Windows CE和Windows XP Embedded比較

微軟公司推出了兩款嵌入式作業系統Windows CE和Windows XP Embedded。兩款作業系統都可以在嵌入式系統中使用。但是，該如何確定哪一款更適合您的裝置呢？

    乍一看，Windows CE和Windows XP Embedded似乎並無區別。兩個系統都屬於組件化作業系統，均配備相似的程式介面（Win32、MFC、ATL以及對.NET應用的支援），採用相似 作業系統技術，均支援網路、互連網瀏覽器、媒體播放器等等。如果瞭解每款作業系統的設計目標，選擇時就會更容易。

    Windows CE是一款體積小巧和組件化即時作業系統，它可以在多處理器架構上運行。而另一方面，則可以將Windows XP Embedded視為整合了內嵌功能的Windows XP Professional Service Pack 2的組件化版本。現在我們來分析一下兩款作業系統的某些特性。

    我們已經知道Windows XP Embedded是Windows XP Professional Service Pack 2的組件化版本。此作業系統包含了近12,000個獨立組件，內建約9,000個裝置驅動程式，採用了3,000項作業系統技術。你可以挑選在嵌入式操作 系統映象中需要包含的驅動程式、服務與應用。如果您不需要媒體播放器、Notepad或IE，也就沒必要在你的作業系統映象中選擇相應的功能。這種挑選單 獨組件的能力可以縮小作業系統的尺寸，這自然也就降低了惡意代碼攻擊的風險。就Windows XP Embedded SP2而言，它具備Windows XP SP2中所有的安全更新，這其中包括被預設關閉的所有連接埠（HTTP除外）。當然，系統構建者可以根據裝置需要決定開啟哪個連接埠。基於XP Embedded結構構建的普通作業系統以40 MB為基數遞增，其大小取決於最終鏡像中包含哪種作業系統組件/技術。

    在嵌入式系統中使用Windows XP Embedded的一個優勢是，可以提高開發速度。基於Windows XP Embedded的系統運行於我們非常熟悉的x86處理器和PC 架構的硬體之上。這意味著現有任何Windows 2000或Windows XP的裝置驅動程式或應用無需修改就可以在Windows XP Embedded上運行。這是因為Windows XP Embedded作業系統擁有一套預製的相容案頭的二進位組件，它能確保應用和驅動程式之間的相容性。

    Windows XP Embedded裝置典型的開發過程是：首先使用名為Target Analyzer的工具儲存底層硬體的快照，產生一個XML格式檔案，並以該檔案定義目標裝置中的所有硬體組件。然後，將XML檔案匯入組件設計器 （Component Designer)工具，儲存為定製組件，然後利用該組件定義裝置的硬體。另外，組件設計器也可匯入.INF格式的檔案，這樣可以輕鬆地在Windows 2000或Windows XP裝置驅動程式中產生組件。組件設計器還可用於建立定製元件，或為定製的外殼或應用程式定義元件。建立的元件可以定義檔案、註冊設定以及作業系統對元件 的依賴性。一旦將被定義元件插入到Windows XP Embedded元件資料庫中，則可以用於嵌入式設計。

    開發Windows XP Embedded作業系統映像的下一個步驟是使用目標設計器（Target Designer）工具。此工具支援Windows XP作業系統的所有技術和驅動程式，以及嵌入特性（下面我們就會介紹）。系統開發人員只需選擇所需組件，並將這些組件添加到項目工作區即可。可選組件包括 目標分析器建立的硬體定義組件，可為許多裝置定義起點的設計範本，包括Windows Based Terminal（瘦客戶機）、銷售點（Point of Sale）裝置，機頂盒等。您還可以拖動目錄中的單個組件，將其添加到項目設計中。在構建時，目標設計器將在項目工作區運行依賴性剖析器，以確保最終操 作系統映像中包括所需的作業系統功能。例如，開發人員選擇.NET設計架構，添加其.NET應用程式，然後構建作業系統鏡像。在這一過程中，系統設計人員 無需知道和瞭解.NET架構的依賴性，就可構建作業系統映像。

    我們已經提到，Windows XP Embedded擁有某些嵌入的特定功能，包括從CD-ROM或快閃記憶體磁碟上啟動和運行Windows XP Embedded。在這兩種情況下，開發人員都希望將底層媒介設定為唯讀，因為快閃記憶體僅支援有限的寫入，而CD-ROM在該啟動環境中也是唯讀。 Windows XP Embedded配備的增強型寫入過濾（Enhanced Write Filter）組件將截取作業系統和應用寫入指令，而並不會將啟動介質內容寫入內建快取。這意味著在關機狀態下，底層介質不會產生錯誤，裝置總能保持 最佳啟動狀態。因為Windows XP Embedded的增強型寫入過濾組件允許多次使用休眠檔案，所以您將擁有極佳的啟動環境，在這種啟動環境下，系統啟動時間和消費電子產品啟動時間相仿。

    那麼，如何對Windows XP Embedded和Windows CE進行比較呢？Windows CE體積小巧，是一種硬即時嵌入式作業系統，它可以在多種處理器架構（如x86、MIPS、ARM和SH4）上運行。其核心僅為200kb，當然作業系統 大小取決於設計中包含的組件。該作業系統配置一個典型的、支援802.11a/b/g的駐留網關，它可以通過一個基於Web的介面進行遠端管理；一款容量 不足4 MB的安全軟體；一個功能齊備的掌上瀏覽器（Web Pad）鏡像（包括Web瀏覽器、媒體播放器、辦公檔案瀏覽器，它支援.NET Compact Framework；以及一個約18 MB的Windows Explorer Shell。

    Windows CE和Windows XP Embedded存在諸多本質區別。首先，Windows CE是一款全32位、Unicode作業系統，它不支援MS-DOS或Windows 3.x應用。此外，Windows CE的架構也與台式機不同。在台式機中，您可以找到三款核心作業系統組件：Kernel32、GDI32和User32。而Windows CE則不存在這些組件，具有相同功能的組件包括Coredll （kernel32）和GWES，Graphics Windowing以及Event Subsystem（相當於GDI32與User32的組合）。這意味著即使是簡單的台式機應用也不能在Windows CE上運行，最小的台式機應用也需重新編譯後才能在Windows CE裝置上運行，這不僅因為架構不同，也因為Windows CE裝置更適合在非x86處理器上運行。

    您可能認為Windows CE只能在手持功能、電池供電裝置如Windows Mobile裝置上運行，而事實上這隻是Windows CE最基本的應用，Windows CE具有強大的電源管理能力， 在Windows Mobile裝置上運行當然不成問題。Windows CE可以運行於工業控制系統、醫學監控裝置、機器人、銷售裝置零售點以及其它很多嵌入式作業系統中。Windows CE是一款硬即時嵌入式作業系統，它支援低於10微秒的中斷延遲，遠遠優於其它即時嵌入式系統。

    Windows CE配備的一整套工具可用於配置、構建和調試嵌入式作業系統鏡像。Platform Builder工具和Windows XP Embedded 目標設計器工具極其相似，開發人員可以使用Platform Wizard（類似於Windows XP Embedded設計範本）對作業系統進行初始配置，然後再從作業系統設計中添加或刪除某些功能。Platform Builder還包含對作業系統功能依賴性的支援功能，例如，將.NET Compact Framework添加到某設計中，同樣為所需的作業系統技術提供支援。

    通常Windows CE都是運行在定製的硬體上，這種設計的優點是可以通過縮小作業系統鏡像尺寸來減少使用的材料，降低處理器的功耗，並減少所支援的外設數量，而與此同時， 則增強了對最新作業系統技術的支援能力。此流程通常要求將Windows CE移植到新定製的硬體上。為了實現這一移植過程，Windows CE裝載了數以百萬計的原始碼，開發人員可以利用這些原始碼檢驗Windows CE的工作方式。另外，修正提供原始碼的方式也有助於實現該移植過程。

    Windows CE作業系統鏡像構建成功後，可以利用許多工具（如原始碼調試器、效能監控器和評測工具）調試或測試Windows CE作業系統鏡像。

    我們只是概述了Windows CE和Windows XP Embedded所採用的部分技術，難免掛一漏萬。微軟提供Windows CE和Windows XP Embedded的評估版本，您可以登入http://www.windowsembeddedkit.com 免費下載。在實際開始供應裝置之前，不要求客戶取得作業系統鏡像許可。此外，微軟還會對嵌入式作業系統提供長達10年的支援！為了您的下一代嵌入式產品，趕快對Windows CE或Windows XP進行評估吧。