Windows CE 组件和开发工具

在Windows桌面开发中， 开发者有将平台(Platform, 下同)和操作系统（OS, 下同）模糊地混在一起的趋势。这将在嵌入式系统的开发上引起混淆。 为了强调Windows CE和其它的 Windows OS之间的差异，以及更好的理解产品的设计和工具的选择，有必要明白平台和操作系统的不同。

• 操作系统(OS)
  最简单的定义是当计算机启动后控制计算机运行的主控程序，例如Windows 3.1, Windows XP, Windows CE。

　

　

　　

• 平台（Platform）
  一系列特定的操作系统技术，并和一套指定的硬件相匹配。 在嵌入式的应用开发中，这些通常是由OEM （设备制造厂商，下同）来定义的。用户利用平台专有的 SDK（开发工具包）为特定平台开发应用程序。
  
  微软定义了很多平台，例如Windows 3.1, Windows 98, Windows XP,Pocket PC, Pocket PC 2002, Palm-size PC, H/PC, SmartPhone。
  
  Windows CE是一个开放的，可裁减的32位操作系统。可以利用其一系列组件构造各种平台，能灵活应用于各种硬件配置。

　针对Windows CE而言，

• 操作系统是：

• 很多组件和技术的集合
• 硬件抽象层上的软件

　　

• 而平台是：
  　
  • 为一个特定的系统定义的一系列OS（操作系统）组件
  • 向应用程序提供的一系列服务和功能
  • 可能有另外的OEM提供的组件
  • 是硬件和软件的结合

利用Windows CE, 可以构造你自己的平台，你可以灵活地选取你需要的组件，但是你需要提供OAL（OEM Abstration Layer, OEM抽象层）和驱动程序。如果在一个现存的平台上开发，应用程序级环境已经确定，你无法改变它。 这时，如果你所需要的组件不存在的话，你的工作将会受阻。
　

 

Windows CE 提供的组件

内核, 电源管理, 文件系统

• 硬件支持的实时抢占式多任务处理内核
  • 进程间通讯 (IPC), 同步对象
  • 内存映射文件（MMF）, 消息队列
  • 带有硬件访问保护的虚拟内存
• 可安装的 ISRs,（Interrupt Service Routing, 中断处理程序）多媒体定时器, DMA APIs
  • 对驱动程序和应用程序具有更多的灵活性
• 给统计和调试用的内核级 hooks（钩子程序）
• 功能强大而灵活的电源管理
• 多层结构的存储管理架构
• 文件系统过滤器
  • 例如：添加 FS（File System, 文件系统） 加密
• 在Platform Builder 中还提供了文件系统驱动程序的源程序（Platform Builder是针对Windows CE平台的开发工具， 介绍见下
  • FATFS, CDFS/UDFS, BinFS (闪存文件系统)

　　

网络和通讯

• 自适应TCP/IP 栈, 包括IPv6 支持
• NDIS 5.1 驱动程序架构; 支持RNDIS
• Winsock 2 和WinINet
• 无线网络
  • 蓝牙
  • 802.11, 自动配置和802.1x 安全协议
• 支持的服务: LDAP, DCOM, SOAP, MSMQ, UPnP, …
• 网关功能
  • V4 NAT/ICS 和 v6 路由和 路由广播
  • 防火墙, DNS 代理服务器, DHCP 分配

　

图形和多媒体

• Windowing
  • 窗体 / 对话框管理器
  • 基本 / 常用控件
• 图形
  • DirectDraw
  • Direct3D
  • GDI
• 音频
  • DirectSound, WaveOut
  • DirectMusic
• 媒体回放（ Playback）
  • DirectShow
  • Windows 媒体技术
  • Windows 媒体播放器和 ActiveX 控件
  • 从媒体服务器，网络到本地文件的无缝连接
  • 支持很多的媒体文件类型和格式
    • WMA, WMV, MPEG-1, MPEG-4, Wav, MP3, ADPCM, G.711, GSM 6.10

　服务和应用程序

• Shell (桌面程序)
• 两个版本的浏览器
• Email 客户端
• Wordpad
• MSWord, Excel, PowerPoint 和 PDF的阅读器（Viewers）
• 实时消息客户端
• 终端服务客户端
• Windows 媒体播放器
• 组件对象模型（COM）/ ActiveX 控件基础设施（Control infrastructure）
• .NET Compact Framework
• 数据同步基础设施 （infrastructure）
• 设备管理
• HTTP 服务器
• FTP 服务器
• Telnet 服务器

集成主板支持软件包（BSP），用于

• 改进现成的 （out-of-the-box）体验
  • 评估和学习
  • 原型和演示
• 缩短原型开发的时间
  • 基于整合的周边设备（ integrated peripherals ）的驱动程序样本
  • 很多可得的源代码实例（ source examples ）
• 减少上层应用程序开发对硬件和驱动程序开发的依赖性
• 在PB（Platform Builder）中每个被支持的CPU内核至少有一个 BSP样本, 更多的在网上可得
• 在网上可获得更多的BSP ，并且包含在参考硬件产品中

在 4.2 中发售的BSP

Family

CPU

SDB 名

BSP

内核

ARM

Intel SA1110

Ship CSP for SA11x1

N/A

ARMV4

Samsung S3C2410

ARM920

Samsung SMDK-2410 SDB

ARM Integrator AP Dev Kit

Samsung_2410

ARMIntegrator

ARMV4I

Intel XScale

Intel Lubbock Platform (DBPXA250)

XSC1BD

ARMV4

ARMV4I

MIPS

MIPS II flavors

Alchemy DBAu1500 SDB (web release)

NEC DDB-Vr4122 (Eagle) SDB

DBAu1500

Eagle

MIPSII

MIPS IV flavors (NEC Vr5432)

NEC Solution Gear Series

SG2_VR5500

MIPSII

MIPSII_FP
MIPSIV
MIPSIV_FP

SHx

SH4

Hitachi US7750 HARP  SDB (“Aspen”)

Aspen

SH4

SH3

Hitachi US7729 HARP SDB (“Keywest”)

Keywest

SH3

x86

X86 (Intel, AMD,  Via, SiS…)

Generic CE/PC machine

CEPC

x86

Geode GX1 series

National Pompano Platform

Any Geode based platform

Geode

x86

　

开发工具

平台开发工具（Platform Builder）

• 用Windows CE创建平台，把操作系统组件集成为一个软件包

• 主要是为OEM服务，但也可以用来开发驱动程序

• 给嵌入式的可视化工具（Visual Tools）导出平台软件开发工具包（ SDK ）

  • Windows CE 3.0s PB 导出成 eVT3.0 (Embedded Visual Tools 3.0)

  • Windows CE .NET PB 导出成 eVC4.0 (Embedded Visual C++ 4.0)

PB开发的整个调试周期

• PB自带的仿真器可以方便独立于硬件的软件开发

• 低层源代码调试器

  • 包含对 h/w probes 的支持

  • 微软提供的操作系统源代码

• 事件日志和跟踪工具

• 代码解析器和报告生成器

平台的配置和建立（使用PB）

• 平台向导将带你一步步的给通用设备类型选择组件， PB提供如下通用设备类型

  • Web Pad, PDA, 媒体设备, 机顶盒, 工业自动化, Windows 瘦客户端, VoIP 电话

• 组件可以通过从目录中拖放来添加

  • 组件依赖性检查（Dependency checking ）自动的带入了其它需要的组件

• 新的组件（比如：驱动程序）可以自己从头建立

嵌入式 Visual C++（应用程序开发）

• 需要平台专门的 SDK

• 优点

  • 给开发者带来了最大的灵活性

  • 可以使用平台的所有功能

  • 给应用程序带来了最高的性能

• 缺点

  • 开发者需要考虑各个方面

  • 针对不同平台必须重新编译

  • 最高的维护需求

嵌入式 Visual C++ (4.0)

• 和 Windows CE .NET一起发售

  • 和 Windows CE .NET 及新设备一起工作

• 新增的功能

  • 标准SDK(和Windows CE .NET 仿真器一起)

  • 结构化的异常处理（SEH, structured exceptional handling）

  • STL (标准模板库)

• 对eVC 3.0的小型漏洞修补

嵌入式 Visual Basic 3.0

• 需要平台 专门的SDK

• 需要平台的支持

• 优点

  • 通用的二进制代码 (P-code)

  • 简单易学

  • 快速开发， 进入市场

• 缺点

  • 在有限的 Windows CE 设备上能运行

  • 需要大量的运行库

  • 性能不高

  • 不被Windows CE .NET 和更新的版本所支持

Visual Studio .NET

• .NET Compact Frameworks做为平台SDK

• 优点

  • 代码可以在所有的Windows CE 设备上工作

  • 用JITTED （即时编译）编码，执行速度快

  • 和桌面程序的开发使用相同的开发环境

  • 支持Visual Basic .NET 和 C#.NET

  • 允许智能客户端应用程序和移动网络应用程序

• 缺点

  • 需要 1.5MB 的运行时间库 (可安装)

  • 不如本地代码速度快