Windows Embedded CE 6.0特性及系统结构-51CTO.COM

Windows Embedded CE 6.0是非常优秀的嵌入式系统，对其内核的学习对我们开发、移植驱动和应用程序，对开发、移植嵌入式系统都非常有好处。

1.Windows Embedded CE 6.0系统的一些关键特性

◆32位多任务操作系统。
◆多任务抢占、硬实时。
◆支持的处理器体系结构：ARM, x86, SH4, MIPS。
◆组件化。
◆Based on Win32 API Set，桌面系统的一个扩展子集，超过2000个函数可以使用。
◆标准的Portable Executable(PE)文件格式。

另外需要注意的是Platform Builder开发工具集成的Visual Studio中，作为后者的一个插件。开发Windows Mobile 6.x时使用的还是独立的Platform Builder for Windows Mobile，相信到Windows Mobile 7.0时会有所变化。

作为通用性桌面操作系统的Windows XP取得了巨大的成功，关于其系统特性请看这。所以微软又推出了Windows XP Embedded。与Window XP Embedded需要借助第三方插件才能实现实时操作系统相比，Windows Embedded CE 6.0是具有32 位本机实时支持的统一内核的。微软另一款具有本机实时支持统一内核的嵌入式操作系统是Windows Embedded NavReady。

2.系统架构

下图为Windows CE 5.0系统架构，与下下6.0的架构图相比，我们发现：

Windows Embedded CE 6.0系统架构

(1).5.0时的NK.EXE被分为6.0的NK.EXE(交给OEM开发)和Kernel.DLL(微软开发)。
(2).驱动分成内核态和用户态。
(3).从图上看不出来的内存架构变化。 #p#

以下为Windows Embedded CE 6.0系统总架构：

Windows Embedded CE 6.0系统总架构

以下为更详细的架构图，结合上图我们可以看到：

1.OEM商主要承担OAL模块(包括：NK.EXE和Bootloader)以及内核态驱动的开发。

2.其实从现在的市场来看OEM商有时也会负责应用和用户态驱动的开发。

注：ISV(Independent Software Vendors)：独立软件开发商。

3.中断机制

下图为中断模型：

中断模型

(1).设备发起一个硬件中断。->
(2).内核(Kernel.DLL)响应该中断，并call对应的中断服务例程(ISR)。->
(3).中断服务例程快速处理该中断。->
(4).驱动中的中断服务线程(IST)被通知处理该中断，这里内核使用Event通知IST。

这个过程中涉及到的ISR和IST都会处理中断，但有所不同，前者的中断级别更高，所做的工作也很简单，而后者做主要的处理工作。

4.线程、线程调度、线程同步

线程是被系统独立调度和分派的基本单位，当系统创建一个进程时，至少会存在一个线程(主线程)。所以进程可以被理解为一个壳子。关于线程更多基本知识在此略去。应用程序一般运行在248-255优先级，被创建的线程默认优先级为251。

另外我们要注意的一个很重要问题是优先级反转(Priority Inversion)问题，比如现在有三个优先级不同的线程A、B、C， A的优先级***，B次之，C***。其中A和C需要的资源部分相同。处理器当前执行线程C，比C优先级更高的B有可能打断C而进入运行状态，这样C占有的资源什么时候释放就是一个未知的时间。A只有在C释放了它所需要的资源后才能被调度，A被阻塞的时间也是未知的。这样，低优先级的B先于高优先级的A被调度，优先级发生了逆转。

这个问题在XP里面不是一个严重的问题，最多A被多阻塞了一段时间。但是，在实时系统里面，特别是硬实时系统里是个很严重的问题。这个问题的解决方法一般有两种，Windows Embedded CE 6.0采用的后一种方法。

线程同步

被用于线程同步的对象有很多种：临界区(Critical Setions)、互斥体(Mutexes)、信号量(Semaphores)、事件(Events)、Interlocked Fuctions，这里对此进行简单的介绍，关于更详细的资料(比如临界区和互斥体的本质区别以及性能比较)请从网络上查阅，比如这里。在CE 6.0系统中每个同步对象都有自己独立的名字空间，比如一个空字符串"”被作为一个名字对象处理。在桌面系统中所有同步对象是共享名字的空间的。

【编辑推荐】