為什么說 XP Embedded 與您息息相關(guān)

Windows XP Embedded 是 Windows 的組件化版本，常與消費(fèi)類電子設(shè)備(如機(jī)頂盒或機(jī)頂裝置)關(guān)聯(lián)使用。不過，Windows XP Embedded 也可在貴組織的信息技術(shù)陣營中發(fā)揮重要作用。雖然它可能不是每個(gè)客戶的最佳解決方案，但是，在某些特定環(huán)境中，它可以降低管理開銷，節(jié)約資金，提供更緊湊的硬件，并帶來更大的安全性。

什么是 Windows XP Embedded?

Windows® XP Embedded 是 Windows 三個(gè)緊湊型版本中的其中一個(gè)，另外兩個(gè)分別是 Windows Embedded CE 和 Win­dows Embedded for Point of Service。在所有內(nèi)嵌式 Windows 操作系統(tǒng)中，就安裝到客戶端計(jì)算機(jī)上的功能而言，只有 Windows XP Embedded 可以提供與 Windows XP Pro­fes­sional 相同的完整功能(或至少有潛力提供完整功能)。Windows XP Embedded 基于 Win­dows XP Professional Service Pack 2 (SP2);但它與一般的 Windows XP 存在不同之處，它具有強(qiáng)大的模塊化功能。Windows XP Em­bed­ded 沒有所謂的標(biāo)準(zhǔn)安裝映像。相反，您需要使用一個(gè)叫做 Windows Embedded Studio 的工具包，來為您正在構(gòu)建的任何工具建立自定義的 Windows XP Embed­ded 環(huán)境，且此環(huán)境中僅包括您的設(shè)備所需的功能。如果您不需要 DirectX® 或 Windows Ex­plorer，不安裝它們便可。 在這里，模塊化是指您所構(gòu)建和部署的每個(gè) Windows XP Embedded 映像將有更少的移動(dòng)部件;也就是說，更容易管理，安全性更高，且能夠在成本較低的硬件上運(yùn)行。部分可用選件會(huì)在 Target Designer(Windows Embedded Studio 的一部分)中顯示，如圖 1 所示。

圖 1 在 Target Designer 中選擇組件 (單擊該圖像獲得較大視圖)

在企業(yè)中的應(yīng)用

越來越多的用戶方案適合基于 Windows XP Embedded 的設(shè)備。例如，維護(hù)大型客戶服務(wù)呼叫中心的公司。很多情況下，呼叫中心的代表只需一個(gè)或兩個(gè)內(nèi)部開發(fā)的應(yīng)用程序，或一個(gè) Web 瀏覽器。他們僅使用計(jì)算機(jī)功能中很小的一部分。因此，Windows XP Embedded 可幫助將計(jì)算機(jī)的功能裁減至所需的功能。更少的功能意味著出錯(cuò)或受到安全攻擊的可能性將減小。

因?yàn)?Windows XP Embedded 設(shè)備功能有限，因此可以在普通功能且價(jià)格較低的硬件上運(yùn)行。很多制造商生產(chǎn)采用低功耗、Intel 兼容處理器的主板。這些主板體積極小、耗電非常少，且運(yùn)行中散熱很少，通常甚至不需要風(fēng)扇。它們?cè)诰o湊型、只能運(yùn)行有限應(yīng)用程序的嵌入式設(shè)備上運(yùn)作非常好。

Windows XP Embedded 的特殊強(qiáng)大功能

Windows XP Embedded 可提供一些非常有價(jià)值的選件，這些選件是 Windows XP 完整版中所沒有的。Enhanced Write Filter (EWF) 和 Hibernate Once, Resume Many (HORM) 都可簡化您的 Windows 管理任務(wù)。EWF 是一個(gè)可以添加到 Windows XP Embedded 部署中的可選組件，能夠?qū)⒅付ù疟P卷設(shè)置為只讀。對(duì)該指定磁盤的任何寫操作都會(huì)轉(zhuǎn)移到一個(gè)覆蓋段;可將此覆蓋段存放在其他磁盤，或者甚至可存放在內(nèi)存中。操作系統(tǒng)本身會(huì)將 EWF 覆蓋段及其父卷視為一個(gè)單獨(dú)的單元，就像普通磁盤卷一樣。但是在后臺(tái)，父卷實(shí)際并未改變;只有 EWF 覆蓋段發(fā)生了變化。在有些地方，這很有用。假設(shè)將一個(gè) Win­dows XP Embedded 映像部署到 Compact Flash (CF) 卡(Windows XP Embedded 映像可只占據(jù) 5 MB 空間，簽入時(shí)通常只占用大約 200 MB 空間，因此，CF 卡的存儲(chǔ)空間相對(duì)就很大了)?？梢酝ㄟ^適配器將 CF 卡接入主板的 IDE 連接器，這樣 CF 卡就可以具有與普通硬盤同樣的功能。目前的 CF 卡寫入功能很有限(大約可寫入 100,000 次)，因此可利用 EWF 將 CF 卷設(shè)為只讀。假設(shè)將 EWF 覆蓋段放到 RAM 中：如果用戶操作錯(cuò)誤，只需執(zhí)行關(guān)機(jī)操作。這樣，EWF 覆蓋段以及對(duì)計(jì)算機(jī)所做的任何改動(dòng)都將立即消失。重新啟動(dòng)之后，CF 卡將返回存儲(chǔ)的最初狀態(tài)。您可以對(duì)基于 CD 或 DVD 的映像使用相同的設(shè)置;這些媒體類型本質(zhì)上都是只讀的，因此，EWF 可以將任何寫入操作捕獲到覆蓋段。即使覆蓋段存儲(chǔ)在一個(gè)小的內(nèi)部硬盤中，也可以確保原始的啟動(dòng)卷(在 CD 或 DVD 上)不會(huì)發(fā)生任何改動(dòng);如果需要將機(jī)器恢復(fù)至原始配置，僅需刪除 EWF 覆蓋段。

HORM，正如其名字所暗示的，允許您一次讓計(jì)算機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)，然后可多次從該休眠點(diǎn)處恢復(fù)。計(jì)算機(jī)可以迅速啟動(dòng)。簡單的配置計(jì)算機(jī)并運(yùn)行所需的所有應(yīng)用程序，然后使計(jì)算機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)。此后，每次打開計(jì)算機(jī)時(shí)，只需等待幾秒即可啟動(dòng)并運(yùn)行所有的應(yīng)用程序。

構(gòu)建 Windows XP Embedded 映像

Microsoft 發(fā)起了一項(xiàng)“嵌入式合作伙伴”計(jì)劃，該計(jì)劃包括專門開發(fā) Windows XP Embedded 的所有公司(您可訪問 microsoft.com/embedded 網(wǎng)站，在 Windows XP Embedded 的主頁上找到這些公司)。然而，很多公司只為普通 PC 制造商提供預(yù)先設(shè)計(jì)好的映像(包括企業(yè)應(yīng)用程序和特定配置);因此，您可能想要構(gòu)建您自己的 Windows XP Embedded 映像，以便與為您提供完整、緊湊型系統(tǒng)的“嵌入式合作伙伴”共享它們。安裝于 Windows XP Professional 的 Windows Embedded Studio 可用來構(gòu)建并管理 Windows XP Embedded 映像。

要使用此工具包，首先需在您計(jì)劃要應(yīng)用 Windows XP Embedded 系統(tǒng)的硬件上安裝 Windows XP Pro 完整版。這樣，您就可以使用完整的 Windows XP 安裝例程來保證所有硬件正常運(yùn)行。然后，安裝 Windows Embedded Studio。這樣就安裝了一個(gè)用來管理嵌入式映像的數(shù)據(jù)庫，而實(shí)際上，該數(shù)據(jù)庫可以作為中央存儲(chǔ)庫安裝在別處。接下來，您需要運(yùn)行一個(gè)名為 Tap.exe 的命令行實(shí)用程序，這樣可創(chuàng)建一個(gè)新的特殊組件，以供 Windows XP Embedded 使用。通常，組件包括各種功能，例如媒體播放機(jī)、文件系統(tǒng)或其他自定義應(yīng)用程序;在本例中，您將創(chuàng)建一個(gè)包括硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(您的特殊系統(tǒng)需要)的組件。這一步驟必須在目標(biāo)硬件上完成，這樣該工具才可檢測(cè)適當(dāng)?shù)挠布?qū)動(dòng)程序并將它們包括在內(nèi)。

下一步就是運(yùn)行 Windows XP Embedded 組件設(shè)計(jì)器并導(dǎo)入由 Tap.exe 實(shí)用程序創(chuàng)建的組件包。如圖 2 所示，組件設(shè)計(jì)器讀取設(shè)備信息并組裝一個(gè)完整的 Win­dows XP Embedded 組件。該組件將成為新的 Windows XP Embedded 映像的基礎(chǔ)。這大大簡化了準(zhǔn)確確定給定平臺(tái)所需設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的流程。創(chuàng)建組件之后，您需要使用組件數(shù)據(jù)庫管理器來將新的組件導(dǎo)入 Windows XP Em­bed­ded 組件數(shù)據(jù)庫，所有已知的 Windows XP Embedded 組件均存儲(chǔ)于此庫中。將組件存在數(shù)據(jù)庫中，將使其可用于 Windows XP Embedded 映像。[!--empirenews.page--]

圖 2 組件設(shè)計(jì)器 (單擊該圖像獲得較大視圖)

現(xiàn)在，您可以開始使用 Windows XP Embedded 目標(biāo)設(shè)計(jì)器來創(chuàng)建新的目標(biāo)配置。該工具將替您完成大部分實(shí)際工作。如圖 1 所示，您可以添加任何組件來創(chuàng)建設(shè)備所需的一系列功能。您還需添加一些 Windows 核心組件，如 Windows 資源管理器(如果您的設(shè)備需要圖形外殼程序)、NTFS 文件系統(tǒng)(或 FAT32)、NT Loader、語言支持、用戶界面核心等等。系統(tǒng)默認(rèn)的可用組件有一萬多個(gè)。

您也可以預(yù)配置每個(gè)組件的設(shè)置。例如，可將用戶界面核心組件自定義為顯示 Windows“開始”菜單、桌面以及其他位置上的特定項(xiàng)。自定義每個(gè)組件的設(shè)置，可確保每個(gè)設(shè)備都根據(jù)您的需求來進(jìn)行預(yù)配置(見圖 3)。

圖 3 自定義設(shè)置 (單擊該圖像獲得較大視圖)

Windows XP Embed­ded 映像中最棘手的部分就是依賴項(xiàng)。例如，要將 DirectX 組件添加到您的映像中，必須同時(shí)添加幾個(gè)為 Windows 提供核心圖形處理功能的組件。跟蹤所有依賴項(xiàng)很困難，尤其對(duì)于較復(fù)雜、差不多有數(shù)千個(gè)依賴項(xiàng)的大型映像更是如此。組件數(shù)據(jù)庫可解決這一問題。只要在目標(biāo)設(shè)計(jì)器中按 F5 鍵，它就可以掃描每個(gè)已添加的組件，并將自動(dòng)添加所列組件所需的任何依賴項(xiàng)。圖 4 顯示掃描正在進(jìn)行中;掃描是將 Windows XP Embedded 高度模塊化的關(guān)鍵步驟。如果沒有目標(biāo)設(shè)計(jì)器的這種智能，將很難成功地創(chuàng)建包括所有正確依賴項(xiàng)的映像。

圖 4 依賴項(xiàng)檢查 (單擊該圖像獲得較大視圖)

添加所有組件及其依賴項(xiàng)之后，就可以構(gòu)建 Windows XP Embedded 映像了。映像指的是需要復(fù)制到 Windows XP Embedded 設(shè)備引導(dǎo)卷中的文件。您不需要特殊的工具來部署它們(盡管 Windows XP Embedded 工具包包括一個(gè)遠(yuǎn)程引導(dǎo)服務(wù)器，具有類似于遠(yuǎn)程安裝服務(wù)的功能，可將 Windows XP Embedded 映像部署到裸機(jī)硬件中)。完成這些步驟之后，您就可以看到映像的實(shí)際大小了。我曾創(chuàng)建過包括資源管理器外殼程序和幾個(gè)應(yīng)用程序(例如記事本和畫圖)的基本映像，也創(chuàng)建過不超過 90 MB 的映像。沒錯(cuò)，您可能發(fā)現(xiàn)許多用戶很少會(huì)對(duì)只運(yùn)行記事本和畫圖的設(shè)備感興趣，但它卻能說明一個(gè)問題，即任務(wù)特定的映像所占的空間可以很小。

Windows XP Embedded 與 Windows XP

Windows XP Embedded 壓根并非精簡的操作系統(tǒng)選件。Microsoft 推出了預(yù)打包組件，這些組件可讓運(yùn)行 Windows XP Embedded 的計(jì)算機(jī)具有與 Windows XP 完整版相同的功能。其中包括 DirectX 9.0c、Microsoft® .NET Framework、Windows Media® Player 10 等安裝選件。您還會(huì)發(fā)現(xiàn)很多描述如何構(gòu)建自定義組件的開發(fā)人員文檔(如代替資源管理器的自定義外殼程序)，您可以借此為您的特定嵌入式設(shè)備創(chuàng)建合適的環(huán)境。

不過，Windows XP Embedded 并不提供 Windows XP Pro 完整版的所有功能。例如，Windows XP Embedded 中不包括 Windows 文件保護(hù) (WFP);也不包括一些用戶友好功能(如 Windows XP Tour、初始?xì)g迎屏幕，以及引導(dǎo)新用戶配置計(jì)算機(jī)或進(jìn)行 Windows 安裝的向?qū)У?。Windows XP Embedded 未采用 Windows 產(chǎn)品激活(Windows XP Embedded 映像是通過使用 Windows Embedded Studio 工具中的運(yùn)行時(shí)產(chǎn)品密鑰來激活的)。最明顯的是，Windows XP Embedded 根本不使用 Windows Update，盡管其可以在您的環(huán)境中使用 Microsoft Software update Services 服務(wù)器。最后，Windows XP Embedded 中也沒有 Windows XP Pro 具有的 MSN® Explorer。

展望未來，Windows XP Embedded 仍存在廣闊的開發(fā)前景：Feature Pack 2007 現(xiàn)已上市，增加了諸如基于 USB 的引導(dǎo)等新功能，這增強(qiáng)了 EWF 的功能，使得無需提交整個(gè)覆蓋段即可將新文件提交至父卷;增加的內(nèi)容還包括對(duì) NTFS 壓縮的支持等。通過不斷增強(qiáng)，Windows XP Embedded 操作系統(tǒng)的靈活性得到持續(xù)提高，增加的選件也越來越多，它逐步能夠與 Windows XP Professional 所擁有的功能相媲美。

構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)

構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)比構(gòu)建傳統(tǒng)的 Windows XP 系統(tǒng)需要作更多的工作，不過在某些方案中，嵌入式系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。雖然 Windows XP Embedded 系統(tǒng)的功能減少了，但其所支持的硬件體積更小，功耗更低，更便于維護(hù)和維修，并且可以大幅度降低成本。更低的能耗有助于降低開銷，減少熱量生成，從而為設(shè)計(jì)緊湊的工作區(qū)提供更大的靈活性。Windows XP Embedded 除了用在預(yù)期的領(lǐng)域(消費(fèi)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、網(wǎng)亭以及其他您可能都沒料到，但 Windows XP Embedded 卻已被使用的地方)外，也會(huì)在您的企業(yè)中發(fā)揮重要的作用。