Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Windows CE 3.0 na obzoru

Automa 5/2000

(Bk)

Windows CE 3.0 na obzoru

Společnost Microsoft oznámila dne 25. dubna 2000 na konferenci Windows® Hardware Engineering Conference (WinHEC) v New Orleansu, že do června letošního roku bude vytvořena nová verze operačního systému Windows CE 3.0 pro vestavné aplikace, včetně vývojových nástrojů Windows CE Platform Builder 3.0 a eMbedded Visual Tools 3.0.

Společnost Microsoft současně vyhlásila i novou strategii pro vestavné aplikace a vytvořila skupinu Embedded and Appliance Platforms Group, která bude zaměřena právě na tuto část trhu.

Vestavné aplikace a vestavné systémy, často označované anglickým termínem embedded. Co to vlastně je? Jsou to systémy, se kterými se v moderním světě setkáváme v podstatě na každém kroku. Najdete je v prodejních automatech, mobilních počítačích, navigačních systémech GPS, v lékařských a vědeckých přístrojích a samozřejmě i v mnoha aplikacích v průmyslové automatizaci.

Často je těžké určit, zda navržené řešení je vestavný systém nebo průmyslový či osobní počítač. Oblasti počítačů a vestavných systémů patrně v budoucnosti postupně splynou. Trh osobních počítačů se rozrůstá o takové přístroje, jako jsou kapesní počítače (pocket PC), komunikátory a mobilní telefony s přístupem k internetu. Tendence v oblasti přístrojů a zařízení s vestavnými systémy zase směřují k tomu, aby bylo možné tato zařízení připojit na síť, a to na lokální síť nebo na celosvětovou síť Internet, a prostřednictvím sítě zařízení dálkově monitorovat a ovládat. Tak se vestavné aplikace architekturou i funkcemi přibližují počítačům.

Dokud byly ve vestavných aplikacích používány jednoúčelové systémy, bylo jejich připojení na jednotnou síť obtížné a vyžadovalo značné úsilí. Trh si proto vynutil, aby se výrobci soustředili na jednotné komerční operační systémy. S výhodou tedy lze využít i předem nakonfigurovaných hotových hardwarových i softwarových komponent. Jejich hromadná výroba mimořádně zlevní celé zařízení.

Firma Microsoft nabízí pro vestavné aplikace dva produkty: Windows NT Embedded, systém určený pro větší a náročnější aplikace, jako jsou některé lékařské přístroje, síťové směrovače (routery) apod. Windows CE je naproti tomu systém pro menší aplikace s omezenou pamětí, např. pro mobilní telefony, kapesní počítače, mobilní systémy pro sběr dat, pokladní systémy, operátorské panely atd.

Co přinese očekávaná nová verze Windows CE nového?
Zlepšení dozná především schopnost řídit aplikace v reálném čase. Pro integraci zařízení s Windows CE do rozsáhlejších systémů je určen modul DCOM a pro komunikaci na internetu bude vytvořen nový server HTTP. Nové Windows CE budou také více modulární než předchozí verze, aby uživatel mohl lépe přizpůsobit operační systém požadavkům aplikace a možnostem hardwaru.

Nyní se podívejme na jednotlivá ohlášená vylepšení operačního systému Windows CE 3.0 blíže.
Ke zlepšení chování systému v reálném čase přispěje aplikace vnořených přerušení, jež umožní realizovat přerušení požadované úlohou s vyšší prioritou okamžitě, bez nutnosti čekat, až v úloze nižší priority proběhne procedura ISR (Interrupt Service Routine). Zkrácena bude doba odezvy při zpracování více programových vláken (threads). V nové verzi bude moci uživatel pomocí vylepšené funkce ISTs (Interrupt Service Threads) určit, kdy nastal přechod mezi jednotlivými programovými vlákny, a účinně tak monitorovat a řídit činnost hardwaru. Windows CE 3.0 budou mít 256 úrovní priority (Win CE 2.0 jich měly jen osm). Rozšířeny budou možnosti řídit činnost programových vláken pomocí scheduleru.

Jádro operačního systému dozná též podstatných změn. Nově bude podporováno odlaďování aplikací za asistence hardwaru (on-chip debugging), dříve než je spuštěn běh jádra programu. Funkce IOCTL (I/O Control) umožní přidělit každému připojenému I/O zařízení unikátní číselné označení. Důležitou novinkou je také funkce sledování událostí. Common Executable Format umožňuje spouštět tytéž aplikace na zařízeních s různými CPU, aniž by bylo nutné aplikace rekompilovat. Podporovány budou tzv. semafory, tj. indikační proměnné pro ochranu kritických oblastí probíhajících programů. Zdokonaleno bude také zabezpečení jádra před neautorizovanými zásahy.

Dial-up boot loader dovolí obnovovat platformu OS prostřednictvím sítě. Podporuje samozřejmě bezpečnostní a certifikační autorizaci a může využívat všech standardních webových technologií, jako HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), PPP (Point-to-Point Protocol) a SLIP (Serial Line Internet Protocol). Pro rozšíření podpory USB (Universal Serial Bus) je k dispozici ovládač UHCI (Universal Host Controller Interface). Typové funkce pro USB založené na Scanlogic SL11 umožňují rychleji synchronizovat zařízení a odladit program. Dalším ovládačem pro USB bude USB HID (USB Human Interface Driver) s rozhraním Direct Input Interface.

Nové ovládače budou k dispozici i pro různé druhy displejů, např. ovládače pro CEPC (podporují většinu kart pro počítačové displeje), nový ATI Rage XL 2D-only, který může nahradit starší S3Virge. Ten však bude k dispozici i nadále, ve vylepšené podobě. Nový bude ovládač pro sériové rozhraní Serial MDD. Další ovládače budou k dispozici pro USB, PCMCIA a serial smart cards.

Co se týče velikosti objektů a souborů, Windows CE 3.0 dokážou pracovat s objekty o velikosti 256 MB (ve Windows CE 2.1 to bylo 16 MB), jednotlivé programy mohou mít velikost 32 MB a databáze 256 MB. Počet objektů byl zvýšen z 216 na 222. Dovolený počet objektů ovšem překračuje počet dovolených identifikátorů. Uvolněné identifikátory proto mohou být znovu použity pro nové objekty.

Zvýšené zabezpečení Win CE zahrnuje:

  • Subsystém pro smart card, včetně resource manager API a ovládačů pro čtení. Tento subsystém je určen pro vývoj aplikací se smart cards. Zahrnuje také RSAENH, 128bitový šifrovací nástroj.
  • Šifrovací nástroj Cryptography Service Provider Development Kit.
  • Vzorový program pro zabezpečení zaváděcího programu jádra prostřednictvím elektronického podpisu s veřejným klíčem, který chrání jádro programu před neautorizovanými zásahy.

Výčtem uvedu také plánované rozšíření funkcí v oblasti komunikací:

  • podpora TAPI 2.1 pro modemy na telefonní síti,

  • klient pro RAS (Remote Access Server), využívající TAPI pro volání a PPP nebo SLIP pro přenos dat,

  • podpora Simple Network Management Protocol (Windows CE 3.0 obsahují podporu SNMCv2c, MIB II a Host MIB),

  • zvýšení podpory TCP/IP, stejné jako ve Windows 2000, tj. včetně detekce porouchaných síťových bran, která zvyšuje odolnost proti chybám při přenosu,

  • nové možnosti NDIS (Network Driver Interface Specification), podpora ovládačů pro WAN a token-ring,

  • WinInet, určený pro přístup ke službám HTTP a FTP,

  • podpora serverů HTTP včetně ASP (Active Server Pages), ISAPI (Internet Server API),

  • klient DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), jenž zahrnuje i Autonet, který přiděluje adresy IP a umožňuje připojit na síť i zařízení bez serveru DHCP,

  • podpora nástrojů IP helper APIs, Route, IPConfig a PING,

  • protokol IrDA pro komunikaci prostřednictvím infračerveného paprsku,

  • redirektor CIFS pro přístup do vzdálených systémů a tiskáren,

  • sériová komunikace.

      Windows CE 3.0 budou obsahovat dva oddělené moduly COM, jeden s omezenou funkčností, druhý s plnou funkčností, a modul DCOM. Pro dotazování je určen MSMQ kompatibilní s Windows NT, 98 a 2000.

      Základní verze Windows CE 3.0 obsahuje řídicí a dialogová okna nezávislá na rozlišení displeje. Windows CE 3.0 pro Handheld PC (H/PC) má navíc:

      • Pocket Internet Explorer, který podporuje rámce, tabulky, skripty Java, JPEG, statické GIF a WAW,
      • Pocket Inbox pro elektronickou poštu,
      • Pocket Word,
      • on-line nápovědu,
      • ovládací panel včetně zdrojového kódu.

      Lokalizaci produktu usnadní to, že je vytvořen v systému Unicode.

      Tolik k ohlašovaným vylepšením. Co se týče hardwarových nároků, Windows CE 3.0 vyžadují, aby v zařízení byl systémem podporovaný 32bitový procesor (např. z typových řad ARM, Hitachi Super-H, MIPS, PowerPC, x86, Pentium), paměť ROM min. 300 kB (podle velikosti aplikace), RAM podle požadavků připojených zařízení a vnitřní hodiny pro správnou funkci scheduleru. K systému lze připojit velké množství periferií – klávesnice, myši, dotykové panely a jiné ovládače, modemy, tiskárny, hlasové výstupy, zařízení USB. Pro komunikaci může být zařízení vybaveno sériovými porty, paralelními porty a může být připojeno na Ethernet. Systém má agresivní správu napájení, vhodnou pro zařízení napájená z baterií.

      Vytvoření nové skupiny v rámci firmy Microsoft Corporation, která bude zaměřena na vestavné aplikace, a oficiální ohlášení nové verze Windows CE 3.0 je známkou vzrůstajícího důrazu, který stratégové Microsoftu kladou na úsek vestavných aplikací. Doufejme, že se tyto změny brzy dostanou i k nám. Je škoda, že výrobci vestavných systémů, kteří by chtěli v České republice vytvářet aplikace ve Windows CE, narážejí na to, že tento systém u nás nemá fungující technickou podporu. Nutnost zajišťovat vše přes hranice v sousedních zemích často vede k rozhodnutí použít pro vytvářené zařízení jiný, dostupnější operační systém.

      Literatura:

      [1] Microsoft Presents Strategy for Embedded and Appliance Products at WinHEC 2000. Microsoft Corporation. New Orleans, 25. 4. 2000. www.microsoft.com/presspass/features/2000/04-25winhecce.asp

      [2] Introduction to Windows CE 3.0. Microsoft Corporation. 25. 4. 2000. www.microsoft.com/windows/embedded/ce/guide/features/intro30.asp

      [3] Windows CE 3.0 Reviewer’s Guide. Microsoft Corporation. 25. 4. 2000. www.microsoft.com/windows/embedded/ce/guide/review/30revguide.asp