Windows CE 是Microsoft 公司專門針對嵌入式產(chǎn)品領(lǐng)域開發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng),該系統(tǒng)是一種緊湊、高效、可伸縮的32 位的操作系統(tǒng),主要面向各種嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品。它所具有的多線程、多任務(wù)、完全搶占式的特點(diǎn)是專為各種有很嚴(yán)格資源限制的硬件系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的。它的模塊化設(shè)計(jì)使嵌入式系統(tǒng)和應(yīng)用程序開發(fā)者能夠方便地加以定制以適應(yīng)一系列產(chǎn)品，例如:消費(fèi)類電子設(shè)備、專用工業(yè)控制器和嵌入式通信設(shè)備等的需要[1]。
Windows CE最大的好處在于界面的通用性，用戶容易接收；同時(shí)，可以將Windows通用操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序移植到嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)中。關(guān)于Windows CE的研究文獻(xiàn)有許多，但是缺少從構(gòu)建平臺到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的系統(tǒng)分析，本文從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用出發(fā)，深入研究Windows CE下如何實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議，這對嵌入式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用很有意義。
1 基于Windows CE的嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)[2][3]
要進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，必須先建立一個(gè)開發(fā)平臺。一個(gè)基于Windows CE 的平臺由Windows CE 操作系統(tǒng)核組件、OEM 適配層（OEM Adaptation Layer ,OAL） 和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及組成系統(tǒng)的硬件設(shè)備組成，圖1為基于Windows CE平臺的層次結(jié)構(gòu)。
從圖1 中可以看出，一個(gè)基于Windows CE 的嵌入式系統(tǒng)可分為四個(gè)層次，從底層到上層分別是硬件層、OEM層、操作系統(tǒng)層和應(yīng)用程序?qū)印?
圖1 基于Windows CE的目標(biāo)平臺及其組件
硬件層是系統(tǒng)的硬件，包括微處理器和各種周邊設(shè)備。OEM層是一個(gè)硬件抽象層，它提供了硬件和操作系統(tǒng)之間的接口，操作系統(tǒng)要訪問具體的硬件就可以通過OEM層提供的API 進(jìn)行訪問，而不必直接與硬件打交道。操作系統(tǒng)層中有Windows CE 的組件，用戶可以根據(jù)自己的系統(tǒng)的需要進(jìn)行定制，選擇需要的組件，去掉不必要的組件，這樣可以減小內(nèi)存需求，使系統(tǒng)性能達(dá)到最佳。應(yīng)用程序?qū)邮怯脩魹樘囟ǖ那度胧较到y(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用程序。
Windows CE的網(wǎng)絡(luò)通信基于一個(gè)按層組織的網(wǎng)絡(luò)堆棧[1 ] （network stack） ，如圖2所示。網(wǎng)絡(luò)堆棧實(shí)際上是Windows CE 的一個(gè)組件，它絡(luò)堆棧實(shí)際上是Windows CE 的一個(gè)組件，它負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行處理，將來自于應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)分解成若干小段，并為每小段加上相關(guān)地址和段的分割信息，組成可以存貯轉(zhuǎn)發(fā)的信息包（packets） ，信息包中的地址確保數(shù)據(jù)達(dá)到最終的目的端點(diǎn)。訪問網(wǎng)絡(luò)堆棧有如下三種方式:第一種是WinSock端口套接字方式。這是一個(gè)中間層的傳輸接口協(xié)議，WinSock 負(fù)責(zé)對建立的信息包的所有頭信息細(xì)節(jié)進(jìn)行處理， 但可以不管其數(shù)據(jù)格式。Windows CE 的網(wǎng)絡(luò)通信都直接或間接地使用WinSock。采用IrDA 協(xié)議實(shí)現(xiàn)基于紅外線套接字的客戶/ 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信是Windows CE平臺的一個(gè)特色。第二種為WinInet API 方式。WinInet API是微軟公司基于Win32 平臺的互聯(lián)網(wǎng)函數(shù)接口。Windows CE 的WinInet API 對其進(jìn)行了某些限制或擴(kuò)展，它提供的高級數(shù)據(jù)協(xié)議除了常見的超文本傳輸協(xié)議HTTP 和文件傳輸協(xié)議FTP 外，還提供了對SSL的支持。API 方式避免了直接使用WinSock 訪問網(wǎng)絡(luò)的操作，簡化了網(wǎng)絡(luò)編程。第三種為CIFS 重定位器方式。Windows CE 通過對遠(yuǎn)程訪問服務(wù)RAS 客戶的支持，允許基于Windows CE的設(shè)備與遠(yuǎn)程主機(jī)建立連接。
3 Windows CE 中網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議使用實(shí)例
3.1 HTTP
Windows CE提供了一個(gè)開發(fā)Internet 客戶應(yīng)用程序的工具集WinInet，與使用Socket 建立網(wǎng)絡(luò)連接的方法相比，它簡化了訪問互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的操作細(xì)節(jié)。利用WinInet可連接到遠(yuǎn)程站點(diǎn)，訪問HTML 頁面，通過FTP 上傳、下載文件或獲取文件目錄清單等。WinInet 的Windows CE版本類似于桌面平臺上的WinInet ，但有兩個(gè)重要的區(qū)別：一是在Windows CE 中，大多數(shù)callback 函數(shù)以同步方式處理，只有InternetReadFile和InternetQueryDataAvailable 具有同步和異步兩種操作方式；二是Windows CE 默認(rèn)支持Unicode 碼，所有WinInet 函數(shù)都要求寬字符變量[4]。
在硬件設(shè)計(jì)成功后，就需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)基于Windows CE 的嵌入式平臺，有了平臺，用戶就可以利用Windows CE 的開發(fā)工具在該平臺上進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)。為了創(chuàng)建一個(gè)基于Windows CE 的平臺，首先需要選擇一個(gè)Windows CE OS 配置，安裝或創(chuàng)建一個(gè)OAL 和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，創(chuàng)建一個(gè)基于用戶配置的OS映像文件，并開發(fā)一個(gè)將映像文件傳輸?shù)侥繕?biāo)設(shè)備的引導(dǎo)程序[1][2][3]。
首先，選擇一個(gè)Windows CE OS 配置，然后加入一個(gè)OAL 和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。可以創(chuàng)建自己的OAL ，使用一個(gè)預(yù)先配置好的BSP（Board Support Package）或者創(chuàng)建自己的BSP。一個(gè)BSP 包含一個(gè)OAL 、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和定制的硬件缺省的組件列表。
Windows CE Platform Builder3. 0 中包含有CEPC （CE-base PC） 的BSP 和HitachiD9000 硬件開發(fā)平臺（ODO） ，系統(tǒng)開發(fā)者也可以根據(jù)需要開發(fā)自己的BSP 或者利用第三方開發(fā)好的BSP。
