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第二章 Windows CE.NET 系统结构 内容提要 设计目标 系统的关键特性 代码组织 系统模型 系统机制 资源 1.设计目标 一般操作系统的设计目标和特点 嵌入式操作系统的设计目标和特点 Windows CE.NET的设计目标和特点 1.1 一般操作系统的设计目标和特点 要保证系统的正确性和健壮性 使系统具备一定的高效性 使系统具备易维护性 是系统具备可移植性 1.2 嵌入式操作系统 的设计目标和特点 嵌入式操作系统的特点： 资源有限 要适应和使用的设备种类繁多 外部设备千变万化 设计目标： 占有资源要少 具有开放性、可伸缩性的体系结构 具备较高的可靠性 满足一定的实时性要求 能够提供较强的网络功能 能够固化代码 1.3 Windows CE.NET 的设计目标和特点 设计目标 适应小型系统 支持多种处理器和计算机结构 支持高要求的实时设计 操作系统个部分模块化 提供网络通信、图形用户界面、数据库、文件等支持 提供高级电源管理 Windows CE.NET特点 灵活的电源管理功能 对象存储技术 良好的通信能力 支持嵌套中断 更好的线程响应能力 256个优先级别 出色的图形界面 多任务处理能力 内置的多媒体处理功能 2. 系统的关键特性 操作系统的核心特性 应用系统的基础设施 嵌入式系统支持 工具 2.1 操作系统核心特性 内存构架 调度 实时能力 设备驱动程序 高级电源管理 内存架构 物理页面管理：主要负责跟踪系统的物理内存的使用情况； 虚存管理：主要管理系统的地址映射，页面的换进换出等； 堆管理：主要管理进程空间内部的动态内存释放和回收，以支持程序的动态数据结构。 Windows CE.NET 内存布局 调度 实时能力 实时操作系统要求： 有限的中断延迟 精确的定时器配置（至少1毫秒） 系统定时器定时间隔独立于线程的数量 中断嵌套支持 优先级继承 受保护的虚拟内存 同步对象 实时能力（续） Windows CE.NET的设计目标可以适应大部分（95%）硬实时系统的需求： 1ms定时周期的误差约为100us; 在200MHz的x86系统下可以期望达到50us。 Window CE.NET的中断延时和中断处理方式密切相关： 采用在ISR中直接处理时，延时非常短； 采用IST方式处理中断事务的情况，延时较长，调度系统保证在此种情况下的延时不超过100us。 在Platform Builder 4.0以上的版本中提供了一系列工具进行系统性能分析，关于使用这些工具的测试实施性能的方案可以参考MSDN中Get Embedded 专栏的文章《Testing Real-Time Systems in Microsoft Windows CE.NET》 设备驱动程序 Window CE.NET集成了大量的设备驱动程序，在Platform Builder 中可以方便地从一个特定的平台配置中加入或者删除。 Windows CE.NET提供类驱动程序模型以及实现的类驱动程序，例如NE2000兼容性网卡、标准触摸屏等。 高级电源管理 Windows CE.NET设备管理部分中，电源管理器提供了一个符合ACPI标准的电源管理的接口，并使用设备管理的事件传递机制处理相关的电源事件。实际电源管理的实现者是电源管理驱动程序和每种具体的设备驱动程序中的电源管理例程。 2.2 应用系统基础设施 应用程序设计接口 网络通信 实时通信 数据存储 图形用户界面 多媒体处理 多语言和国际化支持 安全的特性和体系 应用集成 应用程序设计接口 MFC提供了Windows平台应用程序开发的基础类苦，包括了诸如界面、数据访问、事件机制、Windows控件、Activex、网络等各方面的对象； 在应用层上，ATL主要支持给予COM组件技术的OLE2和 Activex； WidowsCE.NET中集成了.NET Frameworks，比起前两种，它能够提供Windows应用平台的最大兼容性。原则上讲，基于.NET的任何应用程序均可以在任何一个.NET运行环境中正确运行。 网络通信 设计目标 网络通信架构 无线平台支持 组件对象模型 其他网络特性 网络通信场景 设计目标 Windows CE.NET网络模块的设计目标主要体现在以下四点： 高效能。提供最好的网络应用平台； 包容力。支持广泛的网络类型和选项； 易使用。通过系统提供的API，用户可以容易地开发出各种网络应用； 可拆卸。这是整个网络系统构架的特征，系统可以拆成很多独立的部分，应用系统可以根据需要选择其中的一部分，这样可以降低系统开销，使系统更加精简。 Windows CE.NET网络通信架构 网络通信模块可以分为： 服务层，实现网络协议栈的应用层协议，提供网