Реферат по дисциплине Системы реального времени Семейство операционных систем реального времени Windows Embedded

Название	Реферат по дисциплине Системы реального времени Семейство операционных систем реального времени Windows Embedded
Дата	24.05.2022
Размер	62.44 Kb.
Формат файла
Имя файла	OSRV_windows_embeded_family.docx
Тип	Реферат #547146

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«Университет «Дубна»

ИНСТИТУТ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И УПРАВЛЕНИЯ
Кафедра интеллектуального управления техническими системами

по направлению 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств

профиль " Интеллектуальные системы управления роботизированными технологическими процессами "

РЕФЕРАТ
по дисциплине
«Системы реального времени»

«Семейство операционных систем реального времени Windows Embedded»

Выполнил: студент группы 4231

Костоправов А. А. .

_____________________________

^{(подпись студента)}
Проверил: Андреев В.А.

Дата: ______________________________

⁽^{подпись}⁾

Дубна, 2022

Windows CE (Compact Edition / Compact Embedded)

Windows CE (WinCE) - версия операционной системы Microsoft Wndows для сильно ограниченных по сравнению с обычными ПК компьютеров и встраиваемых систем (см. рис. 1). Ее ядро значительно отличается от ядра Windows для обычного ПК и не является урезанной версией. Ядро Win CE поддерживает архитектуры, совместимые с Intel x86, MIPS, ARM, PowerPC, StrongARM [1].

Рис. 1. Windows Embedded Compact 7

Первая версия Windows CE представляет собой многозадачную, многопоточную и многоплатформенную ОС с поддержкой реального времени. Разработчикам было доступны около 600 компонентов, при использовании которых они могли создавать собственные образы операционной системы, которые включают только необходимую данному конкретному устройству функциональность [2].

Windows CE оптимизировали для устройств, имеющих минимальный объём памяти: ядро могло работать на 32 КБ памяти. С графическим интерфейсом (GWES) для работы Windows CE требовалось от 5 МБ. Устройства часто не имели дисковой памяти и конструировались как «закрытые» устройства, без возможности расширения пользователем (например, ОС могла быть «зашита» в ПЗУ) [2].

Windows CE предоставляла разработчикам приложений набор API, основанный на стандартном Win32 API и дополненный специализированным API для встраиваемых устройств.

Развитие версий Windows CE показано в таблице 1.

Таблица 1. Версии Windows CE.

Версия	Дата выхода	Примечания
1.0	ноябрь 1996
2.0	сентябрь 1997	Поддерживает архитектуры: ARM, MIPS, PowerPC, StrongARM, SuperH, x86. Добавлена поддержка SSL 2.0.
3.0	июнь 2000	Является основой Pocket PC 2000, Handheld PC 2000, Pocket PC 2002, Smartphone 2002.
4.x	январь 2002	Добавлена поддержка Bluetooth, TLS (SSL 3.1), IPsec L2TP VPN, Kerberos.
5.0	август 2004	Около 50 новых драйверов устройств. Средства испытания и обслуживания: Windows Error Reporting (отчет об ошибках Windows), расширение функциональности Windows CE Test Kit (испытательного комплекта для Windows CE). Мультимедиа: Direct3D Mobile для мультимедийных, игровых и других приложений. Безопасность: прогнозирование опасностей, настройки безопасности по умолчанию, поддержка стандарта шифрования AES. Поддержка XML-стандартов (повышается управляемость и гибкость операций при работе с Windows CE). Поддержка Remote Desktop Protocol (RDP). Для ОС Windows CE 5.0 Microsoft смягчила условия лицензии на исходный код, распространяющийся в рамках инициативы Shared Source. Так, потребители смогут распространять модифицированные версии системы в коммерческих целях, при этом сохраняя за собой права на сделанные изменения. Ранее Microsoft требовала сублицензировать ей все выполненные модификации.
6.x	сентябрь 2006	Протокол RDP 6.0. Серверная аутентификация — TSL-/SSL-протокол. Работа в режиме двух мониторов и широкоформатных мониторов. Инфраструктуру для создания VoIP-телефонов с поддержкой видеозвонков. Обновлённый Windows Media Player и 7 версия Media Player Control. Поддержка Serial ATA и обновлённый Bootloader для FAT32.
7.0	март 2011	Поддержка Dual Core (двухъядерных процессоров SMP и ARMv6). Надстройка к среде разработки Visual Studio 2008. Bluetooth 2.1. Wi-Fi-позиционирование. Поддержка набора сервисов Cellcore. Стандарт «умного дома» DLNA (Digital Living Network Alliance). DRM (систему управления «цифровыми правами»). Media Transfer Protocol (протокол передачи мультимедийных данных). Плагины браузера IE7 для отображения мультимедийного контента. Интерфейс сетевых драйверов NDIS 6.1. Программные интерфейсы UX C ++ XAML API для технологий WPF — Windows Presentation Foundation и Silverlight (для создания Удобных и функциональных пользовательских интерфейсов).
2013	июнь 2013	.NET Compact Framework 3.9. Internet Explorer for Windows Embedded: поддержка Flash 10.1. Поддержка Visual Studio 2012 ISO C++ 11 совместимый компилятор, обновленные CRT/STL/MFC/ATL. Поддержка процессоров: Улучшена поддержка архитектуры ARMv7. Поддержка сети: улучшена поддержка IPv6.

Поскольку CE поддерживал только часть Win32 API и имела определённую специфику, связанную со встраиваемой природой ОС, приложения, написанные для настольных версий операционной системы Windows, могли требовать дополнительной адаптации и модификации для запуска их на встраиваемых устройствах. В любом случае для запуска программ на устройстве требовалась их перекомпиляция [2].

Windows CE полностью соответствует определению системы реального времени (в отличие от полноценной Windows Embedded) с детерминированной задержкой обработки прерываний. Win CE поддерживает 256 уровней приоритета и поддерживает наследование приоритетов. Основной единицей исполнения является поток. Это позволяет упростить решение вопросов наследования и улучшить время исполнения [2].

Как утверждает Microsoft, код ядра доступен на 100 % в рамках программы Microsoft Shared source, что облегчит процесс разработки и позволит создавать интерфейсы, уникальные в своём роде. [4].

Windows Embedded

Встраиваемая компонентная операционная система предназначена для применения в различных встраиваемых системах: системах промышленной автоматизации, банкоматах, медицинских приборах, кассовых терминалах, игровых автоматах, VoIP-компонентах и т. п. Windows Embedded включает комплект специализированных инструментов для встраивания (Embedded Enabling Features), среди которых фильтр защиты от записи (EWF и FBWF), загрузка с флеш-памяти, CD-ROM, сети, использование собственной оболочки системы и т. п. [5]:

Enhanced Write Filter (EWF) - фильтр, откладывающий запись данных на накопители прозрачно для приложений. С его помощью можно отменять результаты нежелательных операций записи, продлевать срок службы накопителей на флеш-памяти, загружать ОС с накопителей, не поддерживающих запись, а также быстро восстанавливать состояние системы из файла гибернации;
File-Based Write Filter - фильтр, откладывающий запись данных на уровне файловой системы (с возможностью конфигурирования сквозной или отложенной записи для файлов и каталогов);
Registry Filter - фильтр операций записи в системный реестр;
поддержка загрузки с USB- и флеш-накопителей, а для Windows Embedded Standard 2009 также по сети (посредством PXE-загрузчика) и с CD-ROM [5].

Для операционных систем Windows Embedded бесплатно доступна сервисная операционная среда Windows PE, с помощью которой можно подготовить устройство к установке образа, клонировать и тиражировать один образ на множество устройств и решать другие сервисные задачи [5].

Штатные возможности Windows Embedded поддерживают технологии для создания развитых пользовательских интерфейсов (Silverlight, Windows Media Player, Internet Explorer, а в Windows Embedded Standard 7 также multitouch, распознавание жестов и интерфейс Windows Aero), средства коммуникации (протокол RDP версии до 7.0 в WES 2009 и самой полнофункциональной версии 7.1 в WES 7, поддержка Active Directory, групповых политик и протокола IPv6), средства управления конфигурациями и обновлениями системного ПО и приложений (System Center Configuration Manager, System Center Operations Manager и Windows Server Update Services) [5].

Windows Embedded ориентирован на разработчиков для OEM, которым требуется полноценная поддержка Windows API, но не нужны некоторые компоненты полных версий windows. К устройствам, на которые ориентирована Windows Embedded, можно отнести торговые и игровые автоматы, кассовые аппараты, промышленных роботов, тонких клиентов, компьютерные приставки, сетевые устройства хранения данных, таймеры, устройства навигации и т. д. [3].

Операционные системы семейства Windows Embedded

Embedded POSReady. Предназначена для использования в промышленных устройствах, таких как кассовые аппараты, банкоматы и кассы самообслуживания. Также, как и Windows Embedded, обладает 100%-й совместимостью с приложениями, разработанными для «настольной» Windows [6].
Windows Thin PC. Операционная система Microsoft, основанная на Windows Embedded Standard 7, но оптимизированная для работы на менее мощном и более старом оборудовании, встроенном ПК, сетевых устройствах или регистраторах данных, которые предназначены только для работы и выполнения простых операций [7].
Embedded NAVReady. Является подключаемым компонентом для Windows CE 5.0 и предназначена для портативных навигационных устройств [8].
Embedded Automotive. Операционная система, основанная на Windows CE и применяется в автомобильных компьютерных системах [8].
Embedded Handheld. Операционная система, построенная на базе Windows phone предназначенная для портативных устройств [8]

Список литературы

Windows Embedded Compact [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Windows_Embedded_Compact, свободный (дата обращения: 24.04.2022).
История Windows CE [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: https://habr.com/ru/company/cloud4y/blog/661729/, свободный (дата обращения: 24.04.2022).
Лекция 7: Встраиваемые операционные системы. Область применения и основы разработки [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: https://intuit.ru/studies/courses/955/285/lecture/7156?ysclid=l268cj3ouo, свободный (дата обращения: 24.04.2022).
Windows CE [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Windows_CE, свободный (дата обращения: 24.04.2022).
Операционные системы вычислительных машин [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: http://www.bourabai.ru/os/windows-emb.htm, свободный (дата обращения: 24.04.2022).
Windows Embedded POSReady [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Windows_Embedded_POSReady, свободный (дата обращения: 24.04.2022).
Windows Thin PC [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: https://it.wikipedia.org/wiki/Windows_Thin_PC, свободный (дата обращения: 24.04.2022).
Windows IoT [Электронный ресурс] – Электрон. текст. – Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Windows_IoT, свободный (дата обращения: 24.04.2022).