Creazione di una immagine Windows XP Embedded robusta

Da Andy Ridnour, Windows Embedded MVP - Konstantin Morozov, BSQUARE Corporation

Relativo a: Microsoft Microsoft Windows XP Embedded

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Introduzione Introduzione
Panoramica di Windows XP Embedded Panoramica di Windows XP Embedded
Pratiche di progettazione software Pratiche di progettazione software
Processo di sviluppo di Windows XP Embedded Processo di sviluppo di Windows XP Embedded
Ruolo dei test Ruolo dei test
Riepilogo Riepilogo

Introduzione

Questo white paper è rivolto agli sviluppatori che iniziano a utilizzare Microsoft Windows XP Embedded e desiderano approfondire argomenti quali la creazione di un'immagine Windows XP Embedded robusta nel proprio dispositivo client x86. L'articolo è diviso in quattro sezioni. La prima sezione fornisce una panoramica sul sistema operativo Windows XP Embedded e spiega su cosa si basa l'affidabilità di questo sistema. Nella seconda sezione vengono presentate alcune pratiche di progettazione software che è possibile adottare per migliorare l'affidabilità di un processo di generazione di Windows XP Embedded. Nella terza sezione vengono offerti dei suggerimenti su come aumentare l'affidabilità durante i diversi passaggi del processo di generazione di Windows XP Embedded (vedere la seguente Figura 1). Infine, la quarta sezione descrive alcune efficaci utilità per i test che possono giocare un ruolo importante nella fase di controllo della qualità.

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Figura 1. Panoramica ad alto livello del processo di generazione di Windows XP Embedded

 

Panoramica di Windows XP Embedded

Base del codice di Windows XP Embedded

I sistemi operativi Windows XP Embedded e Windows XP sono progettati con la stessa stabile base del codice di Microsoft Windows NT e Windows 2000. Questa base del codice offre un modello di memoria protetta e multitasking preempitivo che contribuiscono alla stabilità del sistema. Grazie a questa base del codice consolidata, Windows XP Embedded si è dimostrato un sistema affidabile già a livello di kernel.

La differenza tra il sistema operativo desktop Windows XP e il sistema operativo Windows XP Embedded consiste nel fatto che Windows XP Embedded è modulato in componenti. Comprendere la modalità di creazione dei componenti di Windows XP Embedded è la chiave per poter distribuire in modo affidabile una versione di Windows XP Embedded.

Il concetto di generazione di Windows XP Embedded

Il concetto di generazione di Windows XP Embedded è diverso rispetto ai sistemi operativi incorporati come Windows CE .NET. In Windows XP Embedded, il concetto di generazione indica la raccolta di file binari, chiavi del Registro di sistema e altre risorse necessarie per il supporto della funzionalità desiderata nel dispositivo di destinazione. In Windows CE .NET, invece,tale concetto si riferisce alla ricompilazione e al collegamento del sistema operativo e delle applicazioni.

 

Pratiche di progettazione software

Gli sviluppatori possono utilizzare diverse pratiche di progettazione software, con effetti significativi sull'affidabilità.

Scelta del fornitore

Un notevole vantaggio di Windows XP Embedded consiste nell'utilizzo di hardware commerciale x86 per i dispositivi client che consente di risparmiare tempo e denaro. Dal punto di vista dell'affidabilità, tuttavia, è necessario che gli sviluppatori comprendano che l'hardware dei dispositivi è un fattore fondamentale per l'affidabilità del dispositivo stesso. Di conseguenza, è necessario scegliere attentamente i fornitori di terze parti che forniscono altri driver o applicazioni software. Gli sviluppatori devono valutare i proprio fornitori in base a cinque parametri:

  • Il fornitore di hardware soddisfa o supera i requisiti del sistema di destinazione (ossia, CPU Intel Pentium II o superiore, supporto BIOS ACPI PnP, supporto PCI 2.0 o superiore, supporto di memorizzazione da 5 MB, 64 MB di RAM)?

  • Il fornitore di hardware si concentra sulla qualità? In cosa consiste il processo di controllo qualità? Partecipa al programma WHQL (Windows Hardware Quality Lab) di Microsoft?

  • Il fornitore di software offre una garanzia sui driver e sulle applicazioni software?

  • Il fornitore offre un supporto tecnico adeguato?

  • Se in un componente hardware o software appartenente a un unico fornitore si verifica un problema tecnico, qual è la capacità e la prontezza di risposta del fornitore?

Metodologia di sviluppo

Se ci si attiene a una metodologia di sviluppo che include la redazione di un documento di requisiti software prima di avviare la procedura, si contribuisce indirettamente all'affidabilità della versione finale. La creazione di un'immagine Windows XP Embedded prevede la selezione e la configurazione dei componenti. Ad esempio, il documento di requisiti che descrive in che modo un utente finale può configurare il dispositivo di destinazione consente allo sviluppatore di selezionare i componenti corretti per l'attivazione delle funzionalità desiderate. Un documento di requisiti che descrive come produrre il dispositivo di destinazione aiuta lo sviluppatore a configurare la versione di Windows XP Embedded affinché supporti il processo produttivo.

Supporto tecnico di Windows XP Embedded

Gli strumenti di sviluppo di Windows XP Embedded, Embedded Studio, sono semplici da utilizzare, tuttavia uno sviluppatore può risparmiare tempo (e ridurre il numero di ore di lavoro extra) se può basarsi su una valida rete di supporto tecnico. Microsoft supporta una vasta community di sviluppatori di Windows XP Embedded sul sito Web Microsoft. In questo sito, gli sviluppatori possono consultare newsgroup, articoli tecnici, Knowledge Base e molte altre risorse. Inoltre, i pacchetti di supporto tecnico di Windows XP Embedded possono essere acquistati da numerose compagnie, ad esempio BSQUARE.

 

Processo di sviluppo di Windows XP Embedded

Il processo di sviluppo e gli strumenti di Windows XP Embedded sono descritti in dettaglio nel sito Web Microsoft. Questi passaggi vengono riepilogati nella Figura 1 a pagina 1 come Analisi hardware, Creazione componenti, Configurazione versione e Distribuzione immagine. Invece di ripetere le stesse informazioni, in questa sezione vengono offerti suggerimenti specifici relativi a ciascun passaggio che gli sviluppatori possono utilizzare per assicurare una versione più affidabile di Windows XP Embedded.

Prima di iniziare Suggerimento 1: caricare XP Pro e le applicazioni

Il modo migliore di investire il proprio tempo e assicurarsi un processo di generazione affidabile è installare Windows XP Professional (il sistema operativo desktop) nel dispositivo di destinazione x86. L'installazione e l'utilizzo di XP Professional e delle relative applicazioni fornisce un benchmark per valutare l'affidabilità di hardware, driver e applicazioni. Questa pratica di benchmark consente allo sviluppatore di eliminare hardware, file binari del driver e applicazioni che potrebbero causare errori nella versione di Windows XP Embedded.

Analisi hardware Suggerimento 2: informazioni su Target Analyzer

I due programmi di Target Analyzer, Target Analyzer Pro (TAP.exe) e Target Analyzer (TA.exe), si completano vicendevolmente. TAP.exe è un'applicazione di Microsoft Win32 che richiede Windows 2000 o Windows XP per l'installazione sul dispositivo di destinazione. Se non è possibile utilizzare TAP.exe, è possibile eseguire Target Analyzer (TA.exe) che funziona in ambiente DOS. TA.exe rileva solo la presenza (e non la presenza e il dispositivo) di dispositivi ACPI, USB, 1394, SCSI, PCMCIA e ISA. Inoltre, TA.exe fornisce un suggerimento per l'Hardware Abstraction Layer (HAL) e non rileva i dispositivi enumerati software. Quando si utilizza TA.exe, potrebbero essere necessarie fonti aggiuntive per la documentazione dell'architettura dei dispositivi di destinazione.

Configurazione versione Suggerimento 3: riduzione del tempo di realizzazione di prototipi

Target Designer consente di creare un'immagine del sistema operativo a scopo di test senza dover acquistare una licenza per il sistema operativo. L'immagine resta valida per un periodo compreso tra 90 e 180 giorni, quindi viene visualizzata come "schermata blu". Se un team di sviluppo ha scelto Windows XP Embedded e sta già sviluppando prototipi per presentazioni o per clienti importanti, è opportuno valutare l'acquisto di una licenza del prodotto. In questo modo, si evita il rischio di dover richiedere dopo quattro mesi l'intervento urgente di un tecnico, magari durante il weekend, perché la demo presenta la schermata blu.

Configurazione versione Suggerimento 4: impostazioni di visibilità in Target Designer

Target Designer consente allo sviluppatore di impostare una soglia e scegliere se rendere visibile o meno un componente durante la configurazione. L'utilizzo dei livelli di visibilità riduce il numero di componenti con i quali deve lavorare uno sviluppatore. Quando si esegue il debug di una versione e non viene individuato un componente, lo sviluppatore deve verificare l'impostazione di visibilità di tale componente.

Configurazione versione Suggerimento 5: controllo delle dipendenze in Target Designer

Una volta configurata una versione di Windows XP Embedded, Target Designer analizza costantemente le catene di dipendenze lunghe. Ciascun componente ha esigenze e dipendenze specifiche. Target Designer risolve automaticamente i problemi relativi alle dipendenze tra i componenti se la casella di controllo per la risoluzione automatica delle dipendenze è selezionata. Lo svantaggio di questa funzione consiste nel fatto che le dimensioni della versione possono diventare maggiori di quanto desiderato dallo sviluppatore senza fornire la visibilità sui componenti aggiunti per soddisfare le dipendenze. Uno sviluppatore deve individuare delle condizioni di compromesso tra la velocizzazione della versione, l'utilizzo del controllo Automated Dependency e la riduzione delle dimensioni dell'immagine.

Distribuzione immagine Suggerimento 6: utilizzo dello strumento di clonazione del sistema

Nella preparazione di un'immagine di produzione che verrà duplicata in più dispositivi durante il processo di produzione, uno sviluppatore deve includere il componente dello strumento di clonazione del sistema. Il componente di clonazione non è richiesto nel caso in cui per ciascun dispositivo venga eseguito un processo autonomo di First Boot Agent (FBA). Tuttavia, il processo FBA richiede molto tempo e non è vantaggioso in un ambiente di produzione.

 

Ruolo dei test

Per il debug di Windows XP Embedded, sono disponibili diverse utilità per i test. InCtrl5 di PC Magazine (http://www.pcmag.com) consente a uno sviluppatore di acquisire uno snapshot del sistema prima e dopo le modifiche. FileMon è uno strumento gratuito che visualizza l'attività dei file system in tempo reale e segnala i file utilizzati dal programma, compresi le librerie a collegamento dinamico (DLL) e i file di configurazione. RegMon, disponibile su Sysinternals (http://www.sysinternals.com), visualizza le applicazioni che accedono ai registri. Microsoft offre utilità Dependency Walker in Platform SDK, che consentono allo sviluppatore di assicurarsi che tutte le librerie DLL richieste per un'applicazione o un driver siano incluse.

 

In questo white paper vengono descritte quattro aree sulle quali uno sviluppatore può concentrarsi per assicurare una versione più affidabile di Windows XP Embedded. Queste includono informazioni sulle origini di Windows XP Embedded, l'utilizzo di efficaci pratiche di progettazione software, l'avvio di un progetto che prevede l'esecuzione di Windows XP Professional in un dispositivo di destinazione e altri suggerimenti per aumentare l'affidabilità e, infine, l'integrazione di test nel processo di sviluppo mediante diverse utilità. In questo articolo, si spera che gli sviluppatori che iniziano a utilizzare Windows XP Embedded possano trovare informazioni utili che consentano loro di ridurre la curva di apprendimento di Windows XP Embedded e di lanciare rapidamente nuovi, affidabili prodotti sul mercato.