用户关于硬件，软件的体验

   现如今，电脑已成为人们生产、生活中不可或缺的工具。相信大家对于探讨什么是基础设备，以及软、硬件的发展趋势会如何影响设备开发者也很感兴趣。而本文在此将重点讨论软、硬件以及新兴科技的发展趋势，还有这些对于嵌入式设备的开发者又意味着什么。

　　在过去的50年间，我们见证了计算技术的发展：从大型主机到互联的台式电脑再到智能连接设备。嵌入式硬件也经历了类似的发展过程：从简单的4比特、8比特、16比特的计算设备，到32比特的单核与多核芯片，再到为某些类别嵌入式设备而设计的64比特多核芯片。作为单核的延伸，多核这种发展趋势加入了互联性，因此一台设备可以成为分布式嵌入式系统的一部分，而不是像过去那样仅仅是一台独立的设备。编写一个运行在单核CPU上的单线程进程相当简单。然而，开发多线程的代码就要复杂得多。如果我们再进一步，想要开发多线程的代码，并在多核的机器上运行，而且每个内核的负载能保持平衡，那么开发者的工作就会更复杂。如果你觉得这样还不够，那就把你的设备变成分布式嵌入式系统的一部分吧，这样嵌入式开发者就会被忙得焦头烂额。

　　早期的嵌入式系统设计方法，通常是采用“硬件优先”原则。即在只粗略估计软件任务需求的情况下，首先进行硬件设计与实现。然后，在此硬件平台之上，再进行软件设计。因而很难达到充分利用硬件软件资源，取得性能的效果。同时，一旦在测试时发现问题，需要对设计进行修改时，整个设计流程将重新进行，对成本和设计周期的影响很大。这种传统的设计方法只能改善硬件/软件各自的性能，在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化，在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。90 年代以来随着电子系统功能的日益强大和微型化，系统设计所涉及的问题越来越多，难度也越来越大。同时硬件和软件也不再是截然分开的两个概念，而是紧密结合、相互影响的。因而出现了软硬件协同（codesign）设计方法，即使用统一的方法和工具对软，协同设计软硬件体系结构，以限度地挖掘系统软硬件能力，避免由于独立设计软硬件体系结构而带来的种种弊病，得到高性能低代价的优化设计方案。

　　软件领域的发展趋势与此类似。过去，大部分软件都是用汇编语言编写的。但这么做却非常耗时，如果打印在折叠纸上的话，大约是每行6个字符，每页共132列。这样就让其他人很难看懂代码，也不容易调试或解码。从汇编语言到更的语言，比如C/C++，极大地提高了开发者的效率，而且源代码也因此更容易看懂了！编程效率的提高，不但是因为更的编程语言，也因为有了关联的执行时间函数库。举个例子，在开发一款Windows应用程序时，使用Windows基础库（Windows Foundations Classes）要比使用原始的Win32编程语言简单得多。今天，编程语言并不局限于C#，框架也不局限于Microsoft .NET Framework，而是在继续发展。这些框架促进了应用程序的迅猛发展，并且通过提供一系列的辅助库，大大减轻了开发者的负担。这样，开发者们就可以关注于如何写代码才能使自己的应用程序，而不是大量原始的、基础要素帮助运行应用程序。

　　新兴科技的发展趋势将围绕多核处理，处处是屏幕，自然的用户界面及多种多样的数字化内容展开。还有一个发展趋势是注重用户体验（请注意，我说的并不是用户界面）。这个领域已经有了许多佼佼者，尤其是Windows Embedded Compact 7 CTP与Silverlight的加入，增强与提高了用户的交互和体验。用户体验包含了大量用户输入与输出的方式。如果我们让时光倒流30年，主要的用户体验就是命令提示符与键盘。时光倒流20年的话，那时的图形用户界面就是键盘与鼠标。而今天，用户们可以根据设备的类型与使用场景，体验到更加身临其境的用户体验与输入-输出方式。尽管某些设备使用的是2D图像、键盘与鼠标，另外一些设备可能使用语音来输入输出；还有些设备也许会使用3D硬件加速图像与触控、手势和多点触控。

　　本文的重点就是，开发者们需要选用合适的编程语言与框架来建立他们的设备体验。这一过程包括许多事情，有处理多核或分布式系统编程，与基于云的服务的交互，以及建立身临其境的用户体验。

                           微软公司Windows Embedded事业部软件架构师

附：Mike Hall简历
    Mike Hall是微软公司Windows Embedded事业部软件架构师，负责 Windows Embedded Compact和 Windows Embedded Standard的有关工作。
    Mike拥有30多年代的行业工作经验，在微软公司工作了15年以上，初任职于开发者支持 (Developer Support) 部，主要从事 C/C++、MFC、COM 和设备驱动程序开发，以及 Win32、MASM 和 Windows CE 操作系统的开发。在出任目前的软件架构师一职之前，他还担任过Embedded Devices Group的系统工程师。