嵌入式操作系统WinCE

1 嵌入式操作系统Windows CE .NET介绍
　　Windows CE .NET是Windows CE 3.0的后继产品。Windows CE .NET为嵌入式市场重新设计，为快速建立下一代智能移动和小内存占用的设备提供了一个健壮的实时操作系统。Windows CE .NET具备完整的操作系统特性集包和端对端开发环境，它包括了创建一个基于Windows CE的定制设备所需的一切，例如：强大的联网能力、强劲的实时性和小内存体积占用以及丰富的多媒体和Web浏览功能。
　　2 WinCE.NET新增特性
　　嵌入系统的开发人员会在Windows CE .NET 中发现大量的新增特性和改进特性，其中包括：无线技术，例如蓝牙（Bluetooth）；设备仿真，该特性使您可以对完整的设备环境进行仿真而无需任何额外的硬件投资；平台向导，使您可以从众多的预置设备设计中进行选择，以便跳跃式地开始您的开发流程；此外，还有丰富的多媒体和Web浏览功能，例如Microsoft Internet Explorer 5.5 和Windows Media™编解码器（Codec）和控件。您可以在以下部分了解到这些新增特性和增添特性。
　　3 WinCE.NET移动特性
　　3.1 无线设备
　　以下是Windows CE .NET中对各种无线设备的增强支持：
　　§ 蓝牙（Bluetooth）：蓝牙是一种新兴的无线通讯技术，它允许设备在大约10米的范围之内，互相之间进行通信。这种技术的主要目标是使设备无需物理电缆即可通信。使用这种技术的一些主要设备包括无线耳机、调制解调器和打印机。Windows CE .NET对蓝牙技术具有与生俱来的支持，它允许设备使用具有蓝牙功能的移动电话（例如数据调制解调器）交换文件和对象，以及使用具有蓝牙功能的局域网（LAN）访问点提供网络连接。
　　§ 对象交换（Object Exchange，OBEX）协议：对象交换（OBEX）是一种高效、简洁的二进制协议，它使各种设备以一种简单、高效的方式自然交换数据。在Windows CE .NET中，该特性可以在蓝牙（Bluetooth）和红外数据协会（IrDA）协议之上工作。
　　§ MediaSense：MediaSense特性通过向应用程序通知网络状态，从而改善了移动设备用户的漫游体验。例如，它会通知应用程序嵌入设备是否处于范围之内。它还为用户提供了一个离线模式。
　　§ 802.1x/ Zero Configuration（零配置）：Windows CE .NET引入了802.11 Zero Configuration（零配置）、802.1x以及 可扩展身份验证协议（Extensible Authentication Protocol，EAP）。802.11 Zero Configuration简化了802.11网络的安装，并且使得从一个802.11网络到另一个801.1x网络的无缝漫游成为可能。而EAP则通过在用户登录到网络上时启用用户名/口令、证书或者针对特定原始设备生产商（OEM）的身份验证显著增强了802.11的安全性。
　　3.2 开放的通信平台
　　支持领先的网络技术：
　　§ 轻量级目录访问协议（Lightweight Directory Access Protocol，LDAP）：LDAP v 3.0是一种用来访问Microsoft Active Directory（活动目录）的协议，Active Directory中存储了姓名、地址、电话号码以及其它类型的信息。
　　§ 远程访问服务（Remote Access Service，RAS）服务器：Windows CE .NET支持将基于Windows CE的设备用作一台RAS服务器，并且允许客户端使用广域网（WAN）连接到基于Windows CE的设备上。
　　§ 网络驱动程序接口规范（Network Driver Interface Specification，NDIS）5.1：Windows CE .NET引入了对NDIS的支持，NDIS通过将硬件层和协议层抽象化，简化了驱动程序的开发。NDIS 支持以太网（802.3）、IrDA、WAN以及令牌环网（802.5）微端口。Windows CE .NET全面支持中间驱动程序、电池状态、直接内存存取（DMA）以及发送取消。
　　§ TCP/IP：Windows CE .NET包括一个基于标准的TCP/IP栈，允许使用Windows CE的设备被用作局域网或远程网络上的节点和服务器。Windows CE .NET还包括对TCP/IP的安全性和稳定性增强。
　　§ Winsock 2.0：Windows Sockets（Winsock）是一个接口，可以使用它来发现和使用底层传输协议的通信能力。通过提供一个独立于协议的接口，Winsock完全支持新兴的网络技术，例如实时多媒体通信。
　　§ 网络桥接：网络桥接（Network Bridging）通过将帧从一个以太网段转发到另一个网段，可以将多个以太网段连接到一个单一的子网之中。Windows CE .NET包含了所有必需的组件，以在一个平台中支持网络桥接。
　　§ 通用即插即用（Universal Plug and Play，UPP）Device Host and Control Point：UPP Device Host（UPP设备托管）增强了个人计算机的端对端网络连通性、无线设备和网络上的其它智能设备。Device Host API允许您创建可以向其它UPP设备发布自己的存在和功能的设备。UPnP Control Point提供的API使Windows CE设备可以发现并且控制网络上其它具有UpnP功能的设备。
　　实时Internet协议（IP）通信支持
　　§ 实时协作和通信：实时通信（RTC）使任意两个IP设备间的消息传递、出席会议和音频（VoIP）。RTC是基于单一内联协议（Single Inline Protocol，SIP）的，该协议是一种Internet工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）标准。SIP/RTC框架使Windows Messenger的出现成为可能。
　　无缝的Windows集成
　　远程桌面协议（Remote Desktop Protocol，RDP）：RDP允许瘦客户机--例如基于Windows的终端--跨越LAN和WAN，或者借助于拨号连接、ISDN、DSL或者VPN连接同一台终端服务器进行通信。5.1版本的RDP客户机包括对高彩分辨率、本地打印机和本地音频回放的支持。
　　4 WinCE.NET健壮特性
　　4.1 系统级的可靠性
　　§ 改进的可靠性：为了提供企业级的可靠性、简洁的线程管理、伸缩自如的数据库容量、高优先级的线程清除预防以及独一无二的设备ID都已经内建在Windows CE .NET操作系统之中。
　　4.2 小内存体积占用
　　§ 最小化的操作系统体积：通过不断努力缩小嵌入系统最小化操作系统的体积，可以对Windows CE .NET中的丰富功能进行粒度级的组件化。 最小配置的Windows CE .NET可以小至200KB，它只带有最小的内核功能。
　　广泛的CPU选择
　　Windows CE .NET支持四种微处理器家族以及仿真技术。
　　§ ARM：支持的处理器包括ARM720T、ARM920T、ARM1020T、StrongARM、XScale
　　§ MIPS：支持的处理器包括MIPS II/32 with FP、MIPS II/32 without FP、MIPS16、MIPS IV/64 with FP、MIPS IV/64 without FP
　　§ SHx：支持的处理器包括SH-3、SH-3 DSP、SH-4
　　§ X86：支持的处理器包括486、586、Geode、Pentium I/II/III/IV
　　4.3 企业范围的安全性

4.4 网络安全性增强：
　　§ Kerberos安全协议：Kerberos身份验证协议在建立安全的网络连接前，为实体间的相互身份验证提供了一个安全的网络连接，并且具有以下优点：
　　§ 高效的服务器身份验证：应用程序服务器不需要连接到域控制器上对每个客户的身份进行验证，因为客户出示的凭证提供了相应的身份验证信息。
　　§ 相互身份验证：客户机和服务器都可以互相验证彼此的身份。
　　§ 互操作性：根据标准制定的规范是基于IETF的，它实现了同其它网络的互操作性。Kerberos是运行Windows 2000 Server及其后续版本操作系统的服务器使用的身份验证协议。
　　§ Web服务器的安全套接字层（Secure Sockets Layer，SSL）支持：SSL支持已经被添加到Web服务器中，以允许Web服务器和Web客户机使用加密技术安全进行通信。
　　§ 受保护的存储：为了保护敏感信息或者防止信息被篡改，受保护存储的API为密码系统和用户体验问题提供了一个方便的解决方案。
　　§ 智能卡加密服务提供者（Smart Card Cryptographic Service Provider，CSP）：Windows CE .NET的智能卡子系统通过智能卡CSP对CryptoAPI提供支持。这些服务提供者是一些可以访问特定服务的动态链接库（DLL）。
　　扩展设备驱动程序支持
　　Windows CE .NET中对新的设备驱动程序的支持包括：
　　§ 高级技术附加数据包接口（Advanced technology Attachment Packet Interface，ATAPI）磁盘驱动程序：这个全面的功能性驱动程序提供了CD和DVD的"读"支持。
　　§ 新的统一音频模型和示例驱动程序：UAM实现了对WAV和Microsoft DirectSound®音频API的高效支持。它还使得编写一个能有效支持WAV和DirectSound的驱动程序成为可能。
　　§ 可安装的ISR：这个省时特性允许中断被多个设备共享。可安装的ISR扩展了处理ISR和IST中设备的能力，并且可以通过高级语言编程对其加以使用。
　　§ 输入/输出（I/O）资源管理器：一个调用设备的驱动程序可以通过指出是否是一个给定的资源（例如地址或者IRQ）来管理系统中的所有I/O资源。您可以通过使用设备驱动程序中的资源管理器（Resource Manager）服务来避免平台中的I/O资源发生冲突。
　　§ 设备通知：设备驱动程序和应用程序可以在设备通知系统中注册，以便在感兴趣的设备出现或消失时获得通知。
　　5 WinCE.NET智能特性
　　5.1 .NET设备服务
　　Windows CE .NET使开发人员可以创建智能设备并且参与到XML Web服务的新世界中去：
　　§ XML：可扩展标记语言（Extensible Markup Language，XML）是Web数据的通用格式。XML允许开发人员以一种标准、一致的方式从任何应用程序中轻松描述和提供丰富的结构化数据。XML不会代替HTML；相反，它是对HTML的有益补充。
　　§ SOAP：SOAP是一种在分散的分布式环境中进行信息交换所使用的轻量级协议。它是一种基于XML的协议，由三个部分组成：对消息内容和如何处理消息进行了框架定义的信封；面向应用程序所定义数据类型的表达实例的一组编码规则；以及表示远程过程调用和响应的约定。
　　5.2 .NET Compact Framework
　　.NET Compact Framework是.NET Framework的一个子集，专门面向小内存体积占用的设备而设计。.NET Compact Framework是一个面向安全、可下载应用程序的独立于硬件的程序执行环境，定位于资源有限的计算设备，并且专门为这些设备进行了优化。.NET Compact Framework提供了多种语言可供选择（在最初，有Microsoft Visual Basic® 和Microsoft Visual C#™），并且消除了语言互操作性所面临的一些常见问题。例如，Visual C# 和Visual Basic组件可以轻松混合到一个解决方案之中，从而使更多的开发人员可以更轻易地参与到一个解决方案之中。.NET Compact Framework所支持的每种语言都可以平等地访问底层的框架和操作系统特性。.NET Compact Framework还包括了对Web服务的支持，这些服务使开发人员可以在小型、短时连接设备上对网络传输的粒度进行更细致的控制，允许后台的数据预取，并且使应用程序可以汇集来自不同的服务器的数据。.NET Compact Framework支持所有被Windows CE .NET支持的处理器。
　　5.3 自适应的用户界面和增强
　　Internet Explorer 5.5 for CE：支持Internet Explorer自定义的和个性化的用户界面方面的增强：
　　§ 可自定义的用户界面（UI）：允许对常用控件和其它用户界面元素的外观进行自定义。
　　§ 用户配置文件：使OEM可以在一个设备上存储多个特定于用户的设置。
　　§ 多屏幕支持：支持将多个屏幕连接到基于Windows CE的设备上，在组合使用时，就像一个大屏幕一样。
　　§ Microsoft ClearType® 支持：提供了对ClearType字体的支持。
　　§ 字体加载目录：您可以指定操作系统从哪个目录加载字体。例如，您现在可以将字体保存在Flash上。
　　5.4 丰富的多媒体支持
　　支持最新的多媒体体验，包括Microsoft DirectX® API和Windows Media 8编解码器和控件：
　　§ Microsoft Direct3D® API：通过允许对3D视频显示硬件以设备无关的方式进行设备有关的访问，对3D互动图形程序提供支持。
　　§ DVD视频API：允许应用程序同DVD解码硬件进行交互。DVD视频API接口具有同独立的消费类DVD播放器相同的功能。
　　§ Microsoft DirectMusic® API：支持通过硬件播放基于消息的音乐数据。
　　§ DirectX：Windows CE .NET支持所有微处理器、DVD导航和回放、Direct 3D API和参考光栅（仅限于支持浮点的CPU）。
　　§ Windows Media 8 编解码器和控件：支持最新的Windows Media 8 Codec（编解码器）和Controls（控件），可以对最新的高保真、低带宽编码多媒体流提供支持。
　　§ 数字版权管理V 7：DRM 7 允许版权所有者对ASF（Advanced Streaming Format）格式的内容进行加密和管理，并使这些经过加密的音频和视频ASF文件的播放成为可能。
　　5.5 最新的Web浏览技术
　　Internet Explorer 5.5 for CE：支持Internet Explorer 5.5的功能。
　　5.6 广泛的全球性支持
　　Windows CE .NET 基于Unicode而且具有广泛的本地化和语言支持，这使得嵌入系统的开发人员可以针对特定市场量身定做相应的产品。Windows CE .NET已经使用了多种语言进行了本地化，其中包括了对以下语言的增强支持：
　　§ Agfa字体压缩：支持Agfa AC3字体压缩和解压技术，这些技术减少了东亚字体文件所占用的ROM体积。
　　§ 多语言用户界面（Multilingual User Interface，MUI）：用户可以切换用户界面语言，而且使用一个单一的ROM映像就可满足多个市场的要求。
　　§ 中文操作系统和应用程序支持：面向简体中文和繁体中文的完全的操作系统和应用程序本地化支持。
　　§ 面向简繁体中文的输入法编辑器（Input Method Editors，IME）：带有简单用户界面并且同时面向简繁体中文的Pocket IME，以及为Windows CE提供的Microsoft 拼音输入法2.0。
　　§ 日语Pocket IME 2.0：内核和用户界面的分离实现了更大程度的定制化。新增特性包括字典编译器、用户字典、字词注册、多字典支持、新的注册表设置以及更广泛的输入法支持。
　　§ 韩语操作系统和应用程序支持：操作系统和应用程序已经针对韩语进行了本地化。韩语输入法内核和用户界面代码也已经进行了分离，以便进行进一步的定制。
　　§ 手写识别引擎（Handwriting Recognizer Engine，HWX）和示例用户界面：为多种语言提供了手写识别引擎，包括繁体中文和韩语（Hangul和Hanja）。
　　§ 转换器应用程序（Transcriber Application）：为美国英语、德语和法语提供的手写识别的端到端解决方案。
　　5.7 最容易的Windows集成
　　§ 即时信使通知：即时消息客户端可以使用户使用语音或者视频同朋友进行交流，并且可以非常容易地同其它人通过共享文件、应用程序或者电子白板进行协作。
　　§ Microsoft Passport身份验证：同.NET Passport进行交互。这个在线的用户身份验证客户端使用户可以使用单一的注册名和口令，轻松和安全地访问所有支持.NET Passport的Web站点和服务。.NET Passport将开发人员从构建专有的用户身份验证系统中解放出来，并使他们能将精力集中在为站点设计增值特性上。
　　6 WinCE.NET快捷特性
　　6.1 更短的构建--调试--部署周期
　　新的特性可以迅速缩短花费在构建和测试设计上的时间，一些新特性包括：
　　§ 仿真技术：Windows CE .NET具有仿真技术，该技术允许开发人员在他们的Windows 2000或Windows XP Professional工作站上开发和测试他们的设计，而无需额外的硬件投资。
　　§ 新的平台向导：新的平台向导使用户可以迅速而容易地基于所构建的设备类型创建一个新的平台，并且为设备的设计提供一个基础：
　　§ 移动电话/智能电话
　　§ 自定义设备
　　§ 数字成像设备
　　§ 工业自动化设备
　　§ Internet/媒体设备
　　§ PDA/移动手持设备
　　§ 住宅门禁
　　§ POS设备
　　§ 顶置盒
　　§ 微内核
　　§ Web板设备
　　§ Windows瘦客户机
　　§ 主板支持包（BSP）：Windows CE .NET包括了多种主板支持包，从而缩短了让操作系统正常工作在硬件上所需的时间。Windows CE .NET当前支持以下的标准开发主板（SDB）
　　§ 适用于x86微处理器的Advantech PCM-5822 和PCM-5823 SDB
　　§ 适用于ARM920微处理器ARM 整合SDB
　　§ 适用于Vr5432微处理器DDB5476 SDB
　　§ 适用于x86微处理器Dorado 参考平台（Reference Platform）
　　§ 适用于Vr4122微处理器Eagle SDB
　　§ 适用于SH3微处理器Hitachi SH3 Keywest SDB
　　§ 适用于SH4微处理器Hitachi SH4 Aspen SDB
　　§ 适用于SA1110微处理器Intel SA1110/SA1111 Assabet SDB
　　§ 适用于x86微处理器Lanner EM-350和EM-351 SDB
　　请经常访问Windows CE硬件支持和设备驱动程序页面了解同附加BSP支持有关的更多信息，这些信息会经常得到更新。
　　§ 共享的调试以太网驱动程序：使调试和生产活动可以共享一个单一的以太网端口。
　　§ 内核独立传输层（Kernel Independent Transport Layer，KITL）：内核独立传输层是一个抽象层，它可以向工具透明地呈现通信硬件。KITL通过删除对开发主板和旧有连接的需要改善了内核的加载、调试和分析过程。
　　§ 远程调用调节器：过程调用配置文件可以发现应用程序中的性能瓶颈。
　　§ 远程内核跟踪：它是一个得到了增强的线程调节器，可以帮助您追捕到竞争条件。
　　§ 远程性能监视器：它是一个得到了增强的性能监视工具，可以帮助您对应用程序进行跟踪和测量系统的性能。
　　§ 扩充远程服务配置：Windows CE .NET允许您保有一个面向多个目标设备的配置列表，每个目标设备都有它自己独一无二的设置。这些设置已经被扩充，以允许对下载和连接过程以及在对目标设备进行重启时控制目标设备所具有的行为。
　　§ 示例设备驱动程序：提供了新的USB打印、海量存储类设备和远程网络驱动程序接口规范（RNDIS）的示例设备驱动程序。
　　§ 扩充输出SDK向导：通过使用该向导，您可以创建一个可以导入到Microsoft eMbedded Visual C++ 4.0开发环境中的自定义SDK，来为自定义平台编写应用程序。SDK向导现在可以创建一个.msi格式的SDK安装包（SDK Installation Package），而且基于特性的文档可以被输出到SDK中。
　　§ Windows CE .NET的标准SDK：使用Windows CE .NET的 SDK跨越设备构建具有近乎全球移植性的应用程序。
　　系统需求以下是运行Windows CE .NET和Platform Builder 4.0所需的最小硬件需求。
　　最小需求
　　处理器 266 MHz Pentium II 处理器或更高；推荐采用500 MHz
　　操作系统 安装有Service Pack 2的Microsoft Windows 2000 Professional 或 Windows XP Professional
　　内存 128 MB 内存；运行Emulator（仿真器）需要192 MB内存
　　硬盘 典型的单个微处理器安装需要1.7 GB可用硬盘空间，包括Platform Builder工具集在内的完整产品安装需要 14 GB可用硬盘空间
　　驱动器 DVD-ROM 驱动器（安装Windows CE .NET CD所需的CD-ROM 驱动器或DVD-ROM驱动器）
　　显示器 VGA 或更高分辨率的监视器；推荐采用Super VGA监视器
　　鼠标 Microsoft Mouse 或者其它兼容定点设备
　　其它设备 § 在不使用以太网连接时，需要使用双向并行端口来下载操作系统映像 § 调试需要使用串口或以太网卡；推荐采用局域网（LAN）集线器
　　7 WinCE.NET行业应用
　　工业自动化制造商过去通常部署来自不同供应商的孤立信息技术系统，现在他们开始审视那些能在整个企业范围内为通用信息访问提供高效、经济基础结构的技术。产品设计和生产、销售和生产计划、产品管理和工艺控制、以及生产和后勤的无缝链接，是在当今这个注重时间、基于Web的崭新生产制造环境下取得竞争优势的关键所在。 P>Windows® CE操作系统是一个适合下一代互连工业自动化设备的理想小体积嵌入平台。由于使用了MSMQ（Microsoft Message Queuing）这样的先进应用服务，Windows CE使实现与工厂生产现场现有IT设施的全面集成成为可能。它还具有极大增强了的实时支持以提供时间关键的嵌入应用程序所需要的边界限制、确定性的响应时间和控制。因为Windows CE能从闪存磁盘中启动，也就避免了暴露在灰尘、高温、和震动环境下，从而使它可以适应甚至是最恶劣的生产环境