В сентябре 1996 г. корпорация Microsoft представила Windows CE (Consumer Electronics  -  потребительская электроника), нового члена семейства операционных систем Windows. Windows CE  -  это совершенно новая ОС, предназначенная для использования на так называемых handheld PC (карманных ПК), портативных устройствах, ориентированных на применение в потребительской сфере и сфере бизнеса. Эта ОС (прежнее название  -  Pegasus) разработана с учетом возможности функционирования на различных 32-разрядных RISC-процессорах, выпускаемых Hitachi, NEC, Philips и рядом других компаний. О поддержке Windows CE и создании для нее устройств и ПО заявили свыше 40 ведущих компаний - разработчиков аппаратного и программного обеспечения. Давайте посмотрим, что же это за зверь такой  -  Windows CE? Какие основные элементы входят в состав операционной системы и программного обеспечения?

 

Операционная система Windows CE  -  это открытая, компактная 32-разрядная ОС, обеспечивающая высокую производительность на карманных ПК. Она имеет графический интерфейс пользователя (ГИП), во многом похожий на интерфейс ОС Windows 95 и Windows NT 4.0. Кроме того, многие функции, выполняемые в Windows CE (доступ к файлам, переключение и запуск приложений, доступ в Internet), осуществляются так же, как и в Windows 95/ Windows NT 4.0. Отличия новой ОС заключаются в следующем:

 

- работа в ограниченном объеме памяти (до 2 Мб);

 

- вместо мыши в Windows CE используется перо, с помощью которого выполняются операции выбора приложений и функций на маленьком сенсорном ЖК-экране;

 

- все приложения в Windows CE используют объединенную панель меню и задач.

 

При разработке Windows CE учитывались следующие требования:

 

- совместимость с Windows. Windows CE включает подмножество функций из набора Win32 API. Поэтому большинство существующих 32-разрядных приложений, разработанных для Windows, могут быть перенесены в Windows CE с некоторыми изменениями, учитывающими ее особенности;

 

- работа с памятью ограниченного объема. Поскольку объем памяти в карманных ПК ограничен, то основным принципом построения Windows CE является модульность. Каждый ПК будет содержать только тот набор модулей, который необходим для его работы и занимает как можно меньше памяти. Модули Win32 API, как правило, размещаются в ПЗУ, освобождая так необходимое для работы приложений пространство в ОЗУ;

 

- увеличение срока службы источников питания (батареек). Windows CE разработана таким образом, чтобы обеспечить работу карманного ПК в течение одного месяца от двух батареек (типа АА). Режим экономии осуществляется на двух уровнях. На низком уровне ОС переводит процессор в состояние ожидания (suspend), если был обнаружен короткий промежуток времени отсутствия активности, например, между вводом очередных строк текста. На верхнем уровне все оборудование, входящее в состав ПК, за исключением памяти, отключается от источника питания, если в течение нескольких минут не было никакой активности.

 

Архитектура Windows CE выглядит следующим образом. На верхнем уровне находится модуль User Interface Shell, который обеспечивает связь с остальными модулями ОС  -  подмножеством Win32 API. К их числу относятся:

 

- Communication Suite  -  обеспечивает связь с настольными ПК, работающими под управлением Windows, c Internet и другими карманными ПК под управлением Windows CE. Этот модуль поддерживает протоколы TCP/IP и PPP, кроме того, он содержит набор следующих API: Windows Sockets, TAPI, Unimodem и Remote Access API;

 

- Kernel  -  ядро Windows CE было разработано специально для карманных ПК и обеспечивает функционирование 32-разрядных процессов, потоков и реализует модель виртуальной памяти. Организация ядра такая же, как и в Windows NT 4.0, с той лишь разницей, что время ожидания составляет сотни микросекунд. Размер ядра Windows CE  -  около 100 Кб в ПЗУ;

 

- User и GDI выполняют те же функции, что и соответствующие модули в Windows 95/Windows NT. Эти модули занимают около 700 Кб ПЗУ;

 

- Object Store, представленный в виде трех компонентов: файловой системы, системного реестра (Registry) и баз данных. Файловые системы в Windows CE бывают трех типов: файловая система ПЗУ, файловая система ОЗУ и файловая система типа FAT для флэш- и энергонезависимой (SRAM) памяти. Все эти типы файловых систем для программ представляются как файловая система в Windows, поэтому доступ к ним может быть осуществлен с помощью стандартных функций Win32 API. Приложения, данные и библиотеки могут размещаться в любой из трех файловых систем. Все элементы Object Store являются защищенными. В случае потери питания все эти объекты не разрушаются, а восстанавливаются к последнему нормальному состоянию;

 

- драйверы устройств, которые можно разделить на две группы: встроенные драйверы для устройств, постоянно входящих в состав карманного ПК, и драйверы для подключаемых устройств. В Windows CE существует DDK (Device Driver Kit) и набор DDI (Device Driver Interface), с помощью которых ОЕМ-разработчики могут создавать новые драйверы. Windows CE включает набор PCMCIA- и Socket-сервисов, обеспечивающих связь карманного ПК по проводным и беспроводным линиям связи;

 

- абстрактный уровень оборудования и управления питанием  -  самый нижний уровень ОС Windows CE, который поддерживается разработчиками карманных ПК в соответствии с их конкретными архитектурными особенностями.

 

Прикладное ПО представлено тремя основными категориями.

 

Персональные информационные менеджеры (Personal Information Management software) включают календарь, планировщик заданий и встреч, которые могут быть синхронизированы с Microsoft Schedule+ 7.0a на настольном ПК. Функции этих приложений аналогичны многим функциям из Microsoft Schedule+ (Microsoft Office 95) и Microsoft Outlook (Microsoft Office 97).

 

Продукты семейства Microsoft Office (Pocket Office products)  -  к ним относятся Microsoft Pocket Word и Microsoft Pocket Excel. Они содержат оптимальный набор функций из Microsoft Word и Microsoft Excel соответственно.

 

Коммуникационные программы включают клиент электронной почты (Inbox) и браузер Microsoft Pocket Internet Explorer. Inbox позволяет получать электронную почту через Internet или Microsoft Exchange Server. Набор функций Inbox API является открытым, поэтому третьи фирмы  -  разработчики ПО, могут создавать дополнительные приложения электронной почты или других служб, например для приема и отправки факсов. Microsoft Pocket Internet Explorer обеспечивает доступ в World Wide Web и поддерживает связи, передачу изображений и звука. Для возможного обновления Microsoft Pocket Internet Explorer размещается в ОЗУ.

 

Средства разработки программ в Windows CE включают:

 

- Windows CE Desktop Emulation Kit, предназначенный для отладки приложений для Windows CE на настольных ПК;

 

- Add-on Package to Visual C++ for Windows CE, включающий все необходимые средства автоматизации программирования на языке Си++ для Windows CE на настольных ПК;

 

- Windows CE Device Development Kit, предназначенный для разработки драйверов новых устройств для Windows CE.

 

Алексей Роговцев

 

С Алексеем Роговцевым, научным редактором PC Week/RE, можно связаться по адресу: rogov@pcweek. redline.ru.