引言

　　嵌入式系統(tǒng)被定義為：以應用為中心、以計算機技術(shù)為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)是支持嵌入式系統(tǒng)應用的操作系統(tǒng)軟件，它是嵌入式系統(tǒng)極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等。與通用操作系統(tǒng)相比較，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的依賴性、軟件固態(tài)化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。嵌入式操作系統(tǒng)的出現(xiàn),大大提高了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的效率，在嵌入式操作系統(tǒng)之上開發(fā)嵌入系統(tǒng)將減少系統(tǒng)開發(fā)的工作量，增強嵌入式應用軟件的可移植性，使嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法更具科學性。近年來，隨著電子技術(shù)的不斷進步，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)己成為熱點，

　　windows ce 是microsoft 公司專門針對嵌入式產(chǎn)品領域開發(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、完全搶占式的特點是專為各種有很嚴格資源限制的硬件系統(tǒng)所設計的。它的模塊化設計使嵌入式系統(tǒng)和應用程序開發(fā)者能夠方便地加以定制以適應一系列產(chǎn)品，例如:消費類電子設備、專用工業(yè)控制器和嵌入式通信設備等的需要[1]。

　　windows ce最大的好處在于界面的通用性，用戶容易接收；同時，可以將windows通用操作系統(tǒng)下的應用程序移植到嵌入式應用系統(tǒng)中。關(guān)于windows ce的研究文獻有許多，但是缺少從構(gòu)建平臺到網(wǎng)絡應用的系統(tǒng)分析，本文從網(wǎng)絡應用出發(fā)，深入研究windows ce下如何實現(xiàn)tcp/ip協(xié)議，這對嵌入式網(wǎng)絡應用很有意義。

　　1 基于windows ce的嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)[2][3]

　　要進行嵌入式系統(tǒng)的應用開發(fā)，必須先建立一個開發(fā)平臺。一個基于windows ce 的平臺由windows ce 操作系統(tǒng)核組件、oem 適配層（oem adaptation layer ,oal） 和設備驅(qū)動程序以及組成系統(tǒng)的硬件設備組成，圖1為基于windows ce平臺的層次結(jié)構(gòu)。

　　從圖1 中可以看出，一個基于windows ce 的嵌入式系統(tǒng)可分為四個層次，從底層到上層分別是硬件層、oem層、操作系統(tǒng)層和應用程序?qū)印?



　　圖1 基于windows ce的目標平臺及其組件

　　硬件層是系統(tǒng)的硬件，包括微處理器和各種周邊設備。oem層是一個硬件抽象層，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)性能達到最佳。應用程序?qū)邮怯脩魹樘囟ǖ那度胧较到y(tǒng)開發(fā)的應用程序。

　　在操作系統(tǒng)層中，設備管理器提供對可安裝設備的支持，允許在系統(tǒng)中安裝諸如pc 卡存儲器和調(diào)制解調(diào)器之類的設備已擴充功能，內(nèi)核提供最基本的操作系統(tǒng)功能，例如進程調(diào)度、內(nèi)存管理、進程通信等。圖形、窗口事件處理模塊將用戶的擊鍵、鼠標移動和控件選擇轉(zhuǎn)換為消息，傳送給應用程序和操作系統(tǒng)來處理用戶的輸入。對象存儲、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和注理用戶的輸入。對象存儲、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和注冊表提供存儲數(shù)據(jù)的能力。附加技術(shù)模塊指由ce操作系統(tǒng)提供的一些可選擇的專用功能模塊，如java語言支持模塊、手寫體輸入識別模塊等。用戶界面模塊為系統(tǒng)提供一個與pc 電腦上的視窗操作系統(tǒng)類似的圖形化操作界面。對系統(tǒng)設計者而言,需要自行開發(fā)的是應用程序和直接與硬件有關(guān)的部分，包括硬件系統(tǒng)本身、oal 、設備驅(qū)動程序。其中，oal 是指建立在硬件設備與系統(tǒng)內(nèi)核之間的一層代碼，主要任務是為內(nèi)核管理具體的硬件設備時鐘、中斷和實施電源管理提供支持。設備驅(qū)動程序負責支持操作系統(tǒng)對目標硬件的訪問。oal 和驅(qū)動程序都要針對具體的硬件設備編寫。

　　一般硬件設備制造商會為設備提供驅(qū)動軟件支持，如果有專門為ce 系統(tǒng)編寫的驅(qū)動程序，只需將其加入到操作系統(tǒng)的相應模塊中就可用了。如果沒有，則應根據(jù)廠商提供的驅(qū)動程序開發(fā)包編寫。通常這些開發(fā)包總已經(jīng)包含了完成各種硬件操作的標準代碼，開發(fā)者的工作只是將其與相應的ce 系統(tǒng)api函數(shù)對應起來。在ce 系統(tǒng)中，所有涉及硬件的操作都通過調(diào)用相應的api 接口函數(shù)來完成，而oal 和驅(qū)動程序就是要為這些api 函數(shù)提供支持，將其翻譯為直接對目標硬件進行底層操作。通過這種方式，ce 系統(tǒng)將應用程序與具體的硬件設備進行了隔離,應用程序只需調(diào)用api 函數(shù)就可以實現(xiàn)對硬件的訪問。這樣，程序員在開發(fā)應用程序時就沒有必要編寫任何直接針對硬件的代碼，因此不必考慮具體的硬件特性，而應用程序也具有了不依賴于具體硬件設備的獨立性。

　　2 windows ce 中的網(wǎng)絡通信協(xié)議

　　windows ce的網(wǎng)絡通信基于一個按層組織的網(wǎng)絡堆棧[1 ] （network stack） ，如圖2所示。網(wǎng)絡堆棧實際上是wi