微软Windows Embedded首席架构师谈嵌入式软件

微软微软 Windows Embedded 首席架构师谈嵌首席架构师谈嵌 入式软件入式软件 摘要 摘要 WinCE 和 Windows XP Embedded 开发的异同 操作系统必须用在硬件上面 所以我 们必须要使开发人员在开发过程中 能够在使用源代码时遇到最小的障碍 从而保证其开 发性能 每次我们推出一 WinCEWinCE 和和 WindowsWindows XPXP EmbeddedEmbedded 开发的异同开发的异同 操作系统必须用在硬件上面 所以我们必须要使开发人员在开发过程中 能够 在使用源代码时遇到最小的障碍 从而保证其开发性能 每次我们推出一个新版本的操作系统 实际上会开发更多的源代码 在 Windows Embedded CE 6 0 的时候 微软把整个内核用源代码的形式分配出去 这样开发人员一方面能够更好地对系统进行检查 另一方面能够帮助他们修改 和调整软件 从而满足在开 发和发展过程中的不同需要 例如 Windows CE 架构的操作系统分为两层 第一层叫内核内层 主要把操作系 统导入设备里面 另外高的一层是技术层面 一般来说 在开发人员使用的时 候主要关注内核层 实际上 我们在提供源代码的时候 很多部分是符合应用 于较高技术层面的一层 对于开发人员来说 可以轻易访问源代码是非常重要的 这样的话 技术人员 可以比较方便地把操作系统导入到他们的硬件之中 但是对于 Windows XP Embedded 开发人员却并不需要知道源代码 因为开发 人员使用的是传统的 PC 主板 来应对这个目标设备 它不需要把相关的操作系 统导入进去 只要选择原来的操作系统 建立一个相关的运行项目就可以 Windows CE 架构过程中 因为我们要把它植入一个新的操作系统和新的硬件之 中 因此取决于这个硬件的复杂性和整个导入过程 可能需要好几个月甚至几 年的时间 但是 Windows XP Embedded 相对来说时间比较快 从概念成型到发 货 一般只需 12 个星期就够了 源代码的使用源代码的使用 Windows CE 版本分两个 一个是评测版 另外一个是完整版 它们里面有更小 的源代码 源代码包括所有内核方面的代码 还有一部分操作系统方面的 这些源代码不包括其他第三方软件许可 所以开发人员在开发的时候 所能够 使用的源代码 就是包括内核和操作系统里面的一部分 还包括管理器 WEB 服务器等 这在使用的评估版本和完整版本都可以获得 但是如果想获得更多 的源代码 必须要取得第三方软件的许可 这里面有一个申请的过程 实际上 在这两种层次上 开发人员获取源代码是完全相同的 他们一方面可 以观察源代码 了解它 为它做进一步调整改进 或者是重新构建 同时可以 把 修改的结果进行分享 在所有分享过程中 客户不需要向微软汇报 客户可 以把所有的改进与微软分享 所有的改进所体现出的知识产权 是由客户自己 保持的 多核编程挑战多核编程挑战 在 SMP 对称多处理 方面 我们将与我们的合作伙伴一起来做 目前 Windows Embedded CE6 0 是单核设备进行服务的 我们希望将来能够支持 SMP 在内核里面 SMP 实际上是微软所做的一部分工作 另外一部分工作 微软希 望客户在开发应用程序的时候 能够做得更加简单 就是客户所开发的应用程 序能够更加轻易地扩展 能够在一个系统里面适应多核的要求 或者说能够使 用在不同的 通过网络相互连接的系统里面 这就是我们说的分布式的嵌入式 系统 在 这里面 我们目前可以使用一些经常采用的编程模式 来适应一个系 统里面硬件的开发 或者可以采用不同的模式来适应不同的客户设备和操作系 统的要求 其中一个比较好的例子 目前在微软 WindowsCE 和 Windows XP Embedded 上面 使用的 一个是地方的形式 另外一个是丰富性的形式 这是微软研究院所创 造的两个研究技术 一个是 CCR 一个是 DSS 他们应用在 WinCE 和 Windows XP Embedded 上 WindowsCE 容量大小 WindowsCE 是一个嵌入式操作系统 如果建设一个操作系统 里面只有内核的 话 他的映像大小是 300KB 左右 一般 WindowsCE 大小在 4M 到 10M 之间 WindowsCE 里面提供了 700 个操作系统功能组件 开发人员根据个人的喜好 挑选自己需要的 所以 WinCE 操作系统的大小取决于你要在这个 系统里面实现 多少组件 如果从此角度来看 可以把 WindowsCE 操作系统看作两层 第一层 是硬件部分 是比较具体的 第二层是独立于硬件之外的 所以 在配置操作系 统映像的时候 可以把眼光放在独立于硬件的层次 这样工作就比较简单 你 的目标只是建立一个根据不同的处理器 比如 SH MSI 等来配置你的 WindowsCE 操作系统 而你可以不考虑硬件方面的变化 只考虑操作系统 而 在具体测试和构成中 你可以先设定一个具体的方案作为参考 通过改变相关 的硬件 最终对产品进行验证 然后发货 CECE 运行时的环境运行时的环境 我们看到 在 Windows Embedded CE6 0 里面 我们可以改变 CE 的操作系统 这样对开发人员来讲 是可以更加容易使用第三方的 CE 进行使用 那么还可以 把第三方的 CE 运行式作为这个系 统里面默认的形式 比如有一个运行式 可 以采取第三方具有安全技术的新形式 来替代微软的 CE 运行式 而且所有的运 行式可以通过 JAVA 的方式加入到操作 系统里面 对于嵌入式开发人员来讲 CE 和 C 语言是非常重要的 绝大多数人员在开发 相对低端的编码时候 会选择 CE 和 C 语言 但是对于开发用户界面和用户体 验方面 开发人员一般来讲会使用一些新的技术 比如 net 技术 WindowsWindows CECE 和和 XPXP EmbeddedEmbedded 开发的整体理念开发的整体理念 在开发时有一点很重要 那就是要给开发人员提供足够好的工具和技术 才能 确保他们设计上的生产效率 与此同时 还可以帮助他们在需要的情况下增加 价值 例如在嵌入式设备的环境里有一个发展的趋势 那就是从原来低端的 8 位变成 现在的 16 位 不同的设备之间可以相互连接 但是我们看到 光有这种连接是不够的 设备如果要连接的话 要连接到网络 或者是其他的设备上面 在整个连接过程中 我们要提供相关的工具和相关的 架构 从而保证连接之后的设备更加易于管理 更新 监控 而且可以保证在 更新以后 可以轻易地连接到其他的设备上提供相关服务 在微软去年 11 月份发布的 Windows Embedded CE 6 0 R2 版本里有一些新的特 点 其中一个重要的是 WSD 设备上的 Web 服务 WSD 是帮助用户在设备上能 够使用 Web 服务 在这里面 我们可以帮助企业更 好地建立一些设备 比如说 我们现在用的插头 你现在要使用首先要插上相关的线和电源 然后设置要调 的一些程序 但是使用微软的 WSD 技术 就可以让笔记本 自动在网上搜寻可用 的投影仪 找到设备以后自己就可以操作 家里与企业的情况是同样的 目前家里有许多设备 我们需要把这些设备连接 在一起 这样就可以更好地管理 要监控家里的情况并进行管理 每当家里出 现 一些新的设备的时候 需要想怎么控制这个设备 是通过遥控的方式 还是 其他方式 通过 WSD 这样新其他 我们可以轻易添加新设备 而且在现在的网 络里面可 以找到 而且可以通过广播的形式 让电脑控制他们 比如家里的取 暖 照明和其他设备 可以通过网络实现 此外 这些新技术还可以实现人与 物设备之间的对 话 微软的软件是为了让用户能够更加轻易发现新产品和新设 备 他们可以使用微软提供的工具和基础的框架 能够把精力更好地关注在设 计产品 以及怎样让这个 产品体现更大的价值 而不是关注怎样调整操作系统 组件化开发组件化开发 在过去 我们构建一个消费设备或者是嵌入式设备的时候 我们采取是单一的 设备方式 这就意味着这些产品可能被新产品淘汰 如果我们在设计的时候 一 开始在理念上可以想到可以采用组件化的方式 整个设计过程会更加简单 也可以更加轻易地重新使用相应的组件和相应技术 对 Windows CE 和 Windows XP Embedded 来说 开发人员可以很容易在硬件层次 以及在驱动层面进行设 计 在组件化的环境里面 他们可以一方面设计一个产品使用一种芯片组 使 用这 种外设 在设计另外一个产品的时候 可以使用同样的芯片组 只是更换 不同的外设 这样的话在设计第二个产品的时候 工作就比较简单 因为他可 以采用原来芯 片上所采用的技术 只要把工作的重点放在采用新的外设上 这 就更加地简便 Windows CE 和 Windows XP Embedded 是组件化的操作系统 我们一般发布新操 作系统的周期是两年 每两年我们会推出一些新的操作系统 两年之间 我们 有一些技术方面的改进 比 如我们的功能包 我们刚宣布的 Windows Embedded CE 6 0 R2 版本 这些都给我们提供一些新的组件和新技术 可以用 在我们产品之上 对开发人员来讲 他面临比较多的选择 一方面他可以看一 些新的特点 新的特性 如果觉得他们适合 他可以在开发新产品使用 如果 觉得不适合 可以完全不考虑这些 可以继续使用现有的技术和架构 这对他 们来说 一方面可以有效的重新使 用原来的技术 而另一方面可以使用一些新 的特性和新技术 能够把现有产品升级 让他们发挥新的功能 增加新的价值 我觉得这对设计人员 对相关公司来讲是 非常重要的 可以提高工作效率 让 他们更好的使用原有的组件 可以让他们的产品可以更快地上市 我们看到在组件方面 对于第三方来讲是非常重要的 这里可以举两个例子 一个是关于 Windows CE 我们知道 在这里一方面有系统的集成商 还有一些 硅供应商 这些硅供应商主要工作是把相关组件导入到硅上面 然后就变成一 个 BBST 技术 然后变成 一个组件 使用在硬件上面 这样的话 这个组件可 以轻易在相应操作系统上 通过插拔来发挥作用 对开发人员来讲 他们就可 以比较快的实现这个过程 之前我 讲 Windows CE 的设计人员可以把重点放在 两个层面的工作上 一方面是硬件 另一方面是独立硬件的工作 通过这点 可以在一个硬件的层面上进行自定义的工作 进行检查 和测试 而硅供应商可 以在另外一个层面