Windows CE实用开发技术

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页数:458
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出版时间:2009-3
价格:56.00元
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isbn号码:9787121082832
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  • CE5.0开发
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具体描述

Windows CE实用开发技术,ISBN:9787121082832,作者:张冬泉,谭南林,苏树强 编著

Windows CE 嵌入式系统开发精粹 深度解析,赋能嵌入式创新 在日新月异的嵌入式技术浪潮中,Windows CE(现已发展为 Windows Embedded Compact)作为一款强大的嵌入式操作系统,凭借其灵活性、丰富的功能集以及对多种硬件平台的广泛支持,在工业控制、医疗设备、车载娱乐、掌上电脑、智能家居等众多领域扮演着举足轻重的角色。本书并非对特定一本名为“Windows CE实用开发技术”的书籍进行介绍,而是旨在为广大嵌入式开发工程师、技术爱好者以及希望深入了解 Windows CE 嵌入式开发核心技术的读者,提供一本内容详实、条理清晰、理论与实践并重的深度技术指南。 本书的编写初衷,源于对当前嵌入式开发市场对高性能、高可靠性、高用户体验的 Windows CE 平台开发人才的迫切需求。我们深知,要成功驾驭 Windows CE 这一复杂的嵌入式操作系统,并在此基础上构建出色的应用,仅仅掌握表面的 API 调用是远远不够的。因此,本书将带领读者从 Windows CE 的基础架构入手,逐步深入到其核心组件、开发环境、应用开发、驱动开发、性能优化乃至系统移植等各个关键环节,力求以最全面、最深入的视角,揭示 Windows CE 嵌入式开发的精髓。 全景式覆盖 Windows CE 开发的每一个角落: 本书内容设计遵循循序渐进、由浅入深的原则,力求为读者构建一个完整、系统的 Windows CE 开发知识体系。 第一部分:Windows CE 核心架构与原理剖析 Windows CE 操作系统概述: 详细介绍 Windows CE 的设计理念、发展历程、版本演进以及其在嵌入式系统中的定位和优势。深入探讨其与桌面 Windows 操作系统的异同,帮助读者建立对 Windows CE 的宏观认识。 内核与内存管理: 深入解析 Windows CE 的内核(NK Kernel),包括进程与线程模型、调度机制、中断处理、同步原语(如互斥体、信号量、事件)等。详细讲解内存管理策略,包括虚拟内存、分页机制、内存池管理,以及如何高效地利用嵌入式设备的宝贵内存资源。 文件系统与存储管理: 探讨 Windows CE 支持的各种文件系统(如 FATFS, NKFS)的特点与应用场景。深入分析存储驱动模型的实现,以及如何管理闪存、SD卡等外部存储设备,并讲解数据持久化技术。 设备驱动模型: 详解 Windows CE 的设备驱动模型(DDM),包括总线驱动、函数驱动、流驱动的架构和通信机制。重点介绍设备管理器(Device Manager)的角色,以及如何开发和调试设备驱动程序。 用户界面框架: 介绍 Windows CE 的图形用户界面(GUI)子系统,包括 GDI(图形设备接口)的组成、窗口管理、消息处理机制。深入探讨如何利用标准控件和自定义控件构建用户友好的交互界面。 第二部分:Windows CE 应用开发详解 开发环境搭建与项目管理: 详细指导读者如何搭建 Windows CE 的开发环境,包括安装 Visual Studio、Platform Builder(如果涉及)以及相关的 SDK。讲解工作空间(Workspace)的创建、配置,以及项目文件的管理。 Win32 API 与 MFC/ATL 应用开发: 重点讲解 Windows CE 平台下 Win32 API 的使用,包括窗口创建、控件交互、对话框设计、数据处理等。同时,深入介绍如何利用 MFC(Microsoft Foundation Classes)或 ATL(Active Template Library)进行 C++ 应用程序开发,提升开发效率。 .NET Compact Framework 开发(如果适用): 如果目标平台支持,本书将探讨使用 .NET Compact Framework 进行 Windows CE 应用开发,介绍 C、VB.NET 等语言的应用,以及如何利用 .NET 框架提供的丰富类库。 网络通信与通信协议: 详细讲解 Windows CE 下的网络通信编程,包括 Socket 编程(TCP/IP, UDP)、HTTP 客户端/服务器开发、Winsock API 的应用。介绍常见的通信协议,如 MQTT、SNMP 在嵌入式设备中的实现。 数据库应用开发: 探讨 Windows CE 下的数据库解决方案,包括嵌入式 SQL Server CE(SQL Server Compact Edition)的使用,以及如何进行数据存储、查询、更新。介绍其他轻量级数据库选项及其应用。 多媒体与图形处理: 讲解如何在 Windows CE 上进行多媒体内容的开发,包括音频、视频的播放与录制。介绍 GDI+ 的高级图形处理能力,如图像操作、动画制作等。 安全与加密: 深入探讨 Windows CE 平台的安全机制,包括身份验证、权限管理、数据加密(如 AES, RSA)等,帮助读者构建安全可靠的嵌入式系统。 第三部分:Windows CE 驱动程序开发实战 驱动开发基础: 讲解驱动开发的基本原理、开发流程和调试技巧。介绍驱动程序的生命周期、入口点以及与内核的交互方式。 总线驱动开发: 详细介绍为不同硬件总线(如 I2C, SPI, USB)开发驱动程序的实现方法,包括总线初始化、设备枚举、数据传输等。 函数驱动开发: 重点讲解如何开发为特定硬件设备(如传感器、显示屏、网络接口卡)服务的函数驱动,包括设备硬件接口的访问、中断处理、数据读写。 流驱动开发: 介绍流驱动模型的概念和应用,以及如何为串行端口、触摸屏等设备开发流驱动。 驱动程序调试与性能优化: 提供一套行之有效的驱动程序调试策略,包括利用内核调试器、Trace 机制等。分享提升驱动程序性能的经验和技巧。 第四部分:Windows CE 系统移植与优化 BSP(Board Support Package)分析与定制: 深入剖析 BSP 的构成,包括 bootloader、硬件抽象层(HAL)、设备驱动等。指导读者如何根据目标硬件平台修改和定制 BSP,以支持新的硬件。 内核配置与裁剪: 讲解如何根据实际应用需求,对 Windows CE 内核进行配置和裁剪,移除不必要的组件,以减小系统体积,提高运行效率。 性能分析与瓶颈定位: 提供一系列性能分析工具和方法,帮助读者识别系统中的性能瓶颈,如 CPU 占用率、内存泄漏、I/O 延迟等。 内存优化与资源管理: 传授内存优化技巧,包括减少内存碎片、合理分配内存、使用高效的数据结构等。讲解如何进行资源管理,避免资源耗尽。 功耗管理: 针对电池供电的嵌入式设备,详细讲解 Windows CE 的功耗管理机制,包括 CPU 频率调节、设备休眠、电源策略配置等。 第五部分:高级主题与前沿探索 实时性保障与 RTOS 特性: 深入探讨 Windows CE 在实时性方面的表现,介绍如何通过优先级调度、中断延迟控制等手段实现对实时性要求的支持。 可靠性与容错设计: 讲解如何在 Windows CE 系统中设计鲁棒的应用,包括异常处理、错误恢复机制、 Watchdog 定时器等,提高系统的可靠性。 版本升级与维护: 探讨 Windows CE 系统和应用程序的版本管理、升级策略以及远程更新(OTA)的实现。 与 Linux/Android 等其他嵌入式平台的对比分析(可选): 在特定章节,可以简要分析 Windows CE 相较于 Linux、Android 等主流嵌入式操作系统的优劣势,帮助读者做出更明智的技术选型。 行业应用案例分析: 结合实际的行业应用案例,如智能医疗设备、工业自动化终端、车载导航系统等,展示 Windows CE 在不同场景下的开发实践与解决方案。 本书的目标读者: 嵌入式系统工程师: 致力于 Windows CE 平台开发,需要深化技术理解,掌握更高级开发技巧的工程师。 软件开发人员: 希望将技术栈拓展至嵌入式领域的开发者,或对 Windows CE 平台感兴趣的程序员。 项目经理与技术决策者: 需要了解 Windows CE 技术的优势、局限性以及开发周期,以便做出合理的技术选型和项目规划。 高校学生与研究人员: 对嵌入式操作系统原理和开发实践感兴趣,希望深入学习 Windows CE 的学生和科研人员。 本书特色: 深度理论支撑: 在讲解各项技术时,不仅提供“如何做”,更深入剖析“为什么这样做”,帮助读者建立扎实的理论基础。 丰富的实践指导: 包含大量代码示例、配置说明和开发流程讲解,鼓励读者动手实践,快速掌握技术要领。 条理清晰,结构严谨: 内容组织科学合理,逻辑性强,便于读者系统学习和查阅。 注重实战与优化: 关注开发中的实际问题,提供性能优化、可靠性提升等实用的解决方案。 全面而深入: 涵盖 Windows CE 开发的各个层面,从基础到高级,满足不同层次读者的需求。 通过对本书的学习,读者将能够: 深刻理解 Windows CE 操作系统的内部工作机制。 熟练掌握 Windows CE 应用程序的开发流程和核心 API。 具备开发高效、稳定的设备驱动程序的能力。 能够对 Windows CE 系统进行有效的移植、配置和性能优化。 为开发高性能、高可靠性的嵌入式产品奠定坚实的基础。 我们相信,本书将成为您在 Windows CE 嵌入式开发领域探索前行、成就创新的宝贵伙伴。

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读后感

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用户评价

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我是在一个急需深入理解实时性问题的项目中接触到这本书的。我希望它能深入讲解Windows CE在保证任务调度的确定性方面所做的努力,尤其是在面对高频外部事件中断时,系统内核是如何迅速响应并切换上下文,确保关键业务逻辑不被阻塞。这本书在“实时性保障”这一主题上的处理方式,着实让我感到“隔靴搔痒”。它花费了大量篇幅讨论了CE的进程和线程模型,比较了优先级的继承与提升机制,这在理论上是完善的。但是,当我试图在书中找到关于“高精度计时器(High-Resolution Timers)”的API调用细节,或者关于“中断延迟测量与优化”的具体方法论时,却发现这些关键的、决定系统响应速度的实操点被轻描淡写地带过。书中关于内核调度器(Scheduler)的描述,更像是对公开文档的重新组织,缺乏对特定CE版本中调度算法“黑箱”的进一步剖析,例如,它如何处理多核环境下的负载均衡,或者在资源竞争激烈时,系统内核自身的锁竞争(Kernel Lock Contention)会如何影响整体性能。这使得我不得不重新回到官方的SDK文档和大量的论坛帖子中,去寻找那些只言片语提及的、关于如何绕开某些已知性能陷阱的社区智慧。对于寻求极致性能的嵌入式工程师来说,这种深度上的缺失,使得这本书的实用价值大打折扣。

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这本书的调试与错误处理章节,是我认为最需要改进的地方。软件开发过程中,最耗时的往往不是编写新代码,而是定位和修复那些难以复现的崩溃或死锁。我原以为这本书会分享一些针对CE独特调试环境的实战经验,例如如何有效地利用远程工具(如ActiveSync或专用的调试探针)来捕获内核级别的异常,或者如何利用CE提供的特定日志系统来追踪跨进程的错误信息。书中列举了一些通用的调试技巧,比如如何使用断点和观察变量,这些内容在任何C/C++调试器指南中都能找到。然而,针对CE系统中特有的资源限制导致的内存泄漏追踪方法,或是如何诊断由于特定OEM HAL实现不当而引起的系统不稳定,书中鲜有深刻的见解。特别是对于异常处理机制的探讨,它停留在处理`try-catch`(如果适用)或基本错误码返回的层面,对于那些发生在操作系统核心层、导致系统重启的“硬错误”(Hard Faults),几乎没有提供任何有效的分析思路或工具链介绍。这使得这本书在作为一本“实用”开发指南时,缺乏对实际工程难题的有效支撑。

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在网络通信和数据交换协议的部分,这本书的处理方式同样让我感到困惑。期望中,我希望看到的是如何高效地利用CE内置的TCP/IP协议栈进行低功耗、高并发的网络数据传输。书中确实提到了Winsock的API调用,并解释了套接字(Socket)编程的基本流程。然而,当涉及到实际的嵌入式网络应用场景,比如如何优化Socket的发送缓冲区以减少延迟抖动,或者如何设计一个高效的异步I/O模型来避免阻塞主任务流时,介绍就变得模糊不清。更令人不解的是,对于现代嵌入式系统不可或缺的低功耗无线通信(如Bluetooth LE或Wi-Fi Direct)在CE下的驱动接口或应用层封装,书中几乎没有提及。我期待这本书能提供一些关于如何配置和管理这些无线模块的底层细节,或者提供一些能有效降低无线模块待机功耗的编程技巧。但最终我发现,它提供的是一套通用的网络编程框架,这对于任何基于C/C++的操作系统都能适用,而没有体现出“Windows CE实用开发技术”这份特定冠名所应有的、针对其系统特性的深入洞察和优化方法。

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这本书的排版和语言风格,给我带来了一种“古典”的阅读体验,但这种古典感更多地体现在了信息密度和组织结构上,而非内容的前瞻性。书中对于早期Windows CE平台(比如基于早期ARM架构或x86的CE版本)的某些特定API的描述,显得颇为详尽,仿佛是上一个时代的遗存。我试图寻找关于现代嵌入式设备中日益重要的安全机制,比如如何利用平台信任根(RoT)进行安全启动,或是如何在受限的存储介质上实现可靠的固件更新(OTA),但这些内容在全书中几乎绝迹。在涉及用户界面开发的部分,它似乎更侧重于经典的GDI(图形设备接口)调用和Win32子系统的基础知识,这对于我们现在广泛使用的触摸屏和高分辨率显示器下的现代UI框架(如果CE平台有的话,通常是基于.NET Compact Framework或特定的第三方解决方案),参考价值有限。阅读体验中,我总感觉自己被拉回到了一个资源充裕、屏幕较小的旧式设备开发语境中。对于一个正在为物联网终端设计复杂人机交互界面的开发者而言,这本书像是一部详尽但已停产型号的维修手册,而非应对未来挑战的战略指南。

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初次捧读这本号称“揭示系统底层奥秘”的厚重之作,我本期望能在一探Windows CE的精妙架构与高效编程范式中,找到提升我嵌入式开发能力的金钥匙。然而,深入阅读后,心中不免升起一丝疑惑与失落。书中大量的篇幅似乎被用于构建一套宏大但略显空泛的理论框架,着重描绘了某个特定版本操作系统的抽象层次划分,以及一系列概念性的设计哲学。例如,关于内存管理单元(MMU)的章节,虽然洋洋洒洒地介绍了其在虚拟地址转换中的核心作用,却鲜有针对CE环境下具体寄存器操作或内核函数调用的实例代码支撑。我特别关注的、希望能快速应用于实际项目中的那些关于线程同步机制的低延迟优化技巧,或是驱动程序编写中的中断处理流程,在书中都如同被一层薄雾笼罩,仅仅是点到为止。更令人感到遗憾的是,对于驱动程序与HAL(硬件抽象层)交互的细节,书中更多地停留在“应该如何设计接口”的规范层面,而非“如何调试一个真实的、正在崩溃的驱动程序”的实战经验传授。对于一个追求实效的开发者而言,这类过于学术化、缺乏贴地实践支撑的内容,确实难以在紧迫的开发周期内转化为生产力。我们渴望看到的是那些前辈们在无数次失败后总结出的、关于CE系统资源受限环境下如何榨取每一分性能的独门秘籍,而不是一套完美的、但脱离现实的教科书式模型。

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