Windows CE -期末复习

1、Windows CE 特点:精简的模块化操作系统；多硬件平台支持；支持有线和无线的网络连接；稳健的实时性支持；丰富的多媒体和多语言支持；强大的开发工具

2、WinCE下的应用程序开发与windows下的应用程序开发的唯一不同:在winCE下,编写的应用程序既可以像桌面windows一样通过安装包的形式进行安装,也可以把应用程序作为操作系统的一个组件,打包进入操作系统的运行时映像中.

3、Platform Builder的作用：可对Windows CE 进行定制、构建、下载、调试及发布，还可以开发简单的基于Windows CE的应用程序。

4、EVC==eMbedded Visual C++: 用C/C++语言来为Windows CE开发应用程序

5、Windows CE属于典型的微内核OS,

操作系统的单体内核和微内核结构的优缺点比较P23:

简答题：单体内核与微内核各自的特点、优缺点：

（1）单体内核（UNIX为代表）：单体内核操作系统将图形、设备驱动及文件系统等功能全部在操作系统内核中实现，运行在内核状态和同一地址空间。

  优点：减少了进程间通信和状态切换的系统开销，获得较高的运行效率

  缺点：内核庞大，暂用资源较多，且不易裁剪，一旦某个驱动程序运行出错，就会导致整个系统崩溃，系统的稳定性、安全性不好。

（2）微内核（WinCE为代表）：微内核系统在内核中只实现那些必需由内核实现的基本功能，而将图形系统、文件系统、设备驱动及通信等功能放在内核之外，以系统服务的形式提供各种功能。

     优点：有一个精炼的内核，便于裁剪和移植，个别错误不会导致整个系统崩溃。

     缺点：在运行中，用户状态和内核状态需频繁的切换，所以系统效率不如单体内核。

6、软件体系结构中层次化设计的方法：

一个完整的系统被划分成彼此相关的多个层次。每一个层次都有自己的关注要点和要实现的功能。层次与层次之间构成单项依赖，每一个层次都只与它相邻的层次打交道：利用它下一层提供服务构建自身，同时向更高层提供一些服务

7、基于Windows CE构建的嵌入式系统大致分成四个层次:应用程序层;操作系统层;OEM层;硬件层（从上往下）

8、OEM层包括: OEM抽象层、引导程序BootLoader、配置文件（Configuration File）和驱动程序（Device Driver）4个模块

OEM层的主要作用是：对具体的硬件进行抽象，抽象出统一的接口，然后WinCE内核可以使用这些接口与硬件进行通信。

9、操作系统层的运行的五个进程:NK.EXE（内核）;FILESYS.EXE（对象存储）;DEVICE.EXE（设备管理系统）;GWES.EXE（图形系统）;SERVICES.EXE（服务）

10、系统调用的具体实例：P30-31(自己总结)

应用程序App.exe要调用CreateWindows()函数来创建一个新的窗口, CreateWindows()的实现在CoreDLL.DLL中,那么首先该进程会调用自己进程内CoreDLL.DLL中的CreateWindows()函数.这个函数就是实际系统调用的包装函数.然后CoreDLL.DLL会引起软件中断,执行转入NK.EXE, NK.EXE会查找到CreateWindows()函数是图形界面相关的函数.其实现在GEWS.EXE中,NK.EXE就会选中GEWS.EXE开始执行,当GEWS.EXE开始执行后,立即开始创建窗口的任务.当窗口创建结束后, GEWS.EXE返回,然后接着从NK.EXE软件中断中返回,系统调用就结束了.   

应用程序App要调用在CoreDLL中的包装函数CreateWindows()来创建一个新窗口--         CoreDLL会发出软件中断，NK捕捉到后查找到CreateWindows()函数是图形界面相关函数-GWES开始执行，创建窗口的任务--窗口创建结束后，GWES返回，NK软件中断返回，系统调用结束。         

11、WindowsCE是一个基于优先级的抢占式多任务操作系统

12、进程与程序的联系：

程序是构成进程的两个组成部分之一。一个进程的运行目标是执行它对应的程序。

进程与程序的区别：

（1）程序是静态的，进程是动态的。

（2）进程有创建、执行及撤销而消亡的生命周期，程序只是一个文件，存在于某种介质上。

（3）一个程序可对应多个进程，但是一个进程只能对应一个程序。

补充的:

•Windows CE(5.0)最多只支持32个进程同时运行。每个进程占据32MB的虚拟地址空间，也被称为一个Slot。

•在系统启动的时候，默认会启动四个进程，NK.EXE, FILESYS.EXE, GWES.EXE及DEVICE.EXE。

13、线程是Windows CE中最小的可执行单元

线程特点：

–是进程的一个实体，可作为系立调度和分派的基本单位。

–不拥有系统资源（只拥有从属进程的全部资源，资源是分配给进程)

–一个进程中的多个线程可并发执行。（进程可创建线程执行同一程序的不同部分）

–系统开销小、切换快。（进程的多个线程都在进程的地址空间活动）

14、调度程序使用基于优先级的时间片算法对线程进行调度。

Windows CE将线程分为256个优先级。0表示优先级最高，255表示优先级最低。

15、Windows CE调度P40

•线程A拥有最高的优先级，如果A处于就绪态，那么调度系统总是选择A来执行，他会一直执行直到结束或阻塞，B和C得不到执行的机会

•如果A不在就绪态，线程B和C使用时间片轮转算法(Round-Robin,RR)运行

Windows CE中提供了Mutex,Event和Semaphore三种内核机制来实现线程之间的同步++++++Critical Section和互锁函数

16、同步对象都有两种状态:

未通知(Non-signaled)：表示同步对象被一个或多个线程占有，不能被其他等待的线程占有。

通知(Signaled)：等待在同步对象上面的阻塞线程会得到通知，并且转化为就绪态，等待调度执行。

17、实例——两个线程使用Mutex对象对共享的全局变量i进行访问(程序分析)

　HANDLE     hMutex;

    INT              i=0;

    //创建Mutex对象和线程

　VOID Init()

    {

          hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);

          CreateThread(NULL, NULL,ThreadProc1, NULL, NULL, NULL);

          CreateThread(NULL, NULL,ThreadProc2, NULL, NULL, NULL)

    }

    DWORD   WINAPI   THreadProc1(LPVOID lpParameter)

    {

           WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE);       //获得Mutex对象

           i++;　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //访问共享资源

           ReleaseMutex(hMutex);　　　　　　　　　　 //释放同步对象

           return 0;

    }

    DWORD   WINAPI   THreadProc2(LPVOID lpParameter)

    {

           WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE);        //获得Mutex对象

           i--;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //访问共享资源

           ReleaseMutex(hMutex);　　　　　　　　　　　/释放同步对象

           return 0;

    }

18、进程间通信---常用的两种方法::文件映射;;点对点消息队列

进程间通信——PTP消息队列::消息队列通常是一个先进先出的队列结构，

                            “生产者—消费者”模型

19、物理内存: RAM  ROM  Flash Memory （CE最大支持512M）

         RAM-为操作系统和应用程序提供运行和缓冲空间

         ROM-在windowsCE中通常用来存储程序

         Flash Memory—是ROM的一个替代品,简称Flash或闪存,,与ROM相比的最大优点是可擦除,既可以存储操作系统本身,也可以用来存储后来安装的程序

20、虚拟内存: WinCE最大支持512MB的物理内存，WinCE的虚拟地址空间（虚拟寻址能力）为4GB，把4GB虚拟地址空间分成若干个Slots，每个Slots占32MB，每个进程占一个Slot，编号从0开始。Slots0~32对应的虚拟地址是0x0000 0000~0x41ff ffff，它们用于存放进程的虚拟地址空间。Slot0与Slot1基本是在一起的。Slot 0用于映射当前在处理器上执行的进程； Slot 1由XIP的DLL代码使用。 Slot 2被Filesys.exe占用。理论上最多可以有30个用户进程，即Slot 3~32；Slot63用来存放纯资源DLL。 Slot33~63对应所有进程共享的虚拟地址空间。WindowsCE内核支持的物理地址最大值为512MB的由来(0x80000000~0x9fff ffff)；重复映射所有的物理内存空间(0xA000 0000~0xBfff ffff) 。Slot97是windowsCE的核心进程NK.EXE专用（橙色为补充）

21、进程申请虚拟内存是从低地址向高地址增长的。从32MB虚拟地址空间最高地址开始

DLL代码和数据的增长是从高地址向低地址增长的。

22、逻辑内存分为堆和栈两种。

23、WinCE中提供三种文件系统：RAM文件系统、ROM文件系统、可安装文件系统

24、使用注册表来保存运用程序、驱动程序和用户的设定以及其它一些配置信息

注册表相当于整个系统级的配置文件中心数据库

25、图形系统为Windows CE提供图形界面服务，它是由GWES.EXE实现的。

有三个组件:图形系统(Graphic)；窗口系统(Windows)；事件系统(Event)

GEWS中图形、窗口、事件的关系：

　      图形系统依赖窗口的设备上下文（Device Context DC)来绘图，而窗口也需要图形系统来绘自身。在Windows中的事件时通过消息机制来实现的。消息总是要发送给某个窗口，而每个窗口都有一个WinProc来处理消息。

26、应用程序开发流程：（根据实验自己总结，此会参考）

   （1）安装.NET Framework

   （2）安装Platform Builder开发工具

   （3）安装开发板支持包

   （4）建立并编译WinCE系统平台

   （5）定制软件开发工具包（SDK）

   （6）建立eMbedded Visual C++ 4.0开发环境

   （7）编写代码和调试

   （8）发布应用程序

27、SDK是一系列头文件、库文件、文档、平台管理器和运行时库的总称

Viaual Sudio和eMbedded Visual C++都依赖特定的SDK开发应用程序，只有安装了特定的SDK后，在开发工具的“新项目向导”中才会有相应的选项。

28、应用程序的发布涉及到的两个主要问题：代码签名和代码打包（.CAB文件）

29、Win32 API，MFC及.NET Compact Framework 三种应用程序的开发选择，最重要的两个因素：运行时占用的资源以及应用程序开发的速度（以上三者的比较在P114）

30、SDK配置结束后，最后一步是把SDK打包，生成一个MSI的安装文件

31、选择题：根目录下主要有一下几个分录，各个目录分别放什么：

Public目录涵盖了构建工具、代码及库等很多信息

Private目录存放WinCE操作系统私有的源代码，WinCE的核心模块代码都放在此目录

Platform目录存放的是所有的BSP

Others目录包含WinCE中一些模块的二进制库文件和代码

SDK目录存放的是构建系统用的的编译器和其它一些辅助工具

PBWorkspaces目录是Platform Builder工具默认的项目目录

32、搭建WinCE的构建环境时4个过程以及功能：

（1）Sysgen过程：主要功能是根据用户设置的一些组件环境变量，生成相应的头文件及可执行文件，供最终的Windows CE运行时映射打包时使用。

（2）Build过程：可编译项目内部的源代码

（3）Release Copy过程：收集前两步构建所生成的所有文件，把它们复制到一个平坦的目录中

（4）Make Image过程：当所有构建生成的文件都被收集起来后，构建的最后一步是把

_FLATRELEASEDIR目录下的相关文件打包，以生成最后的运行时映像。

33、解决构建时错误的两种途径：

查看输出信息，通过查看命令行工具的输出信息来找到错误的原因；

查看日志文件，通过阅读日志文件可知道详细的构建信息。

34、Platform Builder具有很好的可扩展性，它允许第三方的代码和组建集成到Platform Builder中去，然后像操纵PB自带的组件一样操纵这些第三方组件

只需要自己创建一个CEC文件，并把它导入到PB即可

35、编写驱动程序的要素：（1）要了解驱动程序所针对的硬件（2）要了解目标操作系统下驱动的工作机制（3）要了解驱动程序的模型

36、在WinCE下，所有的驱动程序都以用户态的DLL文件形式存在，驱动程序DLL要得以运行，必须被一些进程动态加载到地址空间。

把驱动程序作为用户态的DLL来实现有如下优点：

首先，给操作系统和驱动程序带来了很大的灵活性；其次，把驱动程序放在用户态而不是核心态来实现，也增强了系统的稳定性；最后，把驱动程序放在用户态下可给驱动开发人员提供便利。

37、WinCE中的两种类型的驱动程序：分层驱动程序和单体驱动程序

分层驱动程序把驱动程序的代码分成了两层：上面一层叫模型设备驱动（MDD）；下面一层叫平台相关驱动（PDD）

38、驱动程序注册表信息例子中各项的含义：P213看懂注册表

   “DLL”=”sampledev.dll”  DLL指明了该驱动程序的实现位于sampledev.dll；

   “Prefix”=”SMP”  Prefix表明驱动的前缀，前缀通常否是三个大写的英文字母；意思是sampledev.dll须导出SMP_Init，SMP_Open等函数；

   “Index”=dword:1  Index指定驱动程序的索引；意思是如果应用程序要打开驱动，那么CreateFile（）的第1个参数就必须为SMP1；

   “Order”=dword:0  Order指明了驱动程序的加载顺序，该值越小驱动被加载地越早；

   “FriendlyName”=”Sample Controller”  FriendlyName是一个字符串，供人们更好的理解

   “Ioctl”=dword:0   Iotcl是个可选项，设备管理器在驱动加载完毕后会检测此键。如果有，则通过DeviceIoControl（）函数给设备发送Iotcl指定的控制命令；

   “IClass”=”{3FECEF1-E765-4ale-B503-5B8C674D7C68}”  IClass是个可选项，在处理即插即用提醒时用的到。如果设置了IClass，则在加载驱动程序时，会向注册的应用程序发出此IClass的提醒。

39、设备的命名方式

传统设备命名：3个大写的英文字母+0~9(局限性：1、必须知道设备名才可对设备进行访问；２、对于一个特定的前缀，只能有0~9之间的10个设备）如：LPT2

设备挂载点命名：\\$device\\+ 3个大写的英文字母+数字(解决了上述的第2个局限)如：\\$device\COM7

总线挂载点命名： \\$bus\\+总线名称、总线号、设备号和功能号（仅用于对总线设备的电源管理）如：\\$bus\PCMCIA_0_0_0

40、资源管理的资源指IRQ与IO地址资源

41、ISR（处于内核模式的中断服务例程）作用：负责把物理中断请求（IRQ）转化成逻辑中断并返回给内核；

IST（处于用户模式的中断服务线程）作用：负责中断的逻辑处理。

42、Windows CE的一次中断处理起始于硬件中断产生，终止于IST调用InterruptDone()函数。

43、P229根据ISR的工作过程对程序进行注释理解

44、直接存储器存取(Direct Memory Access,DMA),是一种快速传送数据的机制。DMA技术的重要性在于：利用它进行数据传送时不需要CPU的参与（选择题）

45、实现流式接口驱动的四个步骤

•为流式接口驱动程序选择一个前缀

•实现流式接口驱动DLL所必需的接口函数

•编写DLL的导出函数定义文件.DEF

•为驱动程序配置注册表

46、P278服务的注册表（与驱动程序注册表类似）服务也有一个3个字符的Prefix和一个Index用来确定加载的服务。服务的注册表项增加了Context，Keep和Flags项。

    Keep值为0时，则服务在加载后会立即被卸载；Context与服务相关。

47、服务管理器可支持服务和超级服务两种新的服务例程

48、在WinCE中，BSP主要由四个部分构成：OEM抽象层、引导程序、设备驱动程序和配置文件（与第8点类似，勿混淆）。

49、Platform Builder提供了BSP Wizard向导来帮助开发人员创建和开发BSP。

51、P276wince中的服务，考一个选择题，关于特点，自己找

补充的：

1、嵌入式系统的三个基本要素：嵌入性、专用性、计算机系统

2、获得SDK的两种途径：开发人员可从微软或者第三方处获得SDK

                         开发人员可通过Platform Builder导出自己的SDK

3、MFC是一个基于C++语言的面向对象的程序设计框架

4、可通过PB的Tools下得CEC Editor创建第三方组件。

50、流式接口函数