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为什么说 Windows XP Embedded 与您息息相关

Don Jones

概览:

• Windows XP Embedded 的组成
• 特殊硬件选件
• 自定义 Windows XP Embedded

Windows XP Embedded 是 Windows 的组件化版本，常与消费类电子设备（如机顶盒或机顶装置）关联使用。不过，Windows XP Embedded 也可在贵组织的信息技术阵营中发挥重要作用。虽然它可能不是每个客户的最佳解决方案，

但是，在某些特定环境中，它可以降低管理开销，节约资金，提供更紧凑的硬件，并带来更大的安全性。

什么是 Windows XP Embedded？

Windows® XP Embedded 是 Windows 三个紧凑型版本中的其中一个，另外两个分别是 Windows Embedded CE 和 Win­dows Embedded for Point of Service。在所有内嵌式 Windows 操作系统中，就安装到客户端计算机上的功能而言，只有 Windows XP Embedded 可以提供与 Windows XP Pro­fes­sional 相同的完整功能（或至少有潜力提供完整功能）。Windows XP Embedded 基于 Win­dows XP Professional Service Pack 2 (SP2)；但它与一般的 Windows XP 存在不同之处，它具有强大的模块化功能。Windows XP Em­bed­ded 没有所谓的标准安装映像。相反，您需要使用一个叫做 Windows Embedded Studio 的工具包，来为您正在构建的任何工具建立自定义的 Windows XP Embed­ded 环境，且此环境中仅包括您的设备所需的功能。如果您不需要 DirectX® 或 Windows Ex­plorer，不安装它们便可。 在这里，模块化是指您所构建和部署的每个 Windows XP Embedded 映像将有更少的移动部件；也就是说，更容易管理，安全性更高，且能够在成本较低的硬件上运行。部分可用选件会在 Target Designer（Windows Embedded Studio 的一部分）中显示，如图 1 所示。

图 1** 在 Target Designer 中选择组件 **(单击该图像获得较大视图)

在企业中的应用

越来越多的用户方案适合基于 Windows XP Embedded 的设备。例如，维护大型客户服务呼叫中心的公司。很多情况下，呼叫中心的代表只需一个或两个内部开发的应用程序，或一个 Web 浏览器。他们仅使用计算机功能中很小的一部分。因此，Windows XP Embedded 可帮助将计算机的功能裁减至所需的功能。更少的功能意味着出错或受到安全攻击的可能性将减小。

因为 Windows XP Embedded 设备功能有限，因此可以在普通功能且价格较低的硬件上运行。很多制造商生产采用低功耗、Intel 兼容处理器的主板。这些主板体积极小、耗电非常少，且运行中散热很少，通常甚至不需要风扇。它们在紧凑型、只能运行有限应用程序的嵌入式设备上运作非常好。

Windows XP Embedded 的特殊强大功能

Windows XP Embedded 可提供一些非常有价值的选件，这些选件是 Windows XP 完整版中所没有的。Enhanced Write Filter (EWF) 和 Hibernate Once, Resume Many (HORM) 都可简化您的 Windows 管理任务。EWF 是一个可以添加到 Windows XP Embedded 部署中的可选组件，能够将指定磁盘卷设置为只读。对该指定磁盘的任何写操作都会转移到一个覆盖段；可将此覆盖段存放在其他磁盘，或者甚至可存放在内存中。操作系统本身会将 EWF 覆盖段及其父卷视为一个单独的单元，就像普通磁盘卷一样。但是在后台，父卷实际并未改变；只有 EWF 覆盖段发生了变化。在有些地方，这很有用。假设将一个 Win­dows XP Embedded 映像部署到 Compact Flash (CF) 卡（Windows XP Embedded 映像可只占据 5 MB 空间，签入时通常只占用大约 200 MB 空间，因此，CF 卡的存储空间相对就很大了）。可以通过适配器将 CF 卡接入主板的 IDE 连接器，这样 CF 卡就可以具有与普通硬盘同样的功能。目前的 CF 卡写入功能很有限（大约可写入 100,000 次），因此可利用 EWF 将 CF 卷设为只读。假设将 EWF 覆盖段放到 RAM 中：如果用户操作错误，只需执行关机操作。这样，EWF 覆盖段以及对计算机所做的任何改动都将立即消失。重新启动之后，CF 卡将返回存储的最初状态。您可以对基于 CD 或 DVD 的映像使用相同的设置；这些媒体类型本质上都是只读的，因此，EWF 可以将任何写入操作捕获到覆盖段。即使覆盖段存储在一个小的内部硬盘中，也可以确保原始的启动卷（在 CD 或 DVD 上）不会发生任何改动；如果需要将机器恢复至原始配置，仅需删除 EWF 覆盖段。

HORM，正如其名字所暗示的，允许您一次让计算机进入休眠状态，然后可多次从该休眠点处恢复。计算机可以迅速启动。简单的配置计算机并运行所需的所有应用程序，然后使计算机进入休眠状态。此后，每次打开计算机时，只需等待几秒即可启动并运行所有的应用程序。

构建 Windows XP Embedded 映像

Microsoft 发起了一项“嵌入式合作伙伴”计划，该计划包括专门开发 Windows XP Embedded 的所有公司（您可访问 microsoft.com/embedded 网站，在 Windows XP Embedded 的主页上找到这些公司）。然而，很多公司只为普通 PC 制造商提供预先设计好的映像（包括企业应用程序和特定配置）；因此，您可能想要构建您自己的 Windows XP Embedded 映像，以便与为您提供完整、紧凑型系统的“嵌入式合作伙伴”共享它们。安装于 Windows XP Professional 的 Windows Embedded Studio 可用来构建并管理 Windows XP Embedded 映像。

要使用此工具包，首先需在您计划要应用 Windows XP Embedded 系统的硬件上安装 Windows XP Pro 完整版。这样，您就可以使用完整的 Windows XP 安装例程来保证所有硬件正常运行。然后，安装 Windows Embedded Studio。这样就安装了一个用来管理嵌入式映像的数据库，而实际上，该数据库可以作为中央存储库安装在别处。接下来，您需要运行一个名为 Tap.exe 的命令行实用程序，这样可创建一个新的特殊组件，以供 Windows XP Embedded 使用。通常，组件包括各种功能，例如媒体播放机、文件系统或其他自定义应用程序；在本例中，您将创建一个包括硬件设备驱动程序（您的特殊系统需要）的组件。这一步骤必须在目标硬件上完成，这样该工具才可检测适当的硬件驱动程序并将它们包括在内。

下一步就是运行 Windows XP Embedded 组件设计器并导入由 Tap.exe 实用程序创建的组件包。如图 2 所示，组件设计器读取设备信息并组装一个完整的 Win­dows XP Embedded 组件。该组件将成为新的 Windows XP Embedded 映像的基础。这大大简化了准确确定给定平台所需设备驱动程序的流程。创建组件之后，您需要使用组件数据库管理器来将新的组件导入 Windows XP Em­bed­ded 组件数据库，所有已知的 Windows XP Embedded 组件均存储于此库中。将组件存在数据库中，将使其可用于 Windows XP Embedded 映像。

图 2** 组件设计器 **(单击该图像获得较大视图)

现在，您可以开始使用 Windows XP Embedded 目标设计器来创建新的目标配置。该工具将替您完成大部分实际工作。如图 1 所示，您可以添加任何组件来创建设备所需的一系列功能。您还需添加一些 Windows 核心组件，如 Windows 资源管理器（如果您的设备需要图形外壳程序）、NTFS 文件系统（或 FAT32）、NT Loader、语言支持、用户界面核心等等。系统默认的可用组件有一万多个。

您也可以预配置每个组件的设置。例如，可将用户界面核心组件自定义为显示 Windows“开始”菜单、桌面以及其他位置上的特定项。自定义每个组件的设置，可确保每个设备都根据您的需求来进行预配置（见图 3）。

图 3** 自定义设置 **(单击该图像获得较大视图)

Windows XP Embed­ded 映像中最棘手的部分就是依赖项。例如，要将 DirectX 组件添加到您的映像中，必须同时添加几个为 Windows 提供核心图形处理功能的组件。跟踪所有依赖项很困难，尤其对于较复杂、差不多有数千个依赖项的大型映像更是如此。组件数据库可解决这一问题。只要在目标设计器中按 F5 键，它就可以扫描每个已添加的组件，并将自动添加所列组件所需的任何依赖项。图 4 显示扫描正在进行中；扫描是将 Windows XP Embedded 高度模块化的关键步骤。如果没有目标设计器的这种智能，将很难成功地创建包括所有正确依赖项的映像。

图 4** 依赖项检查 **(单击该图像获得较大视图)

添加所有组件及其依赖项之后，就可以构建 Windows XP Embedded 映像了。映像指的是需要复制到 Windows XP Embedded 设备引导卷中的文件。您不需要特殊的工具来部署它们（尽管 Windows XP Embedded 工具包包括一个远程引导服务器，具有类似于远程安装服务的功能，可将 Windows XP Embedded 映像部署到裸机硬件中）。完成这些步骤之后，您就可以看到映像的实际大小了。我曾创建过包括资源管理器外壳程序和几个应用程序（例如记事本和画图）的基本映像，也创建过不超过 90 MB 的映像。没错，您可能发现许多用户很少会对只运行记事本和画图的设备感兴趣，但它却能说明一个问题，即任务特定的映像所占的空间可以很小。

Windows XP Embedded 与 Windows XP

Windows XP Embedded 压根并非精简的操作系统选件。Microsoft 推出了预打包组件，这些组件可让运行 Windows XP Embedded 的计算机具有与 Windows XP 完整版相同的功能。其中包括 DirectX 9.0c、Microsoft® .NET Framework、Windows Media® Player 10 等安装选件。您还会发现很多描述如何构建自定义组件的开发人员文档（如代替资源管理器的自定义外壳程序），您可以借此为您的特定嵌入式设备创建合适的环境。

不过，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 文件保护 (WFP)；也不包括一些用户友好功能（如 Windows XP Tour、初始欢迎屏幕，以及引导新用户配置计算机或进行 Windows 安装的向导等）。Windows XP Embedded 未采用 Windows 产品激活（Windows XP Embedded 映像是通过使用 Windows Embedded Studio 工具中的运行时产品密钥来激活的）。最明显的是，Windows XP Embedded 根本不使用 Windows Update，尽管其可以在您的环境中使用 Microsoft Software Update Services 服务器。最后，Windows XP Embedded 中也没有 Windows XP Pro 具有的 MSN® Explorer。

展望未来，Windows XP Embedded 仍存在广阔的开发前景：Feature Pack 2007 现已上市，增加了诸如基于 USB 的引导等新功能，这增强了 EWF 的功能，使得无需提交整个覆盖段即可将新文件提交至父卷；增加的内容还包括对 NTFS 压缩的支持等。通过不断增强，Windows XP Embedded 操作系统的灵活性得到持续提高，增加的选件也越来越多，它逐步能够与 Windows XP Professional 所拥有的功能相媲美。

构建嵌入式系统

构建嵌入式系统比构建传统的 Windows XP 系统需要作更多的工作，不过在某些方案中，嵌入式系统具有明显的优势。虽然 Windows XP Embedded 系统的功能减少了，但其所支持的硬件体积更小，功耗更低，更便于维护和维修，并且可以大幅度降低成本。更低的能耗有助于降低开销，减少热量生成，从而为设计紧凑的工作区提供更大的灵活性。Windows XP Embedded 除了用在预期的领域（消费设备、医疗设备、网亭以及其他您可能都没料到，但 Windows XP Embedded 却已被使用的地方）外，也会在您的企业中发挥重要的作用。

Don Jones 是 SAPIEN Technologies 的项目和服务主管，也是 Windows PowerShell: TFM（SAPIEN 出版社）的合著者之一。通过网站联系 Don，网址是 www.ScriptingAnswers.com。

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