生成可靠的 Windows XP Embedded 平臺(tái)

 簡(jiǎn)介

該白皮書面向剛剛接觸 Microsoft Windows XP Embedded 并且希望更好地了解如何在其 x86 客戶端設(shè)備上生成可靠的嵌入式 Windows XP 映像的開(kāi)發(fā)人員。本文分為四個(gè)部分。第一部分提供了有關(guān)嵌入式 Windows XP 操作系統(tǒng) (OS) 的概述，解釋了其固有可靠性的由來(lái)。第二部分提供了一些軟件工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，這些準(zhǔn)則可用來(lái)提高嵌入式 Windows XP 生成的可靠性。第三部分提供了用于在嵌入式 Windows XP 生成過(guò)程的多個(gè)步驟中提高可靠性的提示(參見(jiàn)下面的圖 1)。最后，第四部分概述了多個(gè)可以在質(zhì)量保證測(cè)試中發(fā)揮作用的、便于使用的測(cè)試實(shí)用工具。

圖 1. 嵌入式 Windows XP 生成過(guò)程高級(jí)概述

嵌入式 Windows XP 概述

嵌入式 Windows XP 代碼基

嵌入式 Windows XP 和 Windows XP 都是在 Microsoft Windows NT 和 Windows 2000 的同一穩(wěn)定代碼基上生成的。該代碼基提供了受保護(hù)的內(nèi)存模型和搶先式多任務(wù) — 這兩者都促進(jìn)了系統(tǒng)穩(wěn)定性。從這一經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的代碼基開(kāi)始，從根本上而言，嵌入式 Windows XP在從內(nèi)核級(jí)別開(kāi)始的各個(gè)級(jí)別上都是可靠的。

Windows XP 桌面操作系統(tǒng)和嵌入式 Windows XP 操作系統(tǒng)之間的差別在于：嵌入式 Windows XP 被模塊化為多個(gè)組件。了解嵌入式 Windows XP的組件化機(jī)制是部署可靠的嵌入式 Windows XP 生成的關(guān)鍵所在。

嵌入式Windows XP 生成的概念

嵌入式 Windows XP 的生成 概念與嵌入式操作系統(tǒng)(如 Windows CE .NET)不同。對(duì)于嵌入式 Windows XP 而言，生成 意味著收集為支持目標(biāo)設(shè)備中需要的功能所需的二進(jìn)制文件、注冊(cè)表項(xiàng)和其他資源。對(duì)于 Windows CE .NET 而言，生成 意味著實(shí)際重新編譯和鏈接 OS 與應(yīng)用程序。

軟件工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

開(kāi)發(fā)人員可以利用多個(gè)可能對(duì)可靠性產(chǎn)生重大影響的軟件工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

選擇供應(yīng)商

嵌入式 Windows XP 的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)人員可以使用現(xiàn)成的基于 x86 的硬件作為他們的客戶端設(shè)備。這一便利可以節(jié)省時(shí)間和金錢。但是，從可靠性觀點(diǎn)來(lái)看，開(kāi)發(fā)人員需要了解設(shè)備硬件是決定設(shè)備可靠性的關(guān)鍵因素。同樣，開(kāi)發(fā)人員需要仔細(xì)選擇提供其他軟件驅(qū)動(dòng)程序或應(yīng)用程序的第三方供應(yīng)商。開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該在以下五個(gè)方面評(píng)估他們的供應(yīng)商：

開(kāi)發(fā)方法

在開(kāi)始之前遵循一套開(kāi)發(fā)方法(包括編寫軟件需求文檔)可以間接提高最終生成的可靠性。生成嵌入式 Windows XP 映像是一個(gè)選擇和配置組件的過(guò)程。例如，借助于概述了最終用戶將如何配置目標(biāo)設(shè)備的需求文檔，開(kāi)發(fā)人員可以選擇正確的組件以啟用正確的功能。借助于概述了如何制造目標(biāo)設(shè)備的需求文檔，開(kāi)發(fā)人員在配置嵌入式 Windows XP 生成時(shí)可以適應(yīng)生產(chǎn)流程。

嵌入式Windows XP 技術(shù)支持

嵌入式 Windows XP 開(kāi)發(fā)工具 Embedded Studio 易于使用，但如果開(kāi)發(fā)人員具有可用的技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò)，則可以節(jié)省時(shí)間(并減少加班時(shí)間)。Microsoft 在該 Microsoft Web 站點(diǎn)中為嵌入式 Windows XP 支持非常強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)人員社區(qū)。開(kāi)發(fā)人員可以在該站點(diǎn)中利用新聞組、技術(shù)文章、知識(shí)庫(kù)和其他資源。此外，可以從許多公司(如 BSQUARE)購(gòu)買嵌入式 Windows XP 技術(shù)支持軟件包。

嵌入式 Windows XP 開(kāi)發(fā)過(guò)程

Microsoft 的 Web 站點(diǎn)詳細(xì)說(shuō)明了嵌入式 Windows XP 開(kāi)發(fā)過(guò)程和工具。這些步驟在第 1 頁(yè)上的圖 1 中進(jìn)行了概述，分別為：分析硬件、創(chuàng)作組件、配置生成和部署映像。本部分不在這里重復(fù)相同的信息，而是針對(duì)開(kāi)發(fā)人員可用來(lái)確保更為可靠的嵌入式Windows XP 生成的每個(gè)步驟提供專門的提示。[!--empirenews.page--]

開(kāi)始之前提示 #1：加載 XP Pro 和應(yīng)用程序

開(kāi)發(fā)人員為確?？煽康纳啥M(jìn)行的最佳時(shí)間投入是，在開(kāi)始的時(shí)候，在自己的 x86 目標(biāo)設(shè)備上安裝 Windows XP Professional(桌面操作系統(tǒng))。通過(guò)安裝和運(yùn)行 XP Professional 和指定的應(yīng)用程序，可以提供有關(guān)硬件、驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的可靠性的基準(zhǔn)。通過(guò)這種運(yùn)用基準(zhǔn)化的方法，開(kāi)發(fā)人員可以在嵌入式 Windows XP 的可能源發(fā)生生成錯(cuò)誤時(shí)將硬件、驅(qū)動(dòng)程序二進(jìn)制文件和應(yīng)用程序在外。

分析硬件提示 #2：了解目標(biāo)分析器

目標(biāo)分析器的兩個(gè)程序 — 目標(biāo)分析器專業(yè)版 (TAP.exe) 和目標(biāo)分析器 (TA.exe) 互為補(bǔ)充。TAP.exe 是一種要求在目標(biāo)設(shè)備上安裝 Windows 2000 或 Windows XP 的 Microsoft Win32 應(yīng)用程序。如果開(kāi)發(fā)人員無(wú)法使用 TAP.exe，則可以選擇運(yùn)行目標(biāo)分析器 (TA.exe) — 它在 DOS 環(huán)境中運(yùn)行。TA.exe 只檢測(cè) ACPI、USB、1394、SCSI、PCMCIA 和 ISA 的存在(與存在和設(shè)備相對(duì))。此外，TA.exe 可以為硬件抽象層 (HAL) 產(chǎn)生最佳推測(cè)，并且不檢測(cè)軟件枚舉設(shè)備。在使用 TA.exe 時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可能需要其他來(lái)源以便說(shuō)明目標(biāo)設(shè)備體系結(jié)構(gòu)。

配置生成提示 #3：節(jié)省原型化時(shí)間

通過(guò) Target Designer，開(kāi)發(fā)人員可以生成操作系統(tǒng)映像以便進(jìn)行測(cè)試，而無(wú)須對(duì)該操作系統(tǒng)進(jìn)行授權(quán)。該映像將在 90 到 180 天內(nèi)有效，然后該映像將“藍(lán)屏”。如果開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)選擇了嵌入式 Windows XP ，并且已經(jīng)為貿(mào)易展或重要客戶開(kāi)發(fā)了原型，則該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該考慮使用產(chǎn)品許可證。這可以避免出現(xiàn)以下情況：即，在一段時(shí)間(例如四個(gè)月)以后的某個(gè)周末，因?yàn)檠菔景?ldquo;藍(lán)屏”而找來(lái)某位工程師進(jìn)行緊急處理。

配置生成提示 #4：Target Designer 中的可見(jiàn)性設(shè)置

Target Designer 使開(kāi)發(fā)人員可以設(shè)置可見(jiàn)性閾值，該值指示組件在配置過(guò)程中是否可見(jiàn)。使用可見(jiàn)性級(jí)別，可以減少開(kāi)發(fā)人員必須處理的組件的數(shù)量。開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該知道，當(dāng)他們調(diào)試生成并且認(rèn)為缺少某個(gè)組件時(shí)，他們應(yīng)該確認(rèn)它的可見(jiàn)度設(shè)置。

配置生成提示 #5：Target Designer 中的依賴項(xiàng)檢查

在配置嵌入式 Windows XP 生成時(shí)，Target Designer 不斷地檢查冗長(zhǎng)的依賴項(xiàng)鏈。每個(gè)組件都具有它自己的需要和依賴項(xiàng)。如果選中了 Auto-resolve dependencies 復(fù)選框，則 Target Designer 會(huì)自動(dòng)解決組件之間的依賴項(xiàng)問(wèn)題。該自動(dòng)化技術(shù)的弊端是：生成可能變得超過(guò)開(kāi)發(fā)人員所希望的大小，并且不會(huì)提供有關(guān)哪些組件被添加以滿足依賴項(xiàng)的可見(jiàn)度。開(kāi)發(fā)人員需要了解提高生成過(guò)程的速度并使用自動(dòng)化依賴項(xiàng)檢查與最大限度地減小映像之間的折衷。

部署映像提示 #6：使用系統(tǒng)克隆工具

在制造過(guò)程中，當(dāng)準(zhǔn)備將在多個(gè)設(shè)備上復(fù)制的生產(chǎn)映像時(shí)，開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該包括系統(tǒng)克隆工具組件。如果每個(gè)設(shè)備分別經(jīng)歷獨(dú)立的 First Boot Agent (FBA) 過(guò)程，則無(wú)需該克隆組件。但是，F(xiàn)BA 過(guò)程非常費(fèi)時(shí)，并且對(duì)制造環(huán)境不利。

測(cè)試的作用

可以使用多個(gè)測(cè)試實(shí)用工具，以協(xié)助進(jìn)行嵌入式 Windows XP 調(diào)試。使用 PC Magazine (http://www.pcmag.com) 提供的 InCtrl5，開(kāi)發(fā)人員可以獲取系統(tǒng)的前后快照。FileMon 是一種免費(fèi)提供的工具，它可以實(shí)時(shí)顯示文件系統(tǒng)活動(dòng)，包括程序使用了哪些文件(包括動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) (DLL) 和配置文件)。RegMon 也可從 Sysinternals (http://www.sysinternals.com) 獲得，它顯示了哪些應(yīng)用程序正在訪問(wèn)注冊(cè)表。Microsoft 在它的 Platform SDK 中提供了 Dependency Walker 實(shí)用工具，它可以幫助開(kāi)發(fā)人員確保為應(yīng)用程序或驅(qū)動(dòng)程序包含所有需要的 DLL。

小結(jié)

該白皮書探討了開(kāi)發(fā)人員可以重點(diǎn)關(guān)注以確保更加可靠的嵌入式 Windows XP 生成的四個(gè)方面。這些方面包括：了解嵌入式 Windows XP 的由來(lái);使用可靠的軟件工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;通過(guò)使 Windows XP Professional 在目標(biāo)設(shè)備上運(yùn)行來(lái)啟動(dòng)項(xiàng)目以及其他一些可以提高可靠性的生成提示;以及將使用多個(gè)方便的測(cè)試實(shí)用工具進(jìn)行測(cè)試結(jié)合到開(kāi)發(fā)過(guò)程之中。但愿剛剛接觸嵌入式 Windows XP 的開(kāi)發(fā)人員能夠在這些主題中找到一些忠告，以減緩其嵌入式 Windows XP 學(xué)習(xí)曲線，并且?guī)椭麄冊(cè)缛諏⒖煽康漠a(chǎn)品投放市場(chǎng)。