http://www.yuanland.com/product/embeddedos/item/167-wes7.html#sigProGalleria7980d516e5
WES 7(Windows Embedded Standard 7)は、マイクロソフトが2010年5月13日に発表したX 86プラットフォーム、Windows 7をコンポーネント化した組み込みOS。WES 7はWindows 7の最新の機能に加え、EWF、FBWF、Dialog Filter、DISM、Register Filterなど、組み込み機器に適した組み込み機能を備えています。本文はWES 7の最新の技術特性と神秘的なベールを明らかにして、Windows 7に基づくより簡単で、より強力な新世代マイクロソフト組み込みオペレーティングシステムを理解させます。
組み込み機器の定義:
Embedded Applicationとは?
組み込みアプリケーションとは、一般にコンシューマ(Consumer)に提供されない、次の特定の業界または特定のタスクのソフトウェアプログラムおよび/または機能を指します。
- 組み込みシステムの主な機能を提供する、
- 組み込みシステムの販売に向けられた特定の業界の機能要件を満たすために使用されます。また、ライセンス製品ソフトウェア以外に重要な機能を提供します。
「組み込みシステム」(Embedded System)とは「組み込みシステム」とは
(i)ライセンス製品(Licensed Products)に基づく、
(ii)2つ以上の中央プロセッサ(CPU)を使用し、
(iii)組み込みアプリケーションとの共同使用、
(iv)汎用パーソナルコンピュータ機器として販売されているわけではなく、
(v)パーソナルコンピュータや多機能サーバなどの汎用コンピュータ装置の商業的に実行可能な代替品として使用できないコンピュータシステムやコンピュータ装置。
Windows Embedded製品ファミリー
WindowsプラットフォームはマイクロソフトのデスクトップOSプラットフォームとして知られている。PC市場ではWindowsオペレーティングシステムが95%以上のシェアを占めており、Windows NTから始まり、後のWindows 2000まで、Windows XP、Vista、最新のWindows 7オペレーティングシステム、WindowsプラットフォームのPC上での体験が浸透している。
マイクロソフトはPCプラットフォーム上のWindowsのオペレーティングシステムのほかに、組み込み機器、消費電子、工業自動化制御機器、その他のハンドヘルド機器に特化したマイクロソフトのオペレーティングシステムプラットフォームであるWindows Embeddedという非常に重要な製品ラインを持っている。Windows Embeddedは、デスクトッププラットフォーム上のマイクロソフトのユーザー体験を滑らかにデバイスに移植し、デスクトップOSプラットフォームの95%の機能を提供するほか、マイクロソフトのすべてのサーバ技術、データベース技術、開発技術にも対応している。最も特筆すべきは、Windows Embeddedはまた多くの組み込み機能を持っており、私たちのデバイスをより効率的に、より安定的に、メンテナンス量をより低くしています。
WES 7技術の概要
1.カスタマイズされたWindowsベースのオペレーティングシステムを用いたデバイスの構築
a.Windows 7の強力な機能をコンポーネントとコンポーネント化で実現
b.組み込み用途に特化した機能を提供する(Embedded Enabling Features)
c.多言語のローカライズをサポートする
2.Win 32アプリケーションの完全な互換性、同時にベースをサポートする。NET \ MFC \ ATLなどの開発フレームワークで開発された各種アプリケーション
3.エンタープライズクラスのサーバとツールと統合し、マイクロソフトのデータベース、クラウドコンピューティングシステム及び各種応用技術とシームレスに接続する
4.32ビットハードウェアとドライバに加え、64ビットハードウェアプラットフォームとドライバにも対応(x 86 and x 64)
5.各種組み込み機器に適用し、主に:情報台、シンクライアント、小売端末設備、車載パソコン、ゲーム機、医療設備、DVR, ヘッドレス装置、セットトップボックスなど
6.強化された新機能:Boot time, SuperFetch, BitLocker and BitLocker to Go, AppLocker, Biometric Framework,Reduced idle power consumption, Timer Coalescing API,Windows Touch, Windows Aero, 64 Bit, Windows Presentation Foundation, Windows Sensor and Location platform
7.最新のWindowsテクノロジー:Internet Explorer 8, Windows Media Player 12, RDP 7, .NET 3.5, PowerShell V2
WES 7の新しい組み込み機能:
WES 7は、XPE \ WES 2009のすべての組み込み機能に加え、多くの新しい組み込み機能を提供しています。
1.EWF \ FBWF(書き込みフィルタ):
- 信頼性と信頼性の高い組み込みOSの構築
- ターゲットディスクを書き込みから保護
- 読み取り専用メディアでの起動を許可する
- Flashストレージメディアの損失を低減
- 異常な電源オフ状態でディスクとシステムファイルを保護する
- HORMによるシステム起動時間の短縮
- 選択的な制御ファイルを元のディスクに書き込む
- ファイル交換の操作をメモリ内で完了させ、効率的にシステムを向上させる
WES 7で強調する必要があるのは、WES 7のFBWF機能がXPE \ WES 2009のFBWFの重要なバグを修正したことである。WES 7のFBWFはカバー層のファイル削除に伴い、自動的にカバー層空間を解放する。これはメモリの容量制御にとって重要な最適化になります。例えば、FBWFによってCディスクを保護した場合、Cディスク上に100 Mのファイルをコピーすると、FBWFはオーバーレイレイヤ内にこのファイルを作成します。言い換えれば、メモリ中に100 Mのスペースをロスしてこのファイルを保存するために使用されます。私たちが再び200 Mのファイルをコピーすると、カバー層は再び200 Mの空間を損失してこのファイルを保存するために使用されます。このとき、Cディスクから2つのファイルを削除すると、オーバーレイレイヤからも2つのファイル、つまりメモリの300 M空間が回収されることを意味します。しかし、従来のXPE \ WES 2009の設計では、オーバーレイレイヤはこの2つのファイルを削除する動作を記録しているだけで、実はこの2つのファイルはオーバーレイレイヤから削除されていないので、メモリの300 M空間も解放されません。これにより、頻繁にコピーしてファイルを削除すると、オーバーレイ層(メモリ)がすぐに枯渇します。現在、WES 7ではこの問題が完全に解決されており、ファイルが削除されるにつれて、オーバーレイ層(メモリ)も解放されます。したがって、これはWES 7における書き込みフィルタに関する最大の改良である。次の図では、書き込みフィルタの動作原理を説明します。
2.レジストリフィルタ:
レジストリフィルタとライトフィルタの原理は基本的に同じですが、レジストリフィルタが保護しているのはレジストリ内のキー値の一部が書き込めないことで、悪意のある書き込み動作を効果的に防止し、システムの安全性と安定性を保証することができます。
3. HORM (Hibernate Once Resume Many)
- EWFとHibernateを組み合わせた休眠技術
- 再起動のたびに同じhiberfil.sysファイルから起動
- 顕著なシステム起動時間の改善(35 s-15 s)
- EWF RAMまたはRAM-REGはブートパーティション保護のみをサポート
- すべてのパーティションはEWFで保護されている必要があります
- 非保護パーティションまたはボリュームはアンインストールされている必要があります
- 電源オフ、電源オフ、再起動によるスリープ起動をサポート
4.USB \ CDブート起動
- Windowsのリムーバブルディスクからの起動をサポート(Removable USB Mass Storage devices)
- 書き込みフィルタによる起動(EWF&FBWF)
- サポートされていません:paging, crash dumps, hibernate
- 統一されたHALはすべてのハードウェアプラットフォームで正常に起動することを保証する
- Flashメモリの損失を効果的に低減
5.カスタマイズされたシェルと起動インタフェース
XPE \ WESでは、Microsoftはライセンスからオペレーティングシステムの起動画面と商標の変更をOEMで許可していますが、公式な修正方法は提供していません。しかし現在、WES 7では、マイクロソフトが起動画面とログイン画面を修正するための公式ソリューションを提供しています。起動インタフェースとカスタムハウジングを修正することで、ブランドのない起動インタフェースを構築し、デスクトップ面の背景画像とShell Launcherをカスタマイズすることができます。
6.メッセージボックス\ダイアログボックス自動返信
WES 2009では、Microsoftは、すべてのWindowsが自動的にポップアップされるダイアログボックスをブロックするためのメッセージボックス自動返信機能(Messagebox Auto Reply)を提供している。これにより、デバイスを無人で正常に動作させ、表示することができる。特に、自動サービス端末とデジタル看板プラットフォームに適しています。例えば空港のフライト時刻表で、異常なエラーが発生したダイアログボックスがポップアップされると、誰も見張りをしていないので、デバイスはこのダイアログボックスを表示し続け、ユーザー体験を非常に悪くします。現在、WES 7では、元のメッセージボックス自動返信機能(Messagebox Auto Reply)に加えて、マスクが必要なシステムダイアログを設定できるダイアログフィルタ(Dialog Filter)が追加されています。マスクの根拠は、私たちが設定した条件に基づいてフィルタリングされ、設定条件に合ったシステムダイアログがブロックされます。関連するプロンプト情報はシステムログに転記されます。
7. DISM (Deployment Image Servicing and Management)
- WES 7におけるシステム機能のパッケージ化
- 各パッケージはMicrosoftによって署名され、サービスによって更新されることができます
- DISMは、システム機能パッケージをオンラインまたはオフラインで更新することができる
DISMはWES 7の中で非常に有用な新機能であり、これまでXPE \ WES 2009を使用していたときに、リリースされたデバイスでコンポーネントが不足している問題が発生した場合は、ターゲット・デザイナにコンポーネントを追加し、オペレーティング・システム・ミラーをターゲット・デバイスに再生成して配備する必要がありました。これは、すでに大量にリリースされているデバイスにとって致命的な問題です。現在、WES 7にはDISM機能があり、リリースされたオペレーティングシステムミラーに直接、ディスクまたはネットワークを介してインストールされたコンポーネントをリリースされたオペレーティングシステムに追加することができます。
8.システムブート
- USB Boot–USB 2.0起動をサポート
- VHD Boot-親OSから離れた直接ブートをサポート、つまり仮想ハードディスク上に直接アクセスするオペレーティングシステムを再起動することで
- SD Boot-Flashメディア対応メモリブート
- Virtual PC 7-Virtual PC 7ベースのブート起動をサポート
VHDによる直接ブートについては、詳細な実装手順を後述する。
9. Meida Center
Meida Centerには、画像、ビデオ、テレビ、ネットワーク、アプリケーション、音楽、ネットワークビデオなどのマルチメディアアプリケーションのメディアセンターが統合されています。この機能はWES 7が提供する新しい特性であり、セットトップボックス、インターネットテレビ、IPTVなどのデバイスの構築に非常に適している。は、WES 7の重要な機能の1つです。もし皆さんが興味があれば、あなたのマシンにWindows 7オペレーティングシステムがインストールされているので、早速スタートメニュー->Media Centerを注文して体験してみましょう。:)
10. Direct Computer
もしWES 7がメモリ最適化、起動速度、操作インタフェースにおいて大きな改善を行ったとすれば、実際にはグラフィック画像処理において、WES 7の改善はもっと明らかである。最も主要な体現は、WES 7はDirectX 11をサポートし、Direct Computerの機能を新たに追加した。では、Direct Computerとは何でしょうか。簡単に言えばDirect Computerとは、マイクロソフトがグラフィックメーカーの異なるグラフィックアクセラレーション技術を抽象化し、OEMや開発者がグラフィックアクセラレーションプログラムを開発しやすいように統一的なプログラミングインターフェースを提供していることです。例えば、nVidiaのグラフィックスアクセラレーション技術はCutaであり、ATIのグラフィックスアクセラレーション技術がFileStreamであれば、私たちが開発したアプリケーションはこの2つの技術に対してプログラムされると、移植性が非常に悪くなります。Cutaテクノロジをプログラムする場合、アプリケーションはATIグラフィックスのアクセラレーションテクノロジを使用することはできません。私たちは異なるグラフィックスカードメーカーに対して異なるプログラムを作成することはできないでしょう。Direct Computerテクノロジーがあれば、WES 7は統合インタフェースの仕事を支援してくれているので、心配する必要はありません。