Preview: Windows 8 – die Embedded-Edition

Im September 2011 hatte Microsoft das neue Windows 8 vorgestellt: Neben dem klassischen Einsatz auf einem PC und Notebook ist mit Tablets nun der Consumer-Markt im Visier. Die für Tablets notwendige Bedien-Philosophie \’Touch First\‘ umgesetzt als Kacheloberfläche \’Metro-UI\‘ sorgt seitdem für viel Aufsehen. Microsoft hat für den Zielmarkt auch eine neue Ära für den Windows-7-Nachfolger eingeleitet: Windows 8 unterstützt nicht nur die Intel x86/x64-Architektur sondern kann auch auf ARM-basierten System-on-Chip(SoC)-Lösungen betrieben werden. Generell sind die Windows-Embedded-Varianten skalierbar, das bedeutet, der Umfang des Betriebssystems lässt sich auf die Bedürfnisse der Hardware und spezielle Einsatzszenarien zuschneiden. Bietet WES8 die Möglichkeit auch für ARM-basierende Plattformen Images zu erzeugen? Welche Vorteile verspricht nun die neue WES8-Version für die Automatisierungstechnik? Zunächst: Die öffentlich verfügbare WES8-CTP macht bereits einen sehr stabilen Eindruck – es können Images für die x86/x64, nicht aber für die ARM-Plattformen gebaut werden. Der Umfang der Images und somit der Platzbedarf auf z.B Flash-Medien ist in den Vorgänger-Versionen stetig gestiegen und hat mit WES7 einen Umfang von 2,2GByte bei einem allerdings sehr großzügigen Ausbau mit fast allen angewählten Komponenten erreicht: Enthalten sind das .NET Frameworks 2 und 3.5, Multi-Language Package, Internet-Explorer IE10, Remote Desktop (RDP), Diagnose Tools und die Write Filter. Eigentlich spielt der Platzbedarf keine wesentliche Relevanz, da die Speicherpreise in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken sind – dennoch ist erfreulich, dass WES8-CTP bei Auswahl der identischen Komponenten mit 2,2GByte identisch viel Speicherplatz benötigt, obwohl sogar neue Features wie das Metro-UI als Shell dazu gewählt wurden. Die Toolkette zum Erzeugen der Images hat sich nicht verändert: Mit dem \’Image Configuration Editor\‘ (ICE) werden die gewünschten Funktionalitäten des Betriebssystems festgelegt, auch Voreinstellungen wie \’Write Filter per Default nicht aktiv\‘ werden konfiguriert. Als Ergebnis liefert ICE ein sogenanntes Answer-File im XML-Format. Wie bei WES7 auch wird dieses Answer-File vom \’Image Building Wizard\‘ (IBW) auf einem bootfähigen USB-Stick genutzt, um direkt auf der Zielhardware ein lauffähiges Image zu erzeugen. Der Basisablauf hat sich nicht geändert, ebenfalls zeigt IBW keine wesentlichen Veränderungen. ICE bietet jedoch deutliche Vorteile: Unter WES7 konnten im ICE gegebenenfalls notwendige Third-Party OEM-Komponenten nur aus einem OEM-Verzeichnis per xcopy in das Zielimage integriert werden – WES8 bietet nun mit dem neuen \’Module Designer\‘ eine einfache Integration von OEM-Komponenten: Man kann selbst Module erzeugen, welche Dateien kopieren, ausführen oder auch Treiber installieren und Anpassungen an der Registry vornehmen. Alle Hinweise auf den Einsatz des Windows-Betriebssystems können per Branding über den gesamten Betriebszyklus eliminiert werden: Der Logon-Bildschirm kann flexibel umgestaltet werden, ebenso wie die Shell und der Shutdown-Vorgang. Neu ist, dass nun in Kombination mit UEFI-Boot ebenso während der Startphase bereits im Bootvorgang jeglicher Hinweis auf Microsoft in Form von Text oder Grafik komplett unterdrückt und optional mit eigener Grafik ersetzt werden kann. Ein fehlender Hinweis auf \’Windows\‘ bei Embedded-Geräten bedeutet somit nicht automatisch, dass ein Nicht-Microsoft OS im Einsatz ist – es ist einfach vom Hersteller gut auf seine Bedürfnisse zugeschnitten worden. Lag die übliche Bootzeit bisher bei 45 bis 55s, so kann mit UEFI-Boot nun in 15s ein Default-Image direkt in die Metro-UI-Kacheloberfläche starten und von dort auf die bisher bekannte Win32 Shell umgeschaltet werden. Allerdings können mit WES8-CTP auch andere Startverhalten festgelegt werden: Der \’Shell Launcher\‘ erlaubt jede andere Applikation als Shell zu starten – ebenso können unterschiedliche Shells für unterschiedliche Benutzer und Benutzergruppen festgelegt werden. Alle vorher bekannten Filter wie der Keyboardfilter oder der Dialogfilter zum Unterdrücken von Windowsdialogen sind weiterhin verfügbar – neu hinzugekommen ist ein Gesture-Filter um auch Touch-Aktionen auf Wunsch abfangen zu können. Unter WES7 standen der \’Enhanced Write Filter\‘ (EWF), der \’File based Write Filter\‘ (FBWF) und der Registry Filter zur Verfügung. Als Schreibschutz verriegelte der EWF den Zugriff auf z.B. die CF-Karte auf Partitionsebene – der FBWF bot mehr Flexibilität und konnte auf Verzeichnis und Dateiebene Ausnahmen vom Schreibschutz zulassen. Im WES8-CTP fasst der neue \’Unified Write Filter\‘ (UWF) alle bisherigen Filter zusammen und bietet neue Möglichkeiten: Der Overlayspeicher (ein virtueller Speicher, in dem Änderungen an Dateien/Ordnern während der Laufzeit erhalten bleiben) wurde nach dem Löschen von Änderungen bisher vom EWF nicht wieder freigegeben – der UWF erledigt die Freigabe nun eigenständig. Als Registry-Exclusion des UWF steht nun der direkte Schreibzugriff in die Registry zur Verfügung ohne ein Overlay nutzen zu müssen: Dieses Feature ist für das automatische Handling des \’DayLightSwitching\‘ (DST-Switching) eine enorme Erleichterung – in der Vergangenheit war es durchaus mit Aufwand verbunden, eine Lösung für das Umschalten der Sommer-/Winterzeit korrekt zur erledigen: Eine eigene Applikation musste auf dem komplett verriegelten und geschützten System den Zeitsprung erkennen und vor allen anderen Applikationen beim Systemstart die Uhrzeit korrigieren. Der UWF erledigt dies nun, für den Konfigurationszugriff bietet der UWF ein lokales und remote erreichbares MMC Snap-In und ein scriptfähiges WMI-Interface. Windows 8 läuft auf allen Windows-7-Computern und stellt keine neuen Anforderungen an die Hardware – auch für die Embedded-Variante WES8-CTP konnte das in ersten Tests bestätigt werden. Die Metro-UI-Möglichkeiten unterstützen die in den Automatisierungsmarkt drängenden Multitouch-Systeme exzellent. Win32-Applikationen können weiterhin normal auf WES8-CTP installiert werden, bei den Metro-UI-Applikationen bietet Microsoft für die Tablet-Consumer-Welt dazu bislang nur den Weg des Marketplace an. Apps im Marketplace müssen sich aber Regeln und Stabilitätsprüfungen unterziehen, um eine positive \’User Experience\‘ in Bezug der Stabilität und Performance zu garantieren. Automatisierungsgeräte haben in der Regel aber keinen direkten Zugriff auf das Web – hier wird es andere Verteilmechanismen geben müssen. Das WES8 als Technical Preview macht technisch bereits zu diesem frühen Zeitpunkt einen sehr stabilen und durchdachten Eindruck. Die kommende Zeit bleibt spannend.