调度程序的工作情况.5 丰富的多媒体和多语言支持第二章Windows CE的体系结构和功能2.1 Windows CE的层次结构2.2 进程、线程与调度2.3 内存管理2.4 存储管理与文件系统2.5 用户界面与图形系2.1.1 微内核结构Windows CE属于比较典型的微内核操作系统在内核中仅仅实现进程、线程、调度及内存管理等最基本的模块,而把图形系统、文件系统及设备驱动程序等等都作为单独的用户进程来实现.这样做显著地提高了系统的稳定性和灵活性.操作系统的结构可分为单体内核结构和微内核结构.传统的UNIX 是单体内核操作系统的代表.单体内核操作系统将图形、设备驱动及文件系统等功能全部在操作系统内核中实现,运行在内核状态和同一地址空间.其优点是减少了进程间通信和状态切换的系统开销,获得较高的运行效率;缺点是内核庞大,占用资源较多且不易剪裁,一旦每个驱动程序出错,就会导致整个系统的崩溃,系统的稳定性、安全性不好.与此相反,微内核系统在内核中只实现那些必须由内核实现的基本功能,而将图形系统、文件系统、设备驱动及通信等功能在内核之外,以系统服务的形式提供各种功能.这种结构的优点是有一个精炼的内核,便于剪裁与移植,而且由于系统服务程序运行在用户地址空间,因而个别驱动程序的错误不至于导致整个系统的崩溃;其不足之处是在运行中用户状态和内核状态频繁地切换,从而导致系统效率不如单体内核.微内核结构用一个水平分层的结构代替了传统的纵向分层的结构。
嵌入式系统的开发利器─Windows CE操作系统摘要:从系统结构、硬件要求、设计开发和应用领域等方面详细介绍了美国微软公司最新的32位Windows CE操作系统。
关键词:操作系统嵌入式系统模块化设计1 Windows CE系统简介Windows CE(以下简称CE)是美国微软公司专门为各种移动和便携电子设备、个人信息产品、消费类电子产品、嵌入式应用系统等非台式或笔记本电脑领域设计的一种32位高性能操作系统。
它具有一个简捷、高效的完全抢先式多任务操作核心,支持强大的通信和图形显示功能,能够适应广泛的系统需求。
CE操作系统的主要特点包括:·兼容于微软公司的视窗(Windows)PC电脑操作系统,支持超过1000个常用的32位视窗应用程序接口函数(Win32API),支持高分辨率真彩色显示,为应用软件提供了强大的运行平台。
·对硬件没有任何特殊要求,允许系统设计者根据所开发产品的要求自由选择硬件,同时提供最广泛的硬件设备支持,包括通信接口、显示和打印设备、输入输出设备、音频设备、网络和存储设备等。
·支持多达数十种不同的32位微处理器芯片,包括Intel 和AMD公司的X86系列、摩托罗拉公司的PowerPC、日立公司的SH3系列、东芝公司的MIPS 系列以及PHILIPS、NEC公司的处理器产品等。
·采用模块化结构,配置灵活,运行时仅需很少的存储器(RAM)资源,并且是目前唯一的可以从ROM(只读存储器)中直接启动的32位操作系统,能够满足具有严格硬件资源限制的系统要求。
由于其本身具有的出色性能,CE系统自1996年底面世之后,迅速在国外最新一代的工业和家用电子设备中得到了广泛应用。
在美国,仅基于CE系统的掌上电脑产品销量就已超过了200万台。
本文将从系统结构、硬件要求、设计开发和应用领域等4个方面对CE系统作全面的介绍。
2 Windows CE的系统结构CE操作系统由一些独立的模块组成,每一个模块提供特定的系统功能,大的模块又可以分成为几个组件。
WindowsCE嵌入式操作系统的优势Windows CE嵌入式操作系统的优势Windows CE也是微软Windows家族的一员,众所周知,Windows是使用最为广泛的操作系统,它拥有最为完善的GUI图形界面,最多的应用开发资源,以及最具可用性的开发工具。
Windows CE也是微软Windows家族的一员,作为微软的一款嵌入式操作系统产品,其继承了Windows的优点,其最新版本Windows Embedded CE 6.0 R3也引入了对Silverlight 的支持,让其性能更多出色。
在广大的软件开发人员群体中,在Windows上使用微软开发工具的工程师,占有绝对优势的比例。
而Windows CE的应用开发,使用的是和桌面系统几乎一样的eVC/eVB或者Visual 家族。
这意味着,只要熟悉任何Windows平台开发工程师,只需要一点点时间,就可以立刻进入Windows CE平台的开发;甚至,连90%以上的API函数调用都完全一样。
这是非常巨大的优势,这意味着任何一个企业,都可以找到合适的工程师,支付相对较少的人力成本,非常快速(这点很重要)地完成产品开发。
在这方面,如果和采用Linux操作系统开发做一个对比。
Linux,最大的亮点就是源代码全公开,很多企业在这杆大旗的号召下对之趋之若鹜;很多人忽视了Linux的另一面,那就是技术难度大、没有合适的免费开发工具、没有个人或企业为免费代码的可靠性负责。
我们看到了很多采用Linux失败的例子,很多企业找不到能对Linux进行开发的合适的人才,找到了人才又支付不起高昂的人力成本,在开发工具上实际也支付了超额的成本,开发周期也过于漫长,最后导致了市场的流失。
Windows CE 6.0的系统架构其次,Windows CE是非常可靠和实时性很好的操作系统。
由于桌面Windows系统给人留下的固有印象,很多人会感性地怀疑Windows CE的可靠性;而Windows CE是一个紧凑、完整和可扩展的嵌入式操作系统,是一个多线程、基于优先级可抢占式操作系统,特别适合于有限资源的硬件平台,它具有内存管理功能,可以检查出应用造成的系统异常,抑制由于应用不正常直接破坏系统的危险性。
一 Windows CE系统介绍1.1 Windows CE发展简介微软公司从1990年开始准备构建移动设备中的Windows,但先后因为市场和硬件技术问题搁浅了WinPad和Pulsar项目,随着经验的积累和各种条件的成熟,这两个解散后的项目小组组成了新的Pegasus小组,这个小组在1996年11月发布了一带有“指定参考设备硬件要求”列表的Windows CE 1.0,与此同时NCE和Cisco公司还发售了两个采用Windows CE 1.0的HandHeld PC。
总的来讲,Windows CE 1.0做得并不成功,但使微软公司迈出了在嵌入式操作系统中的第一步。
Windows CE 1.0发布后不到一年,Windows CE 2.0就发布了,Windows CE 2.0在Windows CE 1.0基础上有很大增强,提供了对FAT32文件系统的支持,增加了对软键盘和USB控制器的支持。
2.12版的Windows CE模块化程度空前提高,还增加了对控制台、BlueTooth、高速红外传输、Interact Explorer 4.0等的支持。
新版的Platform Builder也越来越被OEM厂商所接受。
2000年6月,微软发布了Windows CE 3.0,直到这个版本Windows CE才开始了与Plam OS的直接性竞争。
2001年初,微软发布了Windows CE NET 4.0,从名字上看得出好像它是支持.NET Compact Framework,但真正的支持只到Windows 4.1才实现,不过在Windows 4.0版里的政变也很大,比如,改变了驱动的加载模型,并对通信接口和注册表都有了新的支持和改变,而且正是在这一个版本Windows CE成为了一个真正的硬实时嵌入式操作系统。
Windows CE NET 4.2版加入了对Pocket PC更好的支持,Windows 4.2版也是截至2006年l为止应用得最多的Windows CE版本,相对于以前版本在稳定性和可靠性上都有很大改观。
The success's road嵌入式操作系统Windows CE专题华清远见Windows CE Market华清远见今天的内容v 了解Windows CE系统Ø 从WindowsCE架构和内核 üWindows CE开发流程v WINDOWS CE开发内容Ø 系统定制 Ø 驱动开发 Ø 应用开发v 我们可以提供哪些培训华清远见了解Windows CE系统v 嵌入式系统软硬件结构 v Windows CE体系结构 v Windows CE功能模块分类及启动流程Ø Ø Ø Ø 内核进程 文件系统 人机界面及消息机制管理 设备管理器v 系统开发流程Ø 工程配置和编译 Ø 特性组件的添加 Ø 常用驱动的加入v 应用程序开发 v 驱动程序架构华清远见嵌入式系统结构华清远见Windows CE系统架构华清远见Windows CE体系结构华清远见Windows CE核心进程v NK.exe,提供内核服务,是操作系统的核心。
v GWES.exe,提供用户界面服务和消息管 理。
v DEVICE.exe,加载和维护系统设备驱动程 序。
v FileSys.exe,文件系统管理进程,负责文 件系统的管理。
华清远见Windows CE启动流程华清远见 硬件选型系统开发流程获得开发包(BSP)完成安装开发工具下载到硬件导入BSP生成系统镜像导出SDK建立系统工程定制系统特性华清远见硬件选型v 使用三星的基于ARM9的S3C2410开发 板。
v 200Mhz主频,64M ram+64M flash 。
v 2串口,1网口,2USB Host,1USB Device 。
v LCD液晶接口,4线式触摸屏。
华清远见获得开发包(BSP)v BSP概念:Ø 主板支持包(Board Support Packet),由启 动程序(Boot loader), OEM适配层程序及驱 动程序和配置文件组成。
一种RTOS----Windows CE (微软)的研究报告Windows CE全称Windows Embedded Compact,是由微软公司推出的一个开放的、可升级的、多任务、多线程的32位实时嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统,拥有出色的图形用户界面。
Windows CE广泛适用于掌上电脑、智能手机、汽车电子、信息终端等领域。
一、体系结构基于Windows CE的嵌入式系统采用的是层次结构体系。
层次结构体系适合于功能相对简单的,可以按照复杂的程度、抽象的程度和硬件平台的关系等方面的特性加以分层的系统,具有可移植性好、组件可剪裁、灵活性、可扩展性、强调编程接口和支持上层应用等特点。
Windows CE系统从底层向上,分别为:硬件层、OME硬件适配层、操作系统服务层、应用层。
以下详细说明各层:1.硬件层Windows CE 系统所需的最低硬件配置包括支持Windows CE的 32 位处理器、用于线程调度的实时时钟、用于存储和运行操作系统的存储单元。
由于嵌入式系统以应用为核心,所以根据具体的应用需要,硬件层还可能具有其它外设,如串口、键盘、鼠标、网卡等。
这时就需要针对具体的硬件平台定制相应的Windows CE操作系统。
目前微软公司为几种典型的应用平台提供了相应的参考定制方案模版,例如基于PC机的参考平台(CEPC)。
2.OME硬件适配层OEM硬件适配层是逻辑上位于硬件和Windows CE操作系统之间的一层硬件相关代码,用来抽象硬件功能,实现操作系统的可移植性。
OME硬件适配层又具体分为OME抽象层(OAL)、引导程序、设备驱动程序和配置文件。
(1)OME抽象层(OAL)包含有硬件高度相关的代码,这些代码在物理上属于内核的一部分,并通过编译链接使OAL也成为内核的一部分。
OAL主要负责硬件与Windows CE内核的通讯,与CPU、中断、内存、时钟和调试口等核心设备相关。
WindowsCE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础,它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统,它是精简的Windows 95,Windows CE的图形用户界面相当出色。
概述和特色概述Windows...WindowsCE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础,它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统,它是精简的Windows 95,Windows CE的图形用户界面相当出色。
目录编辑本段Windows CE 可以通过设计一层位于内核和硬件之间代码来用设定硬件平台,这即是众所周知的硬件抽象层(HAL)(在以前解释时,这被称为 OEMC (原始设备制造)适应层,即 OAL;内核压缩层,即 KAL。
以免与微软的Windows NT 操作系统 HAL 混淆) 。
不象其它的微软 Windows 操作系统,Windows CE 并不是代表一个标准的相同的对所有平台适用的软件。
为了足够灵活以达到适应广泛产品需求, Windows CE 采用标准模式,这就意味着,它能够由一系列软件模式做出选择,从而使产品定制。
另外,一些可利用模式也可作为其组成部分,这意味着这些模式能够通过从一套可利用的组份做出选择,从而成为标准模式,通过选择,能够达到系统要求的最小模式, OEM 能够减少存储脚本和操作系统的运行。
Windows CE中的C代表袖珍(Compact)、消费(Consumer)、通信能力(Connectivity)和伴侣(Companion);E代表电子产品(Electronics)。
与Windows 95/98、Windows NT不同的是,Windows CE是所有源代码全部由微软自行开发的嵌入式新型操作系统,其操作界面虽来源于Windows95/98,但Windows CE是基于WIN32 API重新开发、新型的信息设备的平台。
Windows CE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口和与处理器无关等特点。
Windows CE不仅继承了传统的Windows图形界面,并且在Windows CE平台上可以使用Windows 95/98上的编程工具(如Visual Basic、Visual C++等)、使用同样的函数、使用同样的界面风格,使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上继续使用。
Windows CE并非是专为单一装置设计的,所以微软为旗下采用Windows CE 作业系统的产品大致分为三条产品线,Pocket PC(掌上电脑)、Handheld PC(手持设备)及Auto PC。
特色增进工作产能和效率的通讯录、日历行程、工作管理、Microsoft Pocket Excel与Microsoft Pocket Word控制台可以控制并管理Windows CE与办公室PC的连结。
这让在您的PC与PDA之间转移资料并与他人透过电子邮件及红外线无线电通讯,同时与其他手携式设备交换资料。
利用便携式Internet Explorer遨游网络,并使你的HPC达到最大的功用。
从随时随地的使用电脑及PDA,到智慧型家电用品及丰富的多媒体家庭剧院,Microsoft Windows CE为工作、家庭及其间的任何一部分开启了动态的、崭新的开发远景。
这个模块化、可自订的作业系统将Windows平台延伸到桌面之外,到达更小、更机动性、更特别的装置之上,然而它的Windows血统则确保了它的相容性,并且支援了更广泛的开发基础。
Microsoft Windows CE揭露了革命性的系统架构,可以让身为开发者或科技领导者的您,扩展消费者及工业电子上的新市场。
编辑本段版本历程Windows CE1.0WINCE1.0是一种基于Windows95的操作系统,其实就是单色的Windows95简化版本。
90年代中期卡西欧推出第一款采用WinCE1.0操作系统的蛤壳式PDA,算是第一家推出真正称得上手掌尺寸的掌上电脑厂商。
作为第一代的WinCE1.0于1996年问世,不过它最初的发展并不顺利。
当时Palm操作系统在PDA市场上非常成功,几乎成为了整个PDA产品的代名词,在这种情况下,微软公司被迫为最初WinCE的不断改进的同时,微软公司也通过游说、技术支持、直接资助等手段聚集了大量合作厂商,使WinCE类的PDA阵容越来越强大。
Windows CE2.0随着Windows95的出现和Windows98的成功,另外一个巨人-微软站起来了,并迅速地在PC操作系统业界建立了微软帝国。
PDA市场的发展潜力被众多分析家看好,嗅觉异常灵敏的“微软”自然不会放过这样一个巨大的市场,在其操作系统帝国已经非常稳定的前提下,又开始了在PDA市场上的全力冲刺,用WinCE2.0操作系统来打造与Palm非常类似的掌上产品。
WinCE2.0不仅比CE1.0快的多,而且的彩色显示,又众多新型PDA采用新的WinCE2.0系统,大有取代Pilot的趋势,成为PDA操作系统新的标准。
尽管CE2.0仍然要比Pilot的操作系统需要的空间要大的多,但它具有Windows的界面,会用PC的人小编估计没有多少人不会使用微软的操作系统。
如果你熟悉Windows95,在使用WindowsCE的时候就熟门熟路了,就不需要重新学习。
而且,两者技术上的相似性,第三方Windows应用软件开发商们,就可以很容易地把自己的应用软件转换成可供CE运行的版本,因此,WindowsCE的可使用软件的种类将会越来越多的。
Windows CE3.0WinCE3.0是微软的Windows Compact Edition,是一个通用版本,并不针对掌上产品,标准PC、家电和工控设备上也可以安装运行,但要做许多客户化工作,当然也可以做掌上电脑。
微软鼓励大家在任何硬件平台(WinCE3.0支持5系列CPU: x86, PowerPC, ARM ,MIPS,SH3/4) 上使用(为了和VxWorks,Linux等竞争),所以早期的WINCE运行在不同的硬件平台上,而且可以更换显示方向,以便为不同的平台服务。
WinCE3.0属于付费软件,安装许可(Licence)费用为$20,10份起,批量时大致能降到$15/一份。
2000年微软公司将WinCE3.0正式改名为Windows for Pocket PC,简称Pocket PC。
就是把Pocket Word和Pocket Excel等一些日常所需的办公软件的袖珍版装了进去Pocket PC,同时在娱乐方面的性能做很大的加强。
当然对于微软的所有举动,捧场的厂商自然也不会少,加入Pocket PC 阵营的现在就有HP、Compaq、Casio等一些著名厂商。
当Compaq的iPAQ 3630的诞生和在市场的热销,支持和加入Pocket PC阵营的厂商就越来越多。
2002年智能手机商机再现,不少PPC厂商希望推出整合手机功能的PPC,于是在2002年8月,专门为手机优化过的微软Pocket PC 2002 Phone Edition操作系统匆匆问世,2002年10月,国内第一款PPC手机--多普达686上市了,随后熊猫推出了CH860、联想推出ET180,越来越多的pocket pc产品出现了。
Windows CE4.0WinCE. Net(即WinCE 4.0)是微软于2002年1月份推出的首个以.Net 为名的操作系统,从名字上我们就可以知道它是微软的.net的一部分。
WinCE. Net是WinCE3.0的升级,同时还加入.Net Framework精简版,支持蓝牙和.Net应用程序开发。
Windows CE4.2WindowsCE. NET 4.2是WindowsCE. NET 4.0/4.1的升级版,对Windows CE先前版本的强大功能进行了进一步的扩充和丰富,基于其开发的设备将从这些微小但重要的变化中获得更好的性能和更强的Windows集成功能。
微软在WinCE4.2版时曾提供开放源代码,不过只针对研究单位,而程序代码较少,为200万行。
Windows CE5.0WinCE5.0在2004年5月份推出,微软宣布WinCE5.0扩大开放程序源代码。
在这个开放源代码计划授权下,微软开放250万行源代码程序作为评估套件(evaluationkit)。
凡是个人、厂商都可以下载这些源代码加以修改使用,未来厂商OEM时,则再依执行时期(Run-time)授权,支付Win CE5.0核心每台机器3美元的授权费用,这也是微软第一个提供商业用途衍生授权的操作系统。
Windows CE 6.02006年11月,微软公司其最新的嵌入式平台Windows Embedded CE 6.0正式上市。
作为业内领先的软件工具,Windows Embedded CE 6.0将为多种设备构建实时操作系统,例如:互联网协议(IP)机顶盒、全球定位系统(GPS)、无线投影仪,以及各种工业自动化、消费电子以及医疗设备等。
在Windows Embedded诞生十周年之际,微软将首次在“共享源计划(Microsoft Shared Source programme)”中100%毫无保留地开放Windows Embedded CE 6.0内核,(GUI图形用户界面不开放)比Windows Embedded CE的先前版本的开放比例整体高出56%。
“共享源计划”为设备制造商提供了全面的源代码访问,以进行修改和重新发布(根据许可协议条款),而且不需要与微软或其他方共享他们最终的设计成果。
尽管Windows操作系统是一个通用型计算机平台,为实现统一的体验而设计,设备制造商可以使用Windows Embedded CE 6.0这个工具包为不同的非桌面设备构建定制化的操作系统映像。
通过获得Windows Embedded CE源代码的某些部分,比如:文件系统、设备驱动程序和其他核心组件,嵌入式开发者可以选择他们所需的源代码,然后编译并构建自己的代码和独特的操作系统,迅速将他们的设备推向市场。
微软还将Visual Studio 2005专业版作为Windows Embedded CE 6.0的一部分一并推出。
这对微软来说又是一次史无前例的突破。
Visual Studio 2005专业版将包括一个被称为Platform Builder的功能强大的插件,它是一个专门为嵌入式平台提供的“集成开发环境”。
这个集成开发环境使得整个开发链融为一体,并提供了一个从设备到应用都易于使用的工具,极大地加速了设备开发的上市。
Windows Embedded CE 6.0重新设计的内核具有32,000个处理器的并发处理能力,每个处理有2GB虚拟内存寻址空间,同时还能保持系统的实时响应。