WindowsCE的适用领域

福建电脑

2010年第2期

Windows CE的适用领域

沈林

（莆田学院电子信息工程学系福建莆田351100）

【摘要】：嵌入式应用千差万别，使得很难有一种嵌入式操作系统可以适合所有的应用领域，微软开发出Windows CE 希望能在嵌入式应用取得像桌面Windows那样的地位，但并不如意。所以需要讨论下嵌入式应用的特点，Windows CE的特点来分析Windows CE的适用领域。

【关键词】：嵌入式应用Windows CE适用领域

Windows CE是微软公司专门为移动设备和消费类电子产品、嵌入式应用等非PC领域而设计的全新操作系统产品，是一种具有抢先式多任务功能与强大通信能力的嵌入式操作系统（EOS）。最早的Windows CE1.0诞生于1996年，是微软专门为掌上智能设备开发的操作系统，不过并不成功。直到2000年推出Windows CE3.0，才真正获得市场的承认。现在最新的版本为2006年推出的Windows Embedded CE6.0。Windows CE一开始只是一个针对掌上智能设备开发的嵌入式操作系统，但从3.0开始，可以广泛的应用在各种硬件设备上。Windows CE还有一个分支--Windows Mobile，用于智能手机和其它掌上设备，只支持ARM平台。

一、嵌入式设备的特点

现在EOS种类繁多，怎么样才能选择适合自己应用环境的EOS。EOS是用于嵌入式设备的操作系统。嵌入式设备根据用途一般可分为两类，一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统；另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统。嵌入式设备有如下特点：

1.资源环境有限。嵌入式设备由于使用环境、成本的限制，处理器、存储器等硬件资源的性能往往受到很多限制，好的嵌入式系统是完成目标功能的最小系统。这些条件对EOS提出了更高的要求。

2.硬件平台种类繁多。目前常用的嵌入式处理器有数十种之多，各自都有一些优缺点和适用范围。有些EOS可以支持多种处理器，而有些仅能支持少数几种处理器。

3.低功耗。一些嵌入式设备也许不用担心功耗问题，但大部分的却因为使用成本或者供电方式而必须考虑甚至严格限制功耗，在满足需要的前提上，功耗越低越好。

4.安全可靠。诸如工业控制、航空航天和个人商务等领域都要求嵌入式设备安全可靠，有些甚至要求在极其恶劣的环境下也能正常地工作。

5.实时能力。部分应用会对实时性提出很高的要去，比如航天、工控领域。

6.成本低廉。很多嵌入式设备对于售价很敏感，因此对零件和操作系统价格有严格的限制。

除此之外，某些应用可能对嵌入式设备提出特殊的要求，如体积、存储方式等。

二、Windows CE的特点

1.Windows CE是微内核操作系统，内核中只有一些基本服务，其他服务和功能都放在内核外，这样便于在不同的硬件平台上进行移植，也可以使系统尽可能小。根据不同的需求，Win-dows CE经过裁剪后一般是几百K大小，而其它的EOS，如风河的VxWorks最小可裁剪到8K，一般应用下也就几十K大小，相比较之下，Windows CE是比较大的。

2.Windows CE支持嵌套的中断，这可以让高优先级的中断立即被响应；拥有比较好的线程响应，中断服务线程调度更加快速；拥有高达256个优先级别（μC/OS-II只有64个，嵌入式Linux为100个）使任务安排更加灵活。在衡量实时性能的主要指标（任务切换时间、中断响应时间、任务抢占时间和信号量混洗时间）上，Windows CE均强于嵌入式Linux（来源：单片机和嵌入式系统杂志,2007-6,《嵌入式操作系统实时性比对与评价》,南开大学李庆诚和唐德凯），但弱于μC/OS-II这样的单一优先级EOS。μC/OS-II中不可能存在相同优先级的任务，因此适用于强实时环境，而不适用于弱实时和一般实时环境。而Win-dows CE则为每个优先级建立一个队列，因此更为灵活，适合用于一般实时和弱实时环境。

3.相较其他EOS，Windows CE对硬件提出更高的要求。Windows CE要求硬件必须有32位的CPU和MMU，和数MB的RAM，显然不适用于那些对硬件配置提出苛刻要求的环境（如航空领域）。Windows CE可以支持5系列的CPU：x86,PowerPC, ARM,MIPS,SH3/4，涵盖了主要的嵌入式CPU，具有很强的适应性。

4.Windows CE采用license方式收费，既每个安装有Win-dows CE的产品必须具有一个license，收费根据版本的不同，在3-20$（和产量有关系）之间。这种收费方式，使的它无法用于一些价格低廉，竞争激烈的产品，比如家用路由器售价一般就15-25$，即使增加1$的成本，也是难以接受的。

5.作为桌面操作系统Windows的继承者，Windows CE继承了它的操作简易性，其友好的界面使用惯了Windows的用户可以很快的上手，这个一直是Windows CE系列的一大优势。这在需要用户交互的嵌入式应用中，还是有很大作用的。

6.微软的Visual Studio2005平台全面支持Windows CE下的应用开发。这有助于那些PC机的开发者转到嵌入式应用上来，意味着广大的PC机程序员都可以成为Windows CE的后备开发者，当然也就为丰富Windows CE平台下的应用提供了基础。

综合说来，Windows CE实时能力一般，不适合高实时的应用；对硬件的要求也高，并且还是license方式收费，这样成本也要受影响，不适合严格限制成本的应用。其实，微软的目标也很明确，主要包括智能手机、掌上电脑等各种移动设备、以及机顶盒、医疗设备和部分工控领域。

参考文献:

[1]金亮,张学杰.3种嵌入式操作系统内核的关键技术分析[J].云南大学学报,2006,28(S2):1～4.

[2]林涛.嵌入式操作系统WindowsCE的研究[J].微计算机信息,2006,22 (17):91～93.

[3]邓亚明.嵌入式操作系统比较研究[J].中国高新技术企业,2008,2：106～109.

[4]宋延昭.嵌入式操作系统介绍及选型原则[J].工业控制计算机,2005,18 (7):41～42.

[5]熊江.三种嵌入式操作系统的分析与比较[J].单片机与嵌入式系统应用,2003,05:61

[6]陈立定,杨俊辉,肖力扬.三种通用嵌入式操作系统的分析与比较[J].微计算机信息,2009,9:89～91.

[7]孔军.嵌入式操作系统实时性研究与改进[J].黑龙江科技信息,2008,2: 38

57