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Windows xp嵌入式系统简介(一)

  究竟什么是嵌入式系统?很难用一两句话说透彻,但简单地看,手持式轻便设备、智能型移动设备、以及某些大型产品中(像汽车之类)附属的智能部分,都可以理解为嵌入式系统。嵌入式系统几乎都有体积和重量的限制,不能可像桌面计算机那样,让设计开发人员纵横驰骋、游刃有余地自由挥洒,必须高度重视可用空间、显示面积、电源消耗、工作环境、外观以及人体工学等一系列问题。而且要求无论是软件或是硬件,都应当具备“可剪裁”的特性。在后PC时代,嵌入式系统将是一个新兴的发展方向。因此,处处占尽先机的微软公司,不失时机地推出了自己的嵌入式操作系统。目前最新的版本是Windows xp,它继承了Windows 2000的内核,是一个可以达到工业级可靠性和安全性的内核。并可以支持多媒体、使用浏览器,进行电源管理以及支持众多的设备。那么,它有哪些新的特征和优势呢?

  Windows xp整合进了当前()能够利用的新功能,例如,灵活的系统引导、储存选项以及设计相当完善的工具箱,这个工具箱也称为Windows Embedded Studio,利用这个工具箱,可以进行快速的开发或者配置丰富的应用程序。

  Windows xp嵌入系统是基于32bit体系并使用了完善的内存保护模式,大大增强了运行的可靠性。下面分别予以介绍。

  一、高度的可靠性

  1. 文件保护:Windows xp嵌入系统所设计的文件保护机制,主要是在安装应用程序的时候,避免覆盖掉系统的核心文件。并设计有相关的恢复机制,万一出现有用文件被覆盖的问题,可以利用这个恢复机制,将覆盖掉的文件复原为正确的版本。

  2. 设备驱动程序回滚( rollback):

  在安装新版本的设备驱动程序之后,如果发现工作不正常,可以利用这种“回滚”功能,退回到老的版本中去(当然你必须保证老的驱动程序是没有问题的)。这可能会降低一些性能,但绝对要比废掉这个设备强的多。

  3. 设备保护机制:

  保护设备机制的原理是利用一个数据库,里面列出了在Windows xp嵌入系统下工作有缺陷的设备列表,利用这个列表来核对你准备加入到目前系统中设备,看是否正好是“黑名单”中的哪些有缺陷的设备,如果是的话,可以给出消息提示,并指引你连接到对应的WEB页面获得更多的相关信息。

  4. Windows Update:

  一看这个功能的名字,我想就不用再多说什么了。

  二、高性能的平台

  1. 抢先的多任务体系:

  这个体系结构可以让用户同时执行多个应用程序,增强系统快速响应的同时保证稳定性。并且增强了内存管理,确保从磁盘预读取的内容到达正确的内存页面之中。这种技术虽然在桌面计算机中已经不算什么新奇的东西,但在系统资源有限的嵌入式系统中实现它,却也难能可贵。这样,你就可以在执行网络搜索操作的同时,还可以进行文档的拼写检查――当然,这仅仅是一个微不足道的例子。

  2. 快速的引导过程:

  这主要体现在以下几个方面:

  A、 系统能从待机状态或者休眠状态中快速恢复到全速运行状态。

  B、 改进了引导的“装载”机制,缩短了设备响应时间和注册表初值的设置时间。

  C、 同步的磁盘I/O和设备的初始化,系统利用“预取指令”技术,加速引导,缩短引导时间。

  D、 Windows xp嵌入系统的OS可以连续地“观测”系统引导过程中需要使用的数据,然后根据特定规则来优化数据在硬盘上的存放位置,因此而实现加速引导的目的。

  3. 资源管理:

  比之以前的版本,资源管理的改进包括:

  A、 预先维护功能:可以在用户的空闲时间内,激活某些系统维护功能,例如根据系统优化原则来重新分配某些文件在硬盘上的存放位置,或者,利用空闲时间来填写系统恢复文件的内容。更有效地利用系统资源,并提高了整个时间的利用率。

  B、 系统恢复:这主要指硬件资源如何合理利用,核心技术仍然是利用设备驱动程序回滚( rollback):一旦新版本的设备驱动程序不正常,可以退回到老的版本中去,最大限度地保护用户的前期投资。

  C、 自动进行硬件性能调节。

  D、 内存管理:Windows XP Embedded,可以根据用户的应用程序模式,恰当分配所需要的物理内存和虚拟内存。

  E、 改进了注册表使用机制,这种改进主要体现在对于注册表缓存的规划使用上,可以使Windows XP Embedded将某些公用的查询结果,放置到缓存空间中去。

  4. 高度的文件安全功能:

  A、 能支持多用户的文件加密系统:所采用的是随机产生的密钥,然后加密每个文件,无论加密过程或解密过程,对于用户来说,都是透明的,并允许多个经过授权的用户来访问加密文档。

  B、 安全协议:支持利用VPN(虚拟私人网络)模式传输加密的数据资料,即在发送端事先对要传送的数据加密,通过VPN传送到对方并进行解密。这种将模式很像通过隧道传送的情形(隧道内传送的东西不能被外部看见),所以有的场合干脆称为“隧道传送”。

  C、 支持:由于各种各样的卡,渐次走入我们的生活和工作中,所以在Windows XP Embedded的OS中,也整合进了对 支持,包括利用 的注册机终端服务器的登录功能。

  D、 Kerberos 验证协议,利用Kerberos许可验证协议,可以提供工业标准的信任证明功能。

  E、 连接防火墙:

  利用客户端的防火墙,可以放置来自公用网络上的入侵和攻击。

  F、 Microsoft 护照: 这个功能,可让消费者很容易地建立一个特定的登录名字以及密码,然后利用在用户联机之后利用登录名字和密码验证用户身份,之后才可以享受“护照”准许的Web访问和相关服务。Microsoft公司允许自由软件开发者将Microsoft护照功能内建在自己开发的应用程序中。值得注意的是,由于很多人怀疑这个功能可能会导致个人隐私和敏感信息的泄漏,所以,尽管是新功能,但相关的争议和疑虑却一直挥之不去。

  G、 软件限制策略: 软件限制策略提供一种策略机制,可以识别将要运行的程序,并核对该程序是否位于可执行的范围之内,这可以拒绝执行某些不适合运行在嵌入环境下的程序,或者是不需要的程序。软件限制策略的主要用途是防止运行不正确的设备驱动程序。

  H、 证书服务:可以通过网络,支持多种级别的证书服务和利用数字签名功能进行授权。

  I、 证书管理:这种特征主要是将用户相关信息存放到一个安全的地方,供用户再次访问该处时,一旦输入用户名称和密码,就可以自动提供后续的信息。其实,这种功能我们在桌面计算机上早已用过,但对于嵌入式的系统,可能还是新东西。

  5、对用户访问的安全支持

  应当事先说明:此处所涉及的访问,并不单指网络访问,而是包括对整个计算机软硬件资源的访问。这涉及很多与安全相关的设置:例如,用户访问许可、应用程序以及系统资源等,主要的支持包括下面诸种项目:

  A、 访问控制列表ACL( ):这种功能需要首先建立一个资源,例如文件夹或者文件共享等,然后可以将其设置为下面两种情形之一:接受默认的访问控制列表设置或者定制一个访问控制列表设置。

  B、 组策略:这和桌面机使用的组策略概念是一样的,无需赘述。

  C、 组安全:这实际是为了安全而将用户分组管理的机制,例如通常我们将用户分为:一般用户、超级用户、系统管理员等不同级别,这也是继承了桌面机的技术。

  D、 安全配置管理:这实际是利用了一个设置工具来管理系统的安全问题,例如:如何在大到团体单位、或一个域,小到该机器中设置安全管理策略?这就需要使用安全配置工具来解决问题。

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