Windows Embedded Standard 7 概述

编程知识更新时间:2023-04-11 10:08:22

WES7（Windows EmbeddedStandard 7）是微软Windows 7组件化的嵌入式操作系统，基于X86 架构。WES7将 Windows 7 的技术和丰富用户体验引入到嵌入式设备。其增强的功能和熟悉的工具可帮助 OEM 加快从概念到实现生产的过程；本文将揭开WES7最新的技术特性和概况，让我们了解基于Windows 7的新一代微软嵌入式操作系统。

一、Windows Embedded Standard 7功能概览

(一)、高可信度平台：

1、侧重于可提供差异化产品的核心能力

•根据硬件/ 软件/ 应用程序（而不是根据平台开发）来实现产品的差异化

2、使用嵌入式功能降低开发成本

• VHD 启动、一次休眠多次快速启动 (HORM)、

3、自定义 shell 支持、OEM 品牌打造体验、通知和阻止弹出等功能

•增强型写入筛选器、基于文件的写入筛选器、AppLocker 和 BitLocker 等锁定功能

4、提高构建特殊用途设备的灵活性

•在设备上配置和装配映像的灵活性

•将功能、驱动程序和语言包直接添加到设备中或添加到开发人员计算机上的映像中

5、集成到安全的企业网络中

•除支持 IPv4 外，还提供对 IPv6 的完全认证支持

•最新的无线网络和通过网络访问保护(NAP) 增强的安全性

6、在开发期间利用嵌入式技术资源

•由大量积极活跃的开发人员和合作伙伴组成的社区，他们十分熟悉 Windows

Embedded Standard 技术

7、使用行业标准工具进行嵌入式应用程序开发

•与 Windows 工具和资源的兼容性能让OEM 利用 Windows 开发人员社区的技能

(二)无限可能：

1、在嵌入式设备上提供丰富的、身临其境般的用户体验

•多点触控手势界面和情景感知应用程序可在嵌入式设备上创造更吸引的人体验

2、构建可利用高端硬件能力的高级设备

•除 32 位 (x86) CPU 外，还支持 64 位 (x64)CPU，用以构建高端嵌入式系统

•直观而创新的流线型界面、Windows Flip3D 导航、改进的任务栏功能和跳转列表。

3、根据客户要求进行自定义

•提供定制 shell 支持，以体现客户品牌，创造独特的用户体验

•可轻松使用多种应用程序并连接到多种特定的外围设备

4、用创新解决方案开拓新市场

• BitLocker、BitLocker-to-go 和 AppLocker等安全功能可让 OEM 在嵌入式系统中增加

更多安全性；

5、通过智能电源管理开发“绿色”解决方案

•提供智能电源管理 API，以便开发人员构建可改进 CPU 空闲时间的应用程序

6、通过 Windows 云服务将 Web 功能扩展到嵌入式设备

•通过 IE 8 保护模式和仿冒网站筛选器，提高连接到 Internet 时的安全性

(三)Windows 连接

1、享用最新的 Windows 桌面技术创新

•包括安全的浏览器：Internet Explorer 8.0、增强的媒体体验：Windows Media Player12、改进的客户端服务器体验：远程桌面协议 7.0 和最新的 .NET Framework

2、提高客户端服务器方案的互操作性和无缝体验

•借助虚拟机管理程序享用 MicrosoftTerminal Services 或 Virtual DesktopInfrastructure (VDI) 等基于服务器的基础架构

3、将设备连接到现有的企业桌面基础架构

•嵌入式设备可以添加到域中，能让 ActiveDirectory 组策略得以应用

• Microsoft System Center Configuration Manager (SCCM) 和其他第三方管理软件

4、能让 OEM 重复使用现有的投资

•通过 DirectAccess 和 BranchCache 等功能改进了企业远程连接

5、降低部署和服务的复杂程度与成本

•有多种 Windows 部署工具可供选择，如 Windows 部署服务、Sysprep、

ImageX 或从 USB 启动

•选择直接 OEM 服务或者利用自动服务选项

（如 Windows Update 或 Windows ServerUpdate Services）

二、Windows Embedded Standard 7 技术概览

1.利用量身定做的基于Windows的操作系统构建设备

2. Win32应用程序的的完美兼容，同时支持基于.NET\MFC\ATL等开发框架开发的各类应用程序

3. 与企业级的服务器和工具相集成，与微软的数据库，云计算体系及各类应用技术无缝连接

4. 除了支持32位硬件和驱动程序，还支持64位的硬件平台及驱动程序(x86 and x64)

5. 适用于各类嵌入式设备，主要有：信息台, 瘦客户机, 零售终端设备, 车载电脑, 游戏机, 医疗设备，DVR, 无头设备，机顶盒等

6. 增强的新功能：Boot time,SuperFetch, BitLocker and BitLocker to Go, AppLocker, BiometricFramework,Reduced idle power consumption, Timer Coalescing API，WindowsTouch, Windows Aero, 64 Bit, Windows Presentation Foundation, Windows Sensorand Location platform

7. 最新的Windows技术：InternetExplorer 8, Windows Media Player 12, RDP 7, .NET 3.5, PowerShell V2

三、WES7 嵌入式新特性

1. EWF\FBWF （写过滤器）：

l 构建可靠、可信的嵌入式操作系统

l 保护目标磁盘避免写入操作

l 允许在只读的媒体下启动

l 帮助降低Flash存储介质的损耗

l 在异常掉电的状态下保护磁盘和系统文件

l 通过HORM来缩短系统启动时间

l 有选择性的控制文件写入原始磁盘

l 使文件交换的操作在内存中完成，有效的提高系统效率

读写操作原理

2. Register Filter （注册表过滤器）：

注册表过滤器和写过滤器的原理基本相同，区别在于注册表过滤器保护的是注册表中的某些键值不能被写入，这样可以有效地防止恶意的写入操作，从而保证系统的安全性和稳定性。下图描述了注册表过滤器的工作原理：

注册表过滤器的读写原理：

3. HORM (Hibernate Once Resume Many)

l 结合EWF和Hibernate的休眠技术

l 每次重启都从相同的hiberfil.sys文件引导

l 显著的系统启动时间改进(35s - 15s)

l EWF RAM 或 RAM-REG 仅支持启动分区保护

l 所有的分区必须均被EWF保护

l 非保护分区或卷必须被卸载

l 支持断电，关机，重启下的休眠启动

4. USB\CD 引导启动

l 支持Windows从可移动磁盘启动(Removable USB Mass Storage devices)

l 设计成基于写过滤器的启动(EWF& FBWF)

l 不支持: paging,crash dumps, hibernate

l 统一的HAL保证在所有的硬件平台上正常启动

l 有效的降低 Flash 存储器的损耗

5. 自定义的Shell和启动界面

在WES7中可以自定义修改Shell和启动界面，下图是WES7中修改前和修改后的登录界面对比：

6. 消息框\对话框自动回复

在WES 2009中，微软提供了消息框自动回复功能（Messagebox Auto Reply）,该功能用于屏蔽所有Windows自动弹出的对话框，这样可以使设备在无人值守的情况下正常运行和显示。尤其适用于自动服务终端和数字看板平台。例如在机场的航班时刻表，如果有异常错误的对话框弹出的话，又无人去看守，设备就会一直呈现这个对话框，从而使用户体验变的非常糟糕。现在在WES7中，除了具有原来的消息框自动回复功能（Messagebox Auto Reply）外，还新增了对话框过滤器（Dialog Filter），该功能可以使我们设置需要屏蔽的系统对话框，屏蔽的依据是根据我们设置的条件来进行过滤的，符合设置条件的系统对话框将被屏蔽。而相关的提示信息会转记到系统日志中去。以下是对话框过滤器的界面截图：

7. DISM (Deployment Image Servicing andManagement)

l WES7 中以包的方式整合系统功能；

l 每一个包都被Microsoft签名过，而且是可以被服务更新的；

l DISM 可以通过在线或者离线的方式更新系统功能包：可以直接在已发布的操作系统镜像中，通过光盘或者网络安装的方式，将未安装的组件添加到已发布的操作系统中。

8. 系统引导

l USB Boot –支持USB 2.0启动

l VHD Boot –支持脱离父操作系统的直接引导

l SD Boot - 支持Flash介质的存储器引导

l Virtual PC 7 - 支持基于Virtual PC 7的引导启动

9．可触摸的Windows – Multi Touch

l Windows 触控功能和改善的手写输入识别功能提供了新的、更直接的与您电脑进行交互的方式。

l 多点触控使您能够同时用多根手指在屏幕上进行操控。

10．Meida Center

Meida Center整合了图片，视频，电视，网络，应用程序，音乐，网络视频等多媒体应用的媒体中心。该功能是WES7提供的新的特性，非常适用于机顶盒，互联网电视及IPTV等设备的构建。是WES7中的一个重要功能。

四、Windows Embedded Standard 7 和 WES2009的对比

五、WES 7 开发工具

1、 Wizard Experience –Image Builder Wizard (IBW)

将WES77的映像交互式地直接装到目标设备,适用于快速的原形开发和产品评估

2、Advanced Experience– Image Configuration Editor (ICE)

高级的嵌入式开发情形,适用于OEM定制。

3、 Deployment ImageServicing and Management (DISM)

将功能包安装于在线的或离线的Windows Embedded Standard 7 映像上，通过光盘或者网络安装的方式，将未安装的组件添加到已发布的操作系统中。

六、WES7 镜像构建过程

在WES7中，构建一个操作系统镜像有两种方式：

1、通过IBW的光盘直接在目标设备上进行安装，安装的过程中会自动识别目标设备的硬件信息，同时安装驱动程序，安装过程中也可以使用WES7预置的模板进行安装，也可以自己选取要安装的功能包。整个部署过程类似于Windows 7操作系统的安装过程，非常简单，稍微具备计算机知识的人员就能操作。

2、通过ICE光盘在开发机上安装开发工具，安装完成后使用类似于目标设计器的ICE开发工具来进行操作系统镜像的开发。开发过程也类似于WES2009中的目标设计器，完成开发后会生成XML文件格式的系统配置文件，我们可以通过IBW光盘加载该配置文件完成WES7的最终部署，也可以通过ICE直接生成配置好的安装镜像，再通过该镜像完成WES7的最终部署。

镜像构建模块：