Решения Microsoft 2000   Продукты  |   Поддержка  |   Поиск  |   Путеводитель по серверу  
microsoft
  Платформа 2001   |   Digital Dashboard - Русские компоненты   |
Основная страница

Введение

Методология

Технологии

Продукты

Решения

Где и как приобрести продукты Microsoft

Где и как обучиться по продуктам Microsoft

Где и как получить техническую поддержку и консультации


Встраиваемые системы

Microsoft Windows CE 3.0
Windows NT Embedded 4.0
Windows CE или Windows NT Embedded?

Одной из основных составляющих платформы Windows DNA (см. раздел "Технологии приложений ЭНС. Windows DNA") являются операционные системы, предоставляющие основные службы, необходимые для работы всех трех уровней платформы - представления, бизнес-логики и данных. Операционные системы семейства Windows (см. Рис. 7) могут успешно работать на любом оборудовании, начиная от встраиваемых систем и карманных ПК и заканчивая кластерами.

Рис. 7. Масштабируемая платформа Microsoft Windows

Среди быстро развивающихся сегментов рынка в настоящее время выделяется сегмент встраиваемых систем. В последние годы традиционный рынок ПК расширяется благодаря появлению на нем различных специализированных устройств. С одной стороны, к таким устройствам можно отнести так называемые "интеллектуальные приборы" ("intelligent appliances") - карманные ПК (Pocket PC, Нandheld PC), различного рода компьютерные приставки и устройства доступа в Интернет (set-top box), а также мобильные телефоны с доступом в Интернет (Web-enabled & WAP cell phones), а с другой - промышленные встраиваемые системы, POS-терминалы, GPS-устройства и т. д.

Все перечисленные устройства работают под управлением специализированных (встроенных) операционных систем, которые, как правило, плохо совместимы между собой. До последнего времени разработчики создавали для каждого конкретного устройства свою систему и свои приложения. Теперь же, когда требования возросли: устройства должны "уметь" подключаться к корпоративной сети и Интернету, функционировать в этой среде, а также предоставлять больше служб и возможностей по созданию, распространению и поддержке приложений, - разработчики стали обращать внимание на коммерческие системы, позволяющие удовлетворить эти требования.

Корпорация Microsoft как один из ведущих поставщиков решений на рынке встраиваемых систем, представила на ежегодной конференции Windows Hardware Engineering Conference (WinHEC 2000) свою новую стратегию развития встраиваемых устройств и системных комплексов на базе операционных систем семейства Windows. Эта стратегия основана на предоставлении разработчикам мощной и настраиваемой платформы, служб и технологий создания решений для встраиваемых систем (см. Рис. 8).

Рис. 8. Продукты и технологии Microsoft для встраиваемых систем

В рамках представленной стратегии корпорация Microsoft предлагает две операционные системы - Windows CE и Windows NT Embedded, призванные покрыть весь спектр решений в области встраиваемых систем (см. Рис. 9).

Рис. 9. Спектр применения Windows CE и Windows NT Embedded

Особенность решений на основе предлагаемых ОС заключается не только в предоставлении мощной платформы для встраиваемых приложений и служб, но и в том, что благодаря этим системам разработчики получают в свое распоряжение знакомую модель Windows-приложений (Win32), "гладкую" интеграцию и совместимость с другими Windows-платформами, приложениями и службами.

Microsoft Windows CE 3.0

Microsoft Windows CE - это открытая масштабируемая 32-разрядная операционная система, предназначенная для работы в широком диапазоне устройств. К этим устройствам можно отнести промышленные контроллеры, концентраторы систем связи, POS-терминалы и такие "пользовательские" продукты, как камеры, телефоны и домашние компьютерные приставки.

Операционная система Windows CE 3.0 обеспечивает улучшенную совместимость с Windows в сочетании с жесткой поддержкой работы в реальном времени. Благодаря таким новым службам ядра системы, как поддержка вложенных прерываний, уменьшенное время отклика нитей (thread response), дополнительные приоритеты задач и семафоры, эта операционная система практически мгновенно реагирует на события и прерывания. Эти возможности работы в реальном времени делают Windows CE 3.0 идеально подходящей для применения в робототехнике, тестирующих и измерительных устройствах, контроллерах с программируемой логикой.

Windows CE 3.0 может легко взаимодействовать с Windows NT и Windows 2000, что делает ее оптимальным выбором для производственной сети, объединяющей небольшие мобильные системы, высокопроизводительные серверы и рабочие станции.

ОС представляет собой набор отдельных модулей и подмодулей (или компонентов), каждый из которых полностью или частично поддерживает ее основные компоненты. Выбрав минимальный набор модулей и компонентов, производители могут разработать операционную систему, адаптированную для нужд конкретного устройства, учтя все требования по скорости и эффективности работы и сохранив производительность 32-разрядной системы с вытесняющей многозадачностью и наибольший возможный набор API для разработки приложений.

Разработчики оценят встроенную в Windows CE 3.0 поддержку ActiveX-элементов, очередей сообщений (MSMQ), COM-интерфейсов, библиотеки активных шаблонов (Active Template Library, ATL) и библиотеки Microsoft Foundation Classes (MFC). Служба ActiveSync позволяет легко объединять настольные и встраиваемые системы как по последовательному интерфейсу, так и по инфракрасному порту или сетевому кабелю.

В Windows CE 3.0 также встроена поддержка систем безопасности и мультимедийных технологий, включая DirectX API и протоколы TCP/IP, SNMP и TAPI. Большое число интегрированных приложений, таких как Pocket Internet Explorer, Pocket Outlook и Pocket Word, предоставляют доступ к объектам, позволяющим расширять и изменять существующую систему, и поддерживающим возможности разработанных приложений в соответствии с конкретными требованиями.

Возможности Windows CE 3.0

К новым и улучшенным по сравнению с предыдущими версиями возможностям Windows CE 3.0 можно отнести следующие.

Поддержка реального времени:

  • поддержка вложенных прерываний;
  • уменьшенное время отклика нитей (thread);
  • большее число уровней приоритетов (256 по сравнению с 8 в предыдущих версиях);
  • улучшенная диспетчеризация потоков.

Улучшенные службы ядра:

  • поддержка внутрисхемной отладки (on-chip debugging);
  • возможность использования функций управления вводом-выводом (IOCTL), позволяющая для каждого иметь устройства уникальный серийный номер;
  • множественные области выполнения на месте (execute-in-place, XIP);
  • возможность отслеживания событий для повышения быстродействия;
  • возможность включения или отключения режима сжатия содержимого ПЗУ и хранилища объектов (object store);
  • поддержка режима полного ядра (full-kernel mode);
  • поддержка семафоров;
  • реализация безопасности на уровне ядра, которая запрещает доступ к системным вызовам для неавторизованных приложений.

Поддержка новых драйверов и аппаратуры:

  • Dial-up boot loader - эта функция обеспечивает возможность удаленного обновления системы и поддерживает аутентификацию с помощью сертификатов, стандартные Интернет-технологии и протоколы (HTTP, FTP, PPP и SLIP);
  • расширенная поддержка USB, включающая драйвер UHCI (Universal Host Controller Interface), эталонный драйвер контроллера USB Function на основе набора микросхем Scanlogic SL11и драйвер USB HID (Human Interface Device);
  • расширенная поддержка драйверов дисплея, включая драйвер flat-mode, работающий со всеми существующими дисплеями, драйверы S3Virge и эталонный драйвер дисплея;
  • эталонный драйвер USB, PCMCIA и Serial Smart Card;
  • поддержка устройств флэш-памяти DiskOnChip Millennium (M-Systems, Inc) с помощью драйвера TrueFFS.

Хранилище объектов:

  • размер хранилища объектов увеличен с 16 Мб (Windows CE 2.1) до 256 Мб;
  • число объектов, которые можно записывать в хранилище, увеличено с 65 536 до 4,19 млн.;
  • реализована возможность запросов ресурса VERSIONINFO для определения версии приложения и поддерживаемых языков.

Безопасность:

  • поддержка работы со смарт-картами и расширенная служба Microsoft Enhanced Cryptography Service, включающая 128-битные алгоритмы шифрования;
  • комплект разработчика Cryptography Service Provider Development Kit;
  • эталонная программа аутентификации загружаемых модулей с использованием цифровых подписей на основе открытого ключа (public-key signatures).

Коммуникации:

  • поддержка TAPI 2.1 и Unimodem TSP;
  • поддержка RAS-клиента для управления системой по протоколам PPP или SLIP;
  • поддержка протоколов SNMP, MIB II (TCP/IP stack), Host MIB и простого MIB;
  • улучшенная поддержка протокола TCP/IP;
  • поддержка NDIS, включая NDIS WAN и Token Ring;
  • полнофункциональный компонент WinInet для обеспечения доступа к HTTP- и FTP-службам;
  • поддержка веб-серверов (протокол HTTP), включая ASP, ISAPI-фильтры и расширения;
  • поддержка протокола IrDA;
  • поддержка редиректора CIFS (Common Internet File System) для обеспечения доступа к удаленным файлам и принтерам;
  • поддержка связей по последовательному интерфейсу.

Службы взаимодействия процессов:

  • поддержка СОМ и DCOM в ограниченном и полнофункциональном режимах;
  • расширенная поддержка MSMQ (MSMQ for Windows CE совместима с Message Queuing Services в Windows NT, Windows 98 и Windows 2000).

Приложения. В состав Microsoft Windows CE Handheld PC (H/PC), Professional Edition входят следующие приложения:

  • обозреватель Интернета Pocket Internet Explorer, поддерживающий фреймы, таблицы, JavaScript и файлы в форматах JPEG, GIF и WAV;
  • почтовый клиент Pocket Inbox;
  • текстовый редактор Pocket Word;
  • справочная система Online Help;
  • панель управления Control Panel.

Операционная система Windows CE использует данные в формате Unicode и включает поддержку интернациональных версий: локализованные версии Windows CE могут быть разработаны для конкретного языка OEM-партнерами Microsoft.

Windows NT Embedded 4.0

Windows NT Embedded 4.0 (Windows NTE) - это новый продукт семейства операционных систем Windows NT, специально разработанный для использования во встраиваемых системах и устройствах. Его использование представляет собой наиболее быстрый и экономичный путь построения полнофункциональных встраиваемых систем и приложений.

В Windows NTE можно выделить три основных элемента, назначение которых - облегчить процесс создания приложений и расширить функциональность базовой операционной системы.

Windows NT Source Files - эти исходные коды (включающие все возможности Windows NT + Service Pack 5) являются своеобразным фундаментом для создания конкретной версии встраиваемой операционной системы. При их использовании разработчик может включить в создаваемую систему все возможности Windows NT, в том числе поддержку нескольких адаптеров дисплея, функции работы с сетью, Win32 API и многое другое.

Target Designer - основной инструмент разработчика, предназначенный для настройки и создания систем на основе Windows NT Embedded. С его помощью можно сконструировать структуру целевой операционной системы, интегрировать в нее приложения и компоненты и впоследствии получить загружаемую систему. Target Designer отображает конфигурацию и связь компонентов Windows NTE в графическом виде (см. Рис. 10), причем для каждой функции (или возможности) системы отводится своя область представления. Благодаря такому принципу упрощается процесс разработки целевой системы и сокращается время ее создания.

Рис. 10. Графический интерфейс пользователя Target Designer

Component Designer - этот модуль используется совместно с Target Designer и позволяет создавать отдельные (заказные) компоненты, чтобы добавлять их в систему через Target Designer. С помощью Component Designer (см. Рис. 11) разработчики могут создать файл описания компонента (component definition file), который можно использовать для расширения возможностей целевой системы.

Рис. 11. Component Designer

Когда файл будет создан, его можно импортировать в Target Designer, а затем добавлять новые компоненты в конфигурацию создаваемой встраиваемой системы. На Рис. 12 представлен процесс взаимодействия этих двух модулей при создании целевой системы.

Рис. 12. Процесс создания целевой системы

Построенные с помощью перечисленных инструментов заказные встраиваемые системы обладают широким спектром возможностей, основанных на функциональных свойствах Windows NT.

  • Высокая производительность. Windows NT Embedded работает на высокопроизводительных процессорах, которые обеспечивают уровень мощности, необходимый для масштабирования встраиваемых систем и решений на их основе, включая поддержку SMP.
  • Создание систем с графическим интерфейсом или без него. Предоставляя полный набор возможностей графического интерфейса и поддерживая дисплеи с высоким разрешением экрана, Windows NTE обеспечивает работу приложений в многооконном режиме или режимах с разным разрешением экрана. В дальнейшем в нее будет встроена поддержка расширенных графических возможностей и двух- и трехмерной графики (на основе продуктов независимых производителей).

С другой стороны, существует достаточно много областей применения встроенных систем, где графический интерфейс не нужен. Для этих случаев в Windows NTE предусмотрена поддержка работы вообще без дисплея. Такие системы называются "безголовыми" ("headless"), и управление ими производится с помощью сервера Telnet или веб-ориентированного интерфейса управления.

  • Сетевая поддержка. Windows NT Embedded предоставляет широкий круг сетевых функций, включая как поддержку протоколов TCP/IP, WinSock, IP Multicast, SSL, PPP и PPTP, так и возможность доступа к файлам по сети. В дополнение к этому она обладает расширенными сетевыми возможностями, к которым можно отнести поддержку RRAS, DCOM, SNMP, Token Ring, Fast Ethernet, Web Server и возможность совместного использования файлов с другими устройствами, подключенным к сети.
  • Системные службы. В Windows NT Embedded включена поддержка полного набора системных служб, необходимых для работы приложений класса high-end. К ним относятся многоуровневые системы безопасности, журналы событий и ошибок, файловая система NTFS, восстановление системы после сбоя питания, интеграция с продуктами семейства BackOffice и др.
  • Поддержка реального времени. Windows NT Embedded обеспечивает работу в режиме реального времени в зависимости от возможностей аппаратуры и устройств, входящих в состав системы. Высокая производительность в этом режиме достигается благодаря использованию модели 32-разрядных приложений с вызовами Win32 API.
  • Интерфейсы программирования (API). Использование в Windows NTE набора интерфейсов программирования Win32 API дает возможность широкому кругу программистов создавать приложения для встраиваемых систем, опираясь на имеющийся у них опыт разработки Windows-приложений.
  • Инструменты разработки. Приложения для Windows NTE можно создавать с использованием средств разработки, входящих в состав Microsoft Visual Studio Enterprise Edition, таких как Visual Basic, Visual C++, Visual FoxPro, Visual InterDev, Visual J++, Visual SourceSafe и BackOffice Server Developer Edition.

Windows CE или Windows NT Embedded?

Хотя обе операционные системы предлагают примерно одинаковый уровень средств разработки, сетевых служб и взаимодействия, между ними есть существенные различия.

Windows NT Embedded 4.0 построена на основе модели драйверов WDM (Windows Driver Model), в то время как Windows CE использует свою собственную модель драйверов, а наличие исходного кода для этой модели допускает ее расширение. Windows NTE поддерживает все приложения, работающие под управлением Windows NT 4.0, чего нельзя сказать о Windows CE.

В приведенной ниже таблице показаны различия между Windows NTE и Windows CE

Табл. 2 Различия между Windows NTE и Windows CE

Характеристика Windows NT Embedded 4.0 Windows CE 3.0
Тип процессора х86-совместимый ARM, StrongARM, MIPS 39xx, MIPS 41xx, MIPS 4300, PPC403GC, PPC821, Hitachi SuperH3 и SuperH4, x86-совместимый
Управление питанием Некоторые возможности реализованы в BIOS Активное управление питанием для устройств, работающих от батарей
Память и хранилище данных (storage) ОЗУ от 12 Мб до 32 Мб; хранилище от 8 Мб до 48 Мб; FATFS, NTFS и CDFS ОЗУ от 50 Kб до 1 Mб; хранилище от 256 Kб до 2 Мб; FATFS, файловая система в ПЗУ и ОЗУ; XIP (execute in place выполняется на месте???)
Разработка приложений Target Designer для конфигурирования системыVisual Studio для разработки приложений Platform Builder для конфигурирования системыeMbedded Visual Basic и eMbedded Visual C++ для разработки приложений (в том числе без графического интерфейса)
Интерфейсы программирования Полная поддержка Win32 API, OLE/COM, DCOM, NT RPC, TAPI 2.1, MFC, Winsock, WinInet, CryptoAPI, SSPI, ADO и др. Подмножество Win32 API, OLE/COM, DCOM TAPI 2.1, MFC, ATL, Winsock, WinInet, CryptoAPI, SSPI e Active Data Objects (ADO)
Работа с Интернетом Поддержка Internet Explorer 5 и Internet Information Serve. Включает Internet Explorer for Windows CE (на основе Internet Explorer 4) и Pocket Internet Explorer, а также новый HTTP-сервер
Производительность Оптимизация для достижения максимальной скорости, поддержка SMP Оптимизация для минимального использования памяти, поддержка событий реального времени
Сетевые возможности и взаимодействие Протоколы TCP/IP, PPP, SLIP, HTTP, FTP, ICMP, PPTP, SNMP, IPX/SPX, AppleTalk, NetBEUI, CSLIP и SNA.Поддержка Ethernet, ISDN, Token Ring, Ringnode, LocalTalk, X.25, Frame Relay, EIA-232 и FDDI Протоколы TCP/IP, PPP, SLIP, HTTP, FTP, ICMP, Auto IP, SNMP и IrDA.Поддержка Ethernet и Token Ring. Поддержка NDIS
Защищенные соединения Обе системы поддерживают защищенные соединения и аутентификацию на основе SSL 2.0, SSL 3.0, PCT 1.0, Crypto API, PAP, CHAP, MSCHAP и NTLM
Безопасность Полное соответствие требованиям уровня C2, частично - уровню В Защита паролем при включении, аутентификация при загрузке приложений
Управляемость Поддержка SNMP, WMI, MMC, сервера Telnet, модемной консоли, последовательной консоли, средств удаленного администрирования и мониторинга производительности SNMP for Windows CE, Windows CE RAPI, сервер Telnet

Более подробную информацию о Microsoft Windows CE и Microsoft Windows NT Embedded можно найти по адресу www.microsoft.com/embedded

назад наверх дальше


© 2000 Корпорация Microsoft. Все права защищены.

Иные зарегистрированные логотипы и торговые марки являются
собственностью их владельцев.