（计算机应用技术专业论文）基于windows+ce的联系人管理软件的研究与实现.pdf

上海师范大学硕士学位论文 摘要 摘要 随着智能手机的普及，普通的消费者不满足于手机简单的通话功能。对信息 的处理、多媒体技术以及移动计算都有了更高的要求。由于开源的手机平台上开 发软件具有成本低、重用度高、发布快和可定制度高的特点，手机制造商对开源 手机平台日益青睐。w i n d o w sc e 作为微软为嵌入式设备打造的通用操作系统， 在智能手机市场上占有越来越重要的比重。 由于目前国内市场上智能手机普遍只能通过蓝牙或者红外线进行数据的通 讯和交换，使得手机和p c 之间不能很好的进行大容量的数据传输和通讯，限制 了智能手机的运用，因此现阶段迫切需要一种能够使智能手机在有线状态下和 p c 之间实现快速数据交换和通讯的软件。 本课题针对智能手机软件平台w i n d o w sm o b i l e 结合开源软件开发特点，着 重从系统可用性、可扩展性方面研究如何设计和实现基于w i n d o w sm o b i l e 的联 系人管理软件。按照o u t l o o k 和s i m 卡联系人模块，g u i 设计实现，通讯模块， p c 端数据接收和显示，研究这几个部分的设计和实现。解决了智能手机和p c 间快速数据交换和通讯的问题。 关键字：智能手机应用平台，w i n d o w sc e ，w i n d o w sm o b i l e a b s t r a c t 上海师范大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ep o p u l a r i t yo fs m a r tp h o n e s ，o r d i n a r yc o n s u m e ma r en o tj u s ts a t i s f i e dw i t ht h e s i m p l ep h o n ec a l l s ，b u th a sah i g h e rd e m a n do nt h ei n f o r m a t i o nh a n d l i n g ，m u l t i m e d i a t e c h n o l o g ya n dm o b i l ec o m p u t i n g a so p e ns o u m ec e l lp h o n es o f t w a r ed e v e l o p m e n t p l a t f o r mw i t hl o wc o s t ，h i g hr e u s a b i l i t y , f a s tr e l e a s e da n dh i g hs y s t e mc h a r a c t e r i s t i c s ， t h eh a n d s e tm a n u f a c t u r e r si n c r e a s i n gi n t e r e s tt ot h eo p e n - s o u r c ep l a t f o r mf o rm o b i l e p h o n e s m i c r o s o f tw i n d o w sc ef o re m b e d d e dd e v i c e sa sag e n e m l 。p u r p o s eo p e r a t i n g s y s t e mb u i l d ，o c c u p i e sa ni n c r e a s i n g l yi m p o r t a n tp r o p o r t i o ni nt h es m a r tp h o n em a r k e t a ss m a r tp h o n e si nt h ed o m e s t i cm a r k e tc o m m u n i c a t i o na n de x c h a n g ed a t ao n l yt h r o u g h b l u e t o o t ho ri n f r a r e d ，w h i c he n a b l e sh a n d s e ta n dt h ep cc a nn o t b eg o o df o r l a r g e - c a p a c i t yd a t at r a n s m i s s i o na n dc o m m u n i c a t i o n s ，s ot h a tl i m i t i n gt h eu s eo fs m a r t p h o n e s u n d e rt h i sc o n d i t i o n ，u r g e n tl yn e e dt om a k ea s m a r tp h o n ei nt h es t a t eo fc a b l e b e t w e e nt h ep ca n da c h i e v er a p i dd a t ae x c h a n g ea n dc o m m u n i c a t i o n ss o f t w a r e t h et o p i cf o rs m a r tp h o n e sw i t hw i n d o w sm o b i l es o f t w a r ep l a t f o r mo p e ns o u r c es o f t w a r e d e v e l o pc h a r a c t e r i s t i c s ，f o c u s i n go ns y s t e ma v a i l a b i l i t y , s c a l a b i l i t yt os t u d yd e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o no fw i n d o w sm o b i l e b a s e dc o n t a c tm a n a g e m e n ts o f t w a r e a c c o r d i n gt o o u t l o o ka n ds i mc a r dc o n t a c tm o d u l e ，g u ld e s i g ni m p l e m e n t a t i o n ，c o m m u n i c a t i o n m o d u l e p c d a t ar e c e p t i o na n ds h o wt h a ts e v e r a lp a r t so f t h i ss t u d yd e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o n s o l v et h es m a r tp h o n ea n dr a p i dd a t ae x c h a n g eb e t w e e np ca n d c o m m u n i c a t i o n sp r o b l e m s k e yw o r d ：s m a r tp h o n ea p p l i c a t i o np l a t f o r m ，w i n d o w sc e ，w i n d o w s m o b i l e 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究 成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表 示了谢意。 作者签名：磁琳日期：弘孑，f 伊 论文使用授权声明 本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此 规定。 作者签名：纭群日期：和2 ，o 沙 导师签名溯专秽期：m 沙 上海师范大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 现阶段，移动设备开发越来越多的成为了嵌入式开发领域的话题。移动设备 主要包括智能手机和p d a ，是嵌入式开发中很重要的一个方向。在智能手机领 域被大多数手机厂商支持的j 2 m e 无疑是领头羊，微软c e 平台的s m a r t p h o n e 也逐渐成为关注焦点。一直不温不火的p d a 市场，也在行业应用领域有所收获， p o c k e tp c 由于其开发与w i n d o w s 平台的一致性而得到了开发人员的青睐。 w i n d o w sc e 是微软为嵌入式设备打造的操作系统，而嵌入式设备可谓多种 多样，这就要求c e 操作系统必须是可定制的，所以微软将w i n d o w sc e 设计为 模块化的操作系统。说简单点，我们可以把w i n d o w sc e 想像成一盒积木，你可 以用积木搭建出任何物体，但不一定要把所有的积木都用上。w i n d o w sc e 搭建 出来的物体就是平台，是适应某种有固定标准的嵌入式设备的操作系统子集，最 著名的平台就是w i n d o w sm o b i l e 了，是提供给没有键盘的掌上电脑使用的平台。 由于平台和硬件的一致性，所以有时候我们也用平台的名称来称呼整个系统 硬件与操作系统的总和。 本章首先概述了本文的研究背景，介绍了w i n d o w sm o b i l e 手机平台的功能、 特点和研究现状，接着介绍了本文研究的目的和意义，然后概述了本文的章节安 排，最后给出了本章小结。 1 1研究的背景 智能手机是指使用开放式操作系统，第三方可根据操作系统提供的应用编程 接口为手机开发各种扩展应用和提供各种扩展硬件。这种手机除了具备普通手机 的通话功能外，还具备了p d a 的大部分功能，特别是个人信息管理以及基于无 线数据通信的浏览器和电子邮件功能等。 手机市场的快速发展，使得手机厂商意识到不能再以降价或价格优势来获得 更多的市场份额时，便纷纷转向高端领域，以寻找手机发展的制高点来获得市场 利润，而科技推动也同时加速了手机市场的转向，智能手机便由此应运而生，且 市场发展潜力巨大。从一定程度上说，智能手机已成为未来手机发展的新方向， 第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 中国智能手机的市场形势也逐渐展露出来。 智能手机是和3 g 技术相伴而生的概念，是移动通信终端与p c 融合的产物。 自去年以来，智能手机这一新兴的高端2 5 g 终端就一直被媒体誉为“3 g 手机的 敲门砖”、“3 g 的试金石”。相关人士表示，由于智能手机与3 g 手机有着诸多共 同点，智能手机已经成为厂商进入3 g 终端领域的预演，以智能手机为突破将为 厂商在未来的3 g 之争中提供重要的基础和经验，从某种意义上说，智能手机已 经敲开了3 g 的大门。未来的3 g 技术决定了智能手机将会逐渐取代目前的传统 手机而一统手机天下。在一片繁荣的背后，智能手机也难掩其发展中遇到的问题。 智能手机至今没有一个统一的操作系统标准，基于不同操作系统的智能手机几乎 是各自为政，这使智能手机生存的土壤扩展性受到了严重的影响，从长远来 看这方面所产生的内耗将会带来不小的破坏力。 w i n d o w sc e 虽然也不是一个标准的相同的对所有平台适用的软件。但是为 了足够灵活以达到适应广泛产品需求，w i n d o w sc e 采用标准模式，这就意味着， 它能够由一系列软件模式做出选择，从而使产品定制。另外，一些可利用模式也 可作为其组成部分，这意味着这些模式能够通过从一套可利用的组份做出选择， 从而成为标准模式，通过选择，能够达到系统要求的最小模式。 智能手机的广泛运用使得w i n d o w sc e 越来越有用武之地，而现在市场上的 智能手机还只能通过蓝牙或者红外线进行数据的通讯和交换，使得手机和p c 之 间不能r - , 很z 好的进行大容量的数据传输和通讯，限制了智能手机的运用。这一缺点 严重阻碍了智能手机的普及和发展。各个通讯公司都在想方设法的提高智能手机 和p c 之间数据通讯的速度和效率，能够让智能手机在更广泛的领域得到运用。 1 2 研究的目的和意义 智能手机作为一种小巧的便携式数字设备，具有携带方便、功能强大等优点， 但是其存储容量不够大，经常需要与电脑进行交互，这就需要解决数据传输接口 的问题。数据传输接口是手机与个人电脑等其他设备之间进行连接的接口。凭此 接口和其他设备之间能够实现上传下载、资料同步等功能。常见的数据传输接口 有u s b 接口、红外线接口和蓝牙接口等。 据著名市场调研公司i s u p p l i 的一份调查报告称，到2 0 1 0 年，全球将售出7 6 4 2 上海师范大学硕士学位论文第一章绪论 亿部手机，凭借其价格低廉，连接简单快捷，兼容性强，具有很好的扩展性及高 速度等优点，u s b 接口仍将是最具统治力的数据传输接口。但是基于w l a n ( 无 线局域网) 技术的蓝牙及w i f i 也会抢占较大的市场份额。 蓝牙是由b l u e t o o t h 直译而来的，是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼 此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器，配 有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒 钟1 兆字节。蓝牙是用于短距离的无线个人局域网的传输，且具有低成本，其主 要目标是提供一个全世界通行的无线传输环境，通过无线电波来实现所有移动设 备之间的信息传输服务。 w i f i 的全称是w i r e l e s sf i d e l i t y ，又叫8 0 2 1 l b 标准。它的最大优点就是传输 速度较高，可以达到l l m b p s ，另外它的有效距离也很长，同时与已有的各种 8 0 2 1 l d s s s 设备兼容。与蓝牙技术不同，w i f i 具有更大的覆盖范围和更高的传 输速率，因此w i f i 手机成为了目前移动通信业界的时尚潮流。由于w i f i 的频段 在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频段，因此w l a n 无线设备提供 了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。 用户可以在w i f i 覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话，再无需担 心速度慢和花费高的问题。 超宽带( o w b ) 无线通信技术在近年来也成为短距离、高速无线网络最热门的 物理层技术之一。许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到 超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。韩国手机与宽带运营商 s k 电讯在美国i c 设计商的支持下，计划成为全球最早推出超宽带( u w b ) 服 务的公司之一。2 0 0 7 年中期，s k 电讯有望推出新型超宽带手机的原型机，其首 款超宽带功能手机将在3 1 g h z - - 4 7 g h z 频段工作；2 0 0 7 年晚期或2 0 0 8 年早期， s k 电讯将推出超宽带商业化产品和服务。 作为现在最常用的数据传输方式，它们各有各的优势和缺点： ( 1 ) 数据线传输方式 这是最为常见的一种手机数据传输方式，一般来说在购买手机的时候也带的 比较多，不需要另外加钱购买，而且相对能实现的功能也能够多一些。但是安装 起来比较麻烦，并且传输的速度也较慢，不过稳定性较好，在传输较小容量的文 件时比较好用。这种传输方式适合不能使用扩展存储卡的手机，或者不是经常传 3 第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 输数据的手机用户。 ( 2 ) 红外线 这是现在手机上比较常见的一种无线传输方式，现在新出产的手机一般都会 具有该种功能，它在进行手机之间的无线文件传输上比较方便，只需启动并对准 两机的红外线接口就可以了。 但是采用这种无线传输方式，会收到距离和障碍物的影响，而且在文件传输 的过程中不是十分稳定，容易出现断的情况。这种传输方式较为适合手机之间的 文件传输，如果要与电脑之间实现互连，就需要购买一个红外适配器，其价格在 2 0 8 0 元之间。 ( 3 ) 蓝牙 这种无线连接方式是目前来讲最为快捷和方便的无线连接手段，如果你的 p c 系统是w i n d o w s 2 0 0 3s p 3 或者w i n d o w s x p s p l 以上的话，它的安装也比较简 单，而且携带也方便。一般数据线能实现的功能大部份都能实现，但速度相对来 说较为快速，不过也需要另外购买一个p c 上使用的蓝牙适配器，价格一般在 8 0 2 0 0 元之间。适合使用扩展存储卡容量不大，或传输数据频繁但传输的文件容 量较小的手机用户使用。 由于现在最常用的数据传输方式都自己存在着这样那样的缺点，目前国内市 场上智能手机普遍都采用蓝牙或者红外线进行数据的通讯和交换，这样当手机用 户在需要进行大数据量的数据传输，或者需要使用p c 同步管理手机数据的时候， 就会出现数据同步缓慢、传输中断的情况，使用户很难在p c 端管理手机端的各 种用户信息，严重的阻碍了智能手机的使用和普及。 本文针对智能手机软件平台w i n d o w sm o b i l e 的特点，着重从系统可用性、 可扩展性方面研究如何设计和实现基于w i n d o w sm o b i l e 的智能手机联系人管理 软件。解决了智能手机在手机端不能批量处理手机上联系人的问题，实现了智能 手机和p c 之间有线状态下数据快速通讯同步，弥补了无线状态下数据同步缓慢 的问题，同时能够让用户在p c 端同步进行联系人信息管理。 1 3目前已经取得的成果 4 本文主要在以下方面进行了研究并取得了相应的成果： 上海师范大学硕士学位论文第一章绪论 ( 1 ) 采用了最新的w i n d o w sm o b i l e6 0s d k 中新增加的p o o m 技术读取手机 中的联系人数据，摒弃了以前使用数据库方式读取的方法。使用p o o m 技术减 少了读写数据库数据的时间，避免了以前频繁读取数据而引起的通讯中断和不连 贯的问题，大大的提高了软件的运行速度。 ( 2 ) 在手机端实现了管理联系人数据的界面，方便用户对手机中联系人的管 理，实现用户在手机联系人和s i m 卡联系人之间的批量交互，使用户可以导出 或者导入所有联系人，更好的操作和保存用户数据。 ( 3 ) 在发送数据加密部分，设计使用了无线数据通讯协议w p a ( w i f i p r o t e c t e da c c e s s ) ，w p a 将临时密钥完整性协议( t k i p ) 与m i c h a e l 结合起来， 取代了有线对等保密( w e p ) 协议；临时密钥完整性协议可通过加密来保证数据 机密性，m i c h a e l 可保证数据完整性。传统的有线对等保密( w e p ) 协议，w e p 的密钥固定，初始向量仅为2 4 位，算法强度并不强，因此安全性不高。w p a 协 议改变了密钥的生成方式，加强了密钥的生成算法，采用更频繁地变换密钥方式 来获得更高的安全，因此w p a 加密就有效的解决了w e p 加密应用中的不足， 提高了数据的安全性。 ( 4 ) 在p c 端实现了和智能手机端之间的通讯，使用友好的界面使用户可以方 便直观的对手机上的联系人信息进行管理和维护，实现手机和p c 之间真正的交 互。用户可以在p c 端对手机联系人进行各种操作，简化了智能手机的操作。 1 4论文的组织结构 本文共分为5 章： 第一章：绪论：对本文研究的背景、意义以及主要研究内容和成果进行阐述。 第二章：介绍了w i n d o w sc e 嵌入式操作系统的开发特点及定制方法，着重 论述了w i n d o w sc e 中主要运用于手机开发平台w i n d o w sm o b i l e 的特点及其优 势，介绍了w i n d o w sm o b i l e 的开发工具。 第三章：给出了联系人管理软件的需求分析和概要设计。 第四章：依据第三章给出的需求分析和概要设计提出了联系人管理软件的详 细设计并给出了主要模块的具体实现。 5 第一章绪论 上海师范大学硕士学位论文 第五章：结论：对论文的研究成果进行了自我总结和评价，进一步明确了我 们在相关领域的研究成果和贡献。同时，总结了我们的研究中的不足和缺陷。 1 5本章小结 本章论述了本文的选题依据与意义，接着给出了w i n d o w sm o b i l e 手机平台 的研究现状，然后分析了本文主要的目的和意义，以及取得的成果，最后介绍了 本文的章节安排及各章节的主要内容。 6 上海师范大学硕士学位论文第二章w i n d o w sc e 手机平台分析 第二章w i n d o w sc e 手机平台分析 w i n d o w sc e 是微软公司专门为嵌入式市场设计，为快速建立下一代小内存 占用的设备提供的一个健壮的实时操作系统。w i n d o w sc e 是一个简洁的，高效 率的多平台操作系统，它的模块化设计使用户可以根据设备的需求进行定制。本 章介绍了w i n d o w sc e 嵌入式操作系统的开发特点及定制方法，着重论述了 w i n d o w sc e 中主要运用于手机开发平台w i n d o w sm o b i l e 的特点及其优势，介绍 了w i n d o w sm o b i l e 的开发工具。 2 1常见嵌入式操作系统 在市场上常见的有4 种具有良好人机界面，易于开发应用程序的嵌入式操作 系统，它们分别是：w i n d o w sc e ，p a l m ，l i n u x ，s y m b i a n 。 w i n d o w sc e 将在后面做详细介绍，下面就概要介绍一下其它三个操作系统。 ( 1 ) s y m b i a n s y m b i a n 是于1 9 9 8 年创建，瑞典爱立信、日本松下电器产业、美国摩托罗 拉、芬兰诺基亚、英国p s i o n 等公司拥有股份的合资公司。s y m b i a n 是针对未来 无线互联手持设备的新一代移动系统平台，其目标是把s y m b i a n 操作系统开发成 为未来手机的产业标准。 s y m b i a no s 是一个高级的、开放的、标准的多任务操作系统。作为一种面 向未来的嵌入式操作系统，它所具有的功能是其他操作系统无法比拟的。2 0 0 1 年发行的s y m b i a nv 6 1 总体上包括联络( c o n t a c t ) 、消。g ( m e s s a g e ) 、浏览( b r o w s e ) 和无线电话( w i r e l e s st e l e p h o n y ) 4 大主要功能。在该平台上，可以使用p o p 3 ，i a m p 4 ， s m t p ，h t m l ，s m s 等协议收发电子邮件和短消息；支持t c p i p 、w a p 、蓝 牙、红外通信、串行通信等多种通信协议；具有强大的加密和认证管理( 包括 h t r p s ，w t l s 和s s l 等安全通信协议) ；支持对象交换和多媒体服务( 语音、图 像) ；国际通用( 支持u n i c o d e 字符) ，含有灵活的文本输入、笔迹识别、附加的字 体和文本支持；包括4 个主要的开发可选项一c + + ，j a v a ，w a p 和w e b 。可与 p c 的应用程序进行数据同步，并支持多用户接口。 从短消息到多媒体，从s o c k e t s 到w a p 浏览器，s y m b i a no s 开发者可以拥 7 第二章w i n d o w sc e 手机平台分析上海师范大学硕士学位论文 有一个完整的通信领域a pi ( s y m b i a n 提供的s d i 中特有详细的a p i 使用指南) 。 这些a p i 不但使开发出的产品能提供给移动电话用户真正有用的特性，而且使 开发者能够为基于数据的移动电话写出更优秀的代码和引入注自的应用程序。另 外，s y m b i a n 对开放的通信标准的支持使他更易于应用和服务程序的开发。 ( 2 ) p a l mo s p a l mo s 是p a l m 公司为自己及合作伙伴的p d a 产品设计的操作系统。自 1 9 9 6 年伴着第一部p a l mp i l o t 掌上电脑p i l o t1 0 0 0 问世至今，p a l mo s 操作系统 以其简便的操作方法，快速的处理速度，赢得了一大批忠实的拥护者。 具体的说p a l m o s 是一种3 2 位的嵌入式操作系统，它以简单的图形界面来 完成对信息的处理操作。让用户以尽量少的步骤得到所需的信息。它的系统经过 最优化设计，内部结构简单，使得存储和运行只需要非常少的空间。所以这种系 统运行占用资源少，处理速度很快。 p a l mo s 作为一套开放性的系统，拥有开放的应用程序接) l ，开发商可以根 据需要自行开发所需的应用程序。由于p a l mo s 是一套专门为掌上设备开发的 o s ，在编写程序时，p a l mo s 充分考虑了掌上电脑内存相对较小的情况，因此 操作系统本身只占有非常小的内存。由于基于p a l mo s 编写的应用程序占用的 空间也非常小( 通常只有几十k b ) ，所以，基于p a l mo s 的掌上设备( 虽然只有几 m b 的黜蝴1 可以运行众多应用程序。 p a l mo s 的官方开发工具是m e t r o w e r k s 公司的c o d ew a r r i o rf o rp a l mo s 这 个商业开发环境允许你在w n d o w s 9 5 9 8 n t 或者m a c i n t o s h 下开发p a l mo s 应 用程序和管道程序( c o n d u i t ) - - 一种运行于桌面主机之上、用于和p a l m 通信的程 序。c o d ew a r r i o rf o rp a l mo s 使用a n s ic 和c + + 语言。 ( 3 ) l i n u x l i n u x 是由l i n u st o r v a l d s 在芬兰赫尔辛基大学念书时开始编写。1 9 9 1 年， t o r v a l d s 从事m i n i x 操作系统方面的工作，之后他就在i n t e m e t 上发布了l i n u x 的最初版本。随后他又在c o m p o s m i n i x 新闻组内请求其他编程人员帮助完善。 经过各地l i n u x 爱好者的补充和修改，到1 9 9 4 年l i n u x1 0 发布之时，这一操作 系统已经具备了抢先多任务和对称多处理的功能。经过l i n u x 编程人员的不断努 力，如今l i n u x 家族己经有近1 4 0 个不同的版本。所有这些不同的版本都是基于 最初的、免费的源代码。不同的公司可以推出不同的l i n u x 产品，但是他们都必 8 上海师范大学硕士学位论文第二章w i n d o w sc e 手机平台分析 须承诺对初始源代码的任何改动皆公布于众。 l i n u x 这种发行方式与传统的操作系统厂商，如m i c r o s o f t 和a p p l e 公司的软 件发行有很大不同。w i n d o w s 和m a co s 的源代码牢牢地掌握在这些公司自己手 里，即使是o e m 给其他硬件厂商，其规则也非常严格。通过这种方式，这两家 公司一方面能够在操作系统市场中占据多数市场份额并以此获取丰厚的利润，另 一方面可以保证软件、硬件以及用户之间的兼容性。例如，有许多厂商为w i n d o w s 开发应用软件，因此用户可以很方便地买到与w i n d o w s 兼容的硬件和软件，如 果9 8 的p c 都安装有w i n d o w s ，文件交换起来也会很方便。 而如今的l i n u x 就难以做到这些。尽管在这些方面，l i n u x 还难如人意，但 其对整个业界的影响还是非常大的。因为l i n u x 具有如下优点： 1 ) 系统稳定 l i n u x 是源代码开放软件，不存在黑箱技术。遍布全球的众多l i n u x 爱好者 又能给予l i n u x 开发者强大的技术支持。因此l i n u x 是所有p c 操作系统中最可 靠且稳定的一种，其内核也是如此。 2 ) 功能强大 由于拥有众多的开发者，使得l i n u x 具有非常强大的功能，它支持多种总线， 接口及设备，支持几乎所有的文件系统，它还能提供多种完善的图形界面解决方 案。 3 ) 支持多种硬件平台 l i n u x 可以非常稳定地运行在许多种体系结构的处理器上。最新的l i n u x 内 核支持i n t e lx 8 6 ，m o t o r o l ap o w e r p c 、c o m p a q ( d e c ) a l p h a 、i a6 4 、s 3 9 0 、s u p e r h 等微处理器体系结构。 4 ) 简单易用且开发资源丰富 l i n u x 的系统界面和编程接口和传统的u n i x 类似，大量在u n i x 下的程序 员可以很方便的从u n i x 环境转移到l i n u x 环境下来。同时网络上还有大量的针 对l i n u x 的开发资源，这些资源绝大多数都是开放源代码的。这使得基于l i n u x 的开发非常方便。 5 ) 使用成本低 l i n u x 是免费软件，只要遵守g p l ( g n ug e n e r a lp u b l i cl i c e n s e ) 的规定，就 可以免费获得拷贝。l i n u x 下有同样遵循g p l 规定的c ，c + + ，j a v a 等等一系列 9 第二章w i n d o w sc e 手机平台分析 上海师范大学硕士学位论文 的软件工具开发包，从功能角度上看并不亚于商用开发包，同时可以极大的降低 开发成本。 7 ) 强大的网络功能 l i n u x 操作系统最突出的是网络部分，基本上所有的网络协议和网络接口都 可以在l i n u x 上找到，l i n u x 内核比标准的u n i x 更加高效地处理网络协议，系 统的网络吞吐性能非常好。 8 ) 模块化的结构 l i n u x 的内核模块可以根据需要加载和卸载。而内核本身的裁剪也是很容易 的。这使得开发者可以很方便的针对特定的应用来定制一个操作系统。 2 2w i n d o w sc e 操作系统 2 2 1w i n d o w sc e 概述 w i n d o w sc e 是一个抢先式多任务并具有强大通信能力的w i n d o w s3 2 位嵌 入式操作系统，是微软专门为信息设备、移动应用、消费类电子产品、嵌入式应 用等非p c 领域而从头设计的战略性操作系统产品。 日常生活中，人们开始普遍使用手机、p d a 、手持和掌上电脑等信息电器来 储存和处理各种重要信息。这一切都似乎是在预示着一场新的革命，计算机占领 桌面之后，继续其小型化和分散化的趋势，更广泛地进入人们工作、生活和娱乐 的各个方面。这场革命又被近年来i n t e m e t 的迅猛普及所推动，一个网上世界已 经出现，人们随时、随地获取所需信息并保持与他人接触的需求愈发强烈。 早在微软创办之初，比尔盖茨就曾梦想“每人桌上一台p c ，每台p c 中 运行微软的软件”，这就是后来著名的“信息随手可得”的梦想，而这个梦想在 今天己经变成现实，微软为p c 提供了出色的操作系统平台( w i n d o w s 9 x n t 2 0 0 0 x p 等1 ) 、高效率的软件开发工具和功能强大而易用的通用软件，使 许多人的工作和生活从计算机技术中受益无穷。 但是p c 的价格、体积、使用的复杂性使的p c 难以被应用到更广泛的领域 里。而早期的手持式系统、亚计算机平台等都缺少一种适当的操作系统，要么采 用经过裁减的p c 机操作系统，这样导致软硬件成本大大上升；要么采用自己研 1 0 上海师范大学硕士学位论文 第二章w i n d o w sc e 手机平台分析 制的操作系统，增加了软件开发的难度，使得系统的研制进度难以适应市场的变 化，似乎在这两大类信息系统之间缺失了一个连接的环节。所以微软在向个人桌 面和企业管理领域提供了方便易用且功能强大的操作系统之后，又从头设计了 w i n d o w sc e ，以面向更为广大的移动计算、信息家电、手持系统等被微软称之 为“非p c 的应用领域。微软希望在这一新的应用领域仍然能够扮演操作系统 平台、开发工具和通用软件供应商的传统角色。 “c e ”这个名字的来源己无准确历史档案可查，但是微软内部的人员普遍 认为c e 中的c 代表了消费类( ( c o n s u m e r ) 、袖珍( ( c o m p l c 0 、通信能力( c o n n e c t i v i t y ) 和伴侣( c o m p a n i o n ) ，c e 中的e 代表了电子产品( e l e c t r o n i c s ) 。嵌入式操作系统 是一种用途广泛的系统软件，工业控制是它的传统应用领域，在这一领域里己有 一些存在了多年的比较成功的嵌入式操作系统。但近年来随着信息化成为愈来愈 明显的趋势，对嵌入式操作系统提出了许多新的要求，例如熟悉和友好的用户界 面、统一的编程界面、强大的通信功能等都己变得日趋重要。而恰好从一开始， 微软就以其操作系统产品而闻名，从m sd o s 到w i n d o w s9 x n t x p 、以及现在 的w i n d o w sc e ，微软公司最强大的软件产品往往是那些最终用户看不见的产品。 w i n d o w s 操作系统包含用户可见部分以及用于与计算机交互的用户界面部分，但 还有许多更强大的功能是“冰山隐藏在水面之下的部分 ，例如与其他计算机通 信的能力、多媒体等。w i n d o w sc e 就是具备这些强大功能的微软的操作系统家 族中的最新成员。 w i n d o w sc e 的设计目标是模块化及可伸缩性、实时性能好，通信能力强大， 支持多种c p u 。从操作系统内核的角度看，w i n d o w sc e 具有灵活的电源管理功 能，包括睡眠唤醒模式。在w i n d o w sc e 中，还使用了对象存储( o b j e c ts t o r e ) 技 术，包括文件系统、注册表及数据库。它还具有很多高性能、高效率的操作系统 特性，包括按需换页、共享存储、交叉处理同步、支持大容量堆( ( h e a p ) 等。w i n d o w s c e 拥有良好的通信能力。它广泛支持各种通信硬件，亦支持直接的局域网连接 以及拨号连接、并提供与p c 、内部网以及i n t e r n e t 的连接，包括用于应用级数据 传输的设备至设备间的连接。在提供各种基本的通信基础结构的同时，w i n d o w s c e 还提供与w i n d o w s9 x n t x p 的最佳集成和通信。w i n d o w sc e 的图形用户界 面相当出色，它拥有基于m i c r o s o f ti n t e m e te x p l o r e r 的i n t e m e t 浏览器，此外， 还支持t r u e t y p e 字体。开发人员可以利用丰富灵活的控件库在w i n d o w sc e 环 第二章w i n d o w sc e 手机平台分析上海师范大学硕士学位论文 境下为嵌入式应用建立各种专门的图形用户界面。w i n d o w sc e 甚至还能支持诸 如手写体和声音识别动态影像、3 d 图形等特殊应用。 从编程的角度看，w i n d o w sc e 所支持的编程界面是大家所熟悉的w i n d o w s 3 2a p i 的子集，它支持6 0 0 多种最常用的w i n d o w s3 2a p i 。它具有专门为实时 嵌入应用而设计的、抢先式多任务的操作系统核心，可以烧入r o m ，操作系统 核心只用5 0 0 k 字节的r o m 和2 5 0 k 字节的r a m 。已有大量的w i n d o w s3 2 应 用作为巨大的代码库，o e m 厂商可以从中获得适当的技术许可，同时软件开发 商们可将其现有的资源快速移植到w i n d o w sc e 平台上。 w i n d o w sc e 从发布到现在已经有多个版本，w i n d o w sc e 应用最广泛的版 本是2 1 1 和3 0 版。其中3 0 版被微软加以改进成为掌上电脑的操作系统p o c k e t p c2 0 0 2 。由于w i n d o w sc e 的强力支持，p o c k e tp c 系列掌上电脑得以后来居上， 在掌上电脑领域里占有了半壁江山。 2 2 2w i n d o w sc e 的功能和结构 w i n d o w sc e 是为各种嵌入式系统和产品设计的一种压缩的、具有高效的、 可升级的操作系统f o s ) 。其多线性、多任务、全优先的操作系统环境是专门针 对资源有限而设计的。这种模块化设计使嵌入式系统开发者和应用开发者能够 定做各种产品，例如家用电器，专门的工业控制器和嵌入式通信设备。w i n d o w s c e 支持各种硬件外围设备、其它设备及网络系统。包括键盘、鼠标设备、触 板、串行端口、以太网连接器、调制解调器、通用串行总线( u s b ) 设备、音频 设备、并行端口、打印设备及存储设备，例如p c 卡。 此外，w i n d o w sc e 支持超过1 0 0 0 个公共m i c r o s o f tw i n 3 2a p i 和几种附加 的编程接口，用户可利用它们来开发应用程序。这些接口包括： ( 1 ) 组件对象模型( c o m ) ( 2 ) m i c r o s o f t 基础类( m f c ) ( 3 ) m i c r o s o f ta c t i v e x 控件 ( 4 ) m i c r o s o f t 活动模板库 w i n d o w sc e 还支持以下技术：管理受时间限制响应的实时处理法、各种串 行及通讯技术，包括u s b 支持，为w i n d o w sc e 用户提供w e b 服务的移动通道、 1 2 上海师范大学硕士学位论文第二章w i n d o w sc e 手机平台分析 自动化和相互通讯的其它方法。对于台式计算机的硬件来说，w i n d o w sc e 提供 以下工具来允许用户通过台式计算机与基于w i n d o w sc e 的附加设备之间传递信 息：建立和维护连接的连接管理器、允许共享数据同步化的数据同步化接口、输 入输出文件的文件过滤器，使台式计算机上的客户能够从安装在基于w i n d o w s c e 的附加设备的服务器上请求服务，例如进行文件操作。从附加的台式计算机 或其他设备上安装和卸装基于w i n d o w sc e 的应用程序时，提供应用程序安装和 管理服务。总之，w i n d o w sc e 设计简单灵活，可在各种小型嵌入式系统中使用， 且其功能强大，在最新一代的高性能工业和家用设备中也得到了充分使用。 w i n d o w sc e 是由若干独立模块所建，每一个模块提供特定的功能。其中 有几个模块又被分成几个组件。组件能使w i n d o w sc e 变得较为紧凑( 小于2 0 0 兆r o m ) ，仅需要使用最小的r o m 、r a m 和其它硬件资源就可运行设备。 w i n d o w sc e 包括四个模块，这四个模块提供最重要的操作系统功能：内核、 对象存储、制图、开窗口、事件字系统( g w e s ) 和通讯。w i n d o w sc e 还包含 其它可选模块，支持诸如管理可安装设备驱动程序和支持c o m 的任务。 ( 1 ) 内核 内核是操作系统的核心，由c o r e d l l 模块表示。它提供所有设备上都必须存 在的基本操作系统的功能。内核负责内存管理，进程管理和一些必需的文件管理 功能，管理虚拟内存、调度、多任务、多线程和预期处理。 c o r c d l l 模块的大部分组件是任何w i n d o w sc e 配置所必需的。然而，有一些 可选的内核组件。只在包括例如通话、多媒体和图形设备接口( g d i ) 制图这类 操作系统功能时才需要。有关内核的详细信息，请参阅w i n d o w sc e 程序员指南。 ( 2 ) 对象存储 文件系统( f i l e s y s ) 模块支持w i n d o w sc e 对象存储a p i 功能。表2 - 1 显示对 象存储支持的持续存储类型。 第二章w i n d o w sc e 手机平台分析上海师范大学硕士学位论文 表2 - 1 各种对象存储支持的持续存储类型 穆谚 + 。 o “ j 一 一?， 7 研l 存储类型描述 ? ，。? ：i 一? ，v i | 文件类型包含应用程序和数据文件。 存储应用程序必须快速访问的系统配置和任何其它 系统注册表 信息。 w i n d o w sc e 数据库提供结构化存储。 对象存储提供另一种在文件中或在注册表中存储用户数据和应用程序数据 的方式。在操作系统建立进程期间可以选取或忽略各种对象存储组件，以便仅包 括需要的那些功能。对于对象存储的详细信息，请参阅w i n d o w sc e 程序员指南。 ( 3 ) g w e s g w e s 是用户、用户应用程序和操作系统之间的图形化用户接口。g w e s 将键击、唱针移动和控制选择转换为消息，传送信息给应用程序和操作系统来处 理用户输入。g w e s 通过创建和管理在显示设备和打印机上显示的窗口、图形和 文本处理输出。 g w e s 的核心是窗口。所有应用程序( 即使是为缺小图形显示器的设备创建 的那些应用) 需要窗口以便从操作系统接收信息。g w e s 为需要图形显示器的设 备提供控制、菜单、对话框和资源。它还提供控制文本和图形显示的g d i 。 ( 4 ) 通讯 通讯组件为以下通讯硬件和数据协议提供支持： 序列f o 支持 远程访问服务( g a s ) 传输控制协议i