對于Windows Longhorn 的一再延遲發(fā)布，消費者們對微軟已經(jīng)失去了信心，為此微軟不得不忍痛縮水，以致于曾有媒體戲稱(chēng)“長(cháng)角牛”該改為“短角牛”會(huì )讓微軟大發(fā)雷霆。預計正式版本W(wǎng)indows Longhorn 和預期的技術(shù)、功能相比，有較大縮水，但是目前已經(jīng)確定的Internet Explorer 7.0、WGF1.0、WGF2.0、Windows  Media Player 11 等有重大改進(jìn)軟件的同時(shí)發(fā)布，仍然為它增色不少。當然除此之外，還有可大大增加操作系統視覺(jué)感受和娛樂(lè )性的3D 界面，也許這才是我們追求的終極享受。

    那么實(shí)現這些華麗終極界面的奧秘在哪里呢？

一、Windows Longhorn

    Windows Longhorn 將于2006年正式發(fā)布，它在操作系統史上的地位和革新，無(wú)異于Windows 2000之于Windows 98 ，是核心的重寫(xiě)。對于微軟的操作系統，也許大家都深有體會(huì )，Windows XP 和Windows 2000 使用了相同的內核和驅動(dòng)程序，由于發(fā)布時(shí)間僅相差一年，我們也不能指望其除使用圖形界面外還有某些本質(zhì)的區別。而Windows Longhorn 則不可同日而語(yǔ)了，在核心、內存和資源管理架構上都有徹底改變。不過(guò)Windows Longhorn 為了支持兼容的應用程序，它配備了兩種驅動(dòng)程序模式，一是XP/2000 的驅動(dòng)，一是Longhron特有 的下一代驅動(dòng)。新驅動(dòng)直接把驅動(dòng)程序與操作系統內核、API進(jìn)行了整合，官方命名為L(cháng)DM ，也就是 Longhorn Driver Model 的縮寫(xiě)。LDM 有一個(gè)非常重要而有趣的模塊--LDDM（是Longhorn Display Driver Model 的縮寫(xiě) ），它負責管理所有的圖形功能。微軟引以自豪的全新圖形特性便是構建在LDDM 驅動(dòng)程序基礎之上，而舊模式的驅動(dòng)程序就只能夠提供基本的圖形硬件支持，比如Windows XP 。

二、神秘的幕后殺手：LDM

    大家一定都有留意關(guān)于Windows Longhorn  的一切介紹，所以我們或許都知道它將有兩種圖形模式：基本模式和高級模式?；灸Ｊ绞菫榱四軌蛱峁Ξ斍坝布募嫒葜С?，無(wú)需要硬件設備提供額外的功能，在該種驅動(dòng)模式下，操作系統只能提供盡可能少的新API和新驅動(dòng)模式，一切以性能和可用性為最優(yōu)先。高級模式則需要硬件的支持才可以使用，它擁有全新的資源管理、虛擬內存、圖形界面，新硬件必須是專(zhuān)門(mén)為L(cháng)DM 規范進(jìn)行優(yōu)化才可以工作，并且要使用LDM規范的數據組織。在此情況下，內核和Longhorn 驅動(dòng)的新功能就能夠以最優(yōu)先的速度，最有效率、可靠地執行。

    Windows Longhorn 的這些特性為它設置了進(jìn)入的門(mén)檻，因此即使在操作系統發(fā)布一段時(shí)候后，大部分使用者也只能運行在XP 兼容模式或者基本的LDM 模式，而市場(chǎng)上大規模出現支持Longhorn 的硬件也需要一定時(shí)間。當然，支持高級LDM 設備的逐漸增加也是歷史的潮流，而首當其沖的將是顯示卡，因為它對于新操作系統的作用尤其重要。新的顯示卡和驅動(dòng)將可顯著(zhù)減少系統的延遲（主要是3D硬件加速)，提升內存和資源管理的效率，這些都是自動(dòng)完成的，無(wú)需應用程序或者編程人員的任何資源。

    新的驅動(dòng)模式和LDDM 提供了以下幾個(gè)重要的革新：

1. 狀態(tài)的透明化。每個(gè)應用程序都有獨立的顯示模塊和圖形通道，它們之間并不互相干擾

2. 資源和管理的透明化（分配內存、定位加速器等）， 進(jìn)程清晰明了。在分配新資源的時(shí)候會(huì )出現一個(gè)問(wèn)題，就是虛擬內存不足，因此在高級模式，內存的分配將比較嚴謹，因此保證了系統的穩定性，因為看菜吃飯，有多少資源就分配多少。而在基本模式，所有資源和都是可分配和可用的，但根據使用的頻率，資源會(huì )被分配在主內存或者虛擬內存當中。

3. 執行的透明化。應用程序能夠同步、爭使用硬件加速，并且不會(huì )相互干擾。系統為執行的命令流分配時(shí)間。

4. 命令的透明化。參數和命令在執行前首先被確認，例如OpenGL ，這樣可以顯著(zhù)增加應用程序的穩定性。高級驅動(dòng)模式允許該調用完全在硬件水平被執行，而不需裝載進(jìn)CPU 。

5. API 調用的開(kāi)支可顯著(zhù)減少，通過(guò)驅動(dòng)和硬件改變加速器的參數和設置。對于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，這個(gè)功能尤其重要，因為它可顯著(zhù)提升游戲的性能和提供更多的特效。

6. 支持熱插拔顯示卡

    這些誘人的功能都需要通過(guò)新的驅動(dòng)模塊和Longhorn 操作系統的新顯示核心完成，前景一片光明。接著(zhù)讓我們來(lái)看一下Longhorn 的圖形API 。

三、Longhorn 的圖形API

    圖形應用程序在框架圖的最頂層,下面的是不同API 尋址,讓我們從左到右給大家解析一下:

• WGF 2.0 是一個(gè)全新的3D API ,專(zhuān)門(mén)為L(cháng)onghorn 和未來(lái)的操作系統而設計,旨在取代DirectX 9 和它的修正版(D3D10) 。在圖形管線(xiàn)的處理上，它提供了截然不同的方法，因此對性能和3D硬件加速能力的提升也是劃時(shí)代的。新的管線(xiàn)需要新驅動(dòng)，舊的驅動(dòng)不能夠提供WGF 2.0 需要的功能。

• 為了滿(mǎn)足兼容性的需求，D3D9和其它舊的3D APIs 被保留，它們是為了滿(mǎn)足舊驅動(dòng)和現有Windows 2000/XP 應用程序的良好運行。D3D9 對應目前已發(fā)布最新的DirectX 9.0C 規范，其它更舊的APIs ，包括D3D5、6、7等都只能翻譯到D3D9 調用。它們一律使用舊的 管線(xiàn)。

• DX VA - DirectX Video Acceleration ，視頻流硬件加速的新系統和API 。它主要用于HD-DVD 級別的視頻進(jìn)行高性能硬件加速，此外它還可以防止數據在CPU或者GPU在解碼時(shí)候被修改或者竊聽(tīng)。被保護的數據，在通過(guò)常規總線(xiàn)傳輸的時(shí)候，會(huì )首先被加密，然后通過(guò)顯示卡的硬件進(jìn)行解密。此外，它還提供了認證系統來(lái)檢查驅動(dòng)，然后對驅動(dòng)進(jìn)行加速。

• WGF 1.0 也是一個(gè)新的API，它是在D3D9 顯示規范的基礎上作了少許修改而來(lái)（參考了D3D9.L ，因此可稱(chēng)為D3D9+)。從程序員的角度來(lái)說(shuō)，該API 在很多方面和調用都和D3D9 存在區別，比如使用了更方便的資源管理，而圖形pipeline 卻依舊保持了高效率和提供多種功能。也許可以這樣說(shuō)，WGF 與D3D9相比讓程序員更容易地開(kāi)發(fā)應用程序，另外它也嘗試盡可能多地利用LDDM的優(yōu)點(diǎn)，比如運行速度更快等。

• DWM/Avalon ，是在WGF 1.0 基礎上的超級架構，確切來(lái)說(shuō)是一圖形窗口A(yíng)PI 和一新DWM(Desktop Window Manager)的組合，它的管理方法和渲染方式和之前我們常見(jiàn)的有比較大不同?，F在，比如Unix(X-windows )，每個(gè)應用程序都有它自己的圖形空間、虛擬窗口，這些都有它們自己的語(yǔ)法、聲明和與其它應用程序虛擬窗口獨立。而DWM 則直接對應這些獨立的窗口，包括移動(dòng)、排列、覆蓋等。更復雜的任務(wù)，比如3D窗口管理，則通過(guò)建立調度表的形式，不會(huì )造成任何問(wèn)題。此外它還提供了多顯示的特性。

• OpenGL ，這個(gè)沒(méi)有改變。有兩個(gè)選項，一是顯示卡制造商的ICD 驅動(dòng)；一是處理XPDM或者LDM 顯示卡的D3D 驅動(dòng)。不過(guò)第二個(gè)選項的速度是很慢的，僅是提供了兼容的工作模式，不適合游戲。

    現在讓我們來(lái)看一下從應用程序到硬件的調用，其中主要的改變是顯示卡的驅動(dòng)，現在已經(jīng)分為了兩個(gè)部分。第一部分是(ginger-colored 單元，標記為用戶(hù)模式）在用戶(hù)水平執行，考慮到?jīng)_突或者不穩定，系統并不認真對待。它的目標是提供硬件的所有基本功能，例如檢查參數，用匯編設置進(jìn)行編譯和優(yōu)化，轉換形式為硬件的內部類(lèi)型。

四、新圖形Pipeline 和WGF 2.0

1. 加速器功能的細節規范。No CAPS ，所有加速器都必須支持每個(gè)功能規范。并且所有API 功能都是標準和強制性的。

2. 所有shader 類(lèi)型都使用通用的軟件：Vertex、Pixel和其它。新的Shader 模式，更加靈活、更少限制。

3. GPU 與CPU 高度獨立，完全自檢查參數和執行渲染隊列，自動(dòng)建立、分配和卸載資源。

4. 圖形Pipeline 的新舞臺 -導出中間結果用于將來(lái)的處理和幾何shader 。

5. 新HDR、普通、用戶(hù)數據結構的數據格式 。

6. 新的壓縮算法，和ATI的3Dc 比較類(lèi)似 。

7. 整數紋理尋址 。

WGF 2.0 的流程圖

    Windows Longhorn 的新WGF 2.0 shader(也許可以稱(chēng)呼為SM 4.0) 與之前的版本相比,可以稱(chēng)為革命而不僅是進(jìn)化，它帶來(lái)85%的Pipeline 利用效率提升。既然軟件出來(lái)了，硬件怎么辦？根據微軟的計劃，2006年正式推出正式版本的操作系統，而ATI、nVIDIA也將在下一代產(chǎn)品中基本支持WGF 2.0 ，比如NV6X和R520  。 目前的NV 3X 和Shader 3.0 級別顯示卡，恐難執行WGF 2.0 ，而考慮到應用程序的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，到2007年底發(fā)布的NV7X 才可全面展示W(wǎng)GF 2.0 的全部功能，這是由操作系統的長(cháng)生命周期和Longhorn 的先進(jìn)特性決定的。

五、全新特性，下一代操作系統

    Windows Longhorn 在今年夏天將正式發(fā)布測試版本，但根據MSDN上的數據和目前的泄露版，我們可以知道一些東西，這里對它作出一些總結。

1、Windows Longhorn 的設計完全以用戶(hù)為中心，操作界面基于任務(wù)。此界面的開(kāi)發(fā)代碼為Aero，是基于被稱(chēng)之為Avalon的、.NET的新API基礎上完成。

2，Windows Longhorn的開(kāi)始菜單和任務(wù)欄將用一個(gè)新的Sidebar組件所代替，該Sidebar基于XML，可以鏈接到本地資源，也可以鏈接 到遠程資源。 這點(diǎn)和目前Office System 的邊欄資源類(lèi)似。

3，Windows Longhorn將要求計算機安裝具有3D效果的視頻硬件，以使屏幕更栩栩如生。 但是顯示模塊同時(shí)提供了兼容的模式，預計分為三種規格：WGF 2.0 ，最華麗的效果，需要未來(lái)的顯示卡支持；WGF 1.0 需目前市場(chǎng)上主流的DirectX 9.0C 顯示卡；其它模擬WGF 1.0 模式。

4，Windows Longhorn 具有更加嚴謹的安全機制，可選擇地采用微軟和Intel，AMD共同開(kāi)發(fā)的Palladium安全技術(shù)。

5，Windows Longhorn將包含許多反病毒（AV）的API，它將會(huì )幫助開(kāi)發(fā)人員更容易地把他們的軟件繼承進(jìn)基本的操作系統中。

6，Windows Longhorn將包含集成的可刻錄DVD功能，它可以識別任何一種可刻錄DVD格式。

7，Windows Longhorn將包含一種更高級的錯誤報告工具Error Reporting Tool (ERT)，它允許用戶(hù)向微軟報告Bug，并且可以自動(dòng)修復這些Bug 。

9，Windows Longhorn采用一種新的安裝機制，將會(huì )在20分鐘之內安裝Windows Longhorn。

10，Windows Longhorn的編程機制將發(fā)生很大的變化，將統一Web和Windows編程模型，同時(shí)提供連線(xiàn)和離線(xiàn)的用戶(hù)體驗。在生成Longhorn的技術(shù)中，微軟已經(jīng)完全轉移到基于.NET的可管理代碼環(huán)境。Longhorn生成器最終將明確與以前的Win32 API進(jìn)行分離，也就是說(shuō)，Win32將會(huì )處于維護的狀態(tài)，所有的開(kāi)發(fā)都是以可管理的.NET API展開(kāi)的。一個(gè)被成為Avalon的API形成Desktop Compositing Engine (DCE)（桌面創(chuàng )作引擎）的基本元素，DCE將替代以前的GDI和GDI+。另外一個(gè)被成為Aero的API，為新的用戶(hù)界面提供API。這些全新的所有 API將采用XML應用程序標記語(yǔ)言，XML Application markup language (XAML)，對開(kāi)發(fā)人員提供比以前方便的多的訪(fǎng)問(wèn)能力。這種思想極大地減少了API的數量，并且使API更加標準化。目前，已經(jīng)有超過(guò)76000個(gè)Wi n32 API和無(wú)數的包裝。在Longhorn里，微軟希望把這些API減少到8000到10000個(gè)。另外一個(gè)重要的變化涉及到硬件驅動(dòng)，在過(guò)去，微軟允許消費者使用非簽名(non-signed)的驅動(dòng)程序以實(shí)現兼容性的需求，但這樣經(jīng)常導致穩定性的問(wèn)題。在Longhorn中，用戶(hù)只能使用經(jīng)過(guò)簽名的驅動(dòng)程序了。

11，就無(wú)縫互聯(lián)而言，Longhorn為下一代軟件和硬件架構提供了榜樣。例如，Longhorn將會(huì )提供對移動(dòng)電話(huà)的支持，能夠在電腦和移動(dòng)電話(huà)之間進(jìn)行數據傳輸和同步，并能在一個(gè)類(lèi)似資源管理器的界面中瀏覽移動(dòng)電話(huà)中的數據或者使用移動(dòng)電話(huà)的功能。Longhorn的這個(gè)特性與目前Windows系統對數碼相機的支持較類(lèi)似。微軟表示，Windows XP對網(wǎng)絡(luò )和硬件的支持并不出色，不過(guò)在Longhorn中將得到改進(jìn)。微軟呼吁硬件制造商對其Windows Connect Now技術(shù)、Qware以及供設備使用的Web服務(wù)提供支持。除此之外，Longhorn會(huì )像Windows管理USB或者PCI硬件一樣對局域網(wǎng)內部具有IP地址的設備進(jìn)行管理，將IP當成另外一種總線(xiàn)。這樣做的好處是：打印機的安裝過(guò)程不需要用戶(hù)參預而會(huì )自動(dòng)完成，就如同現在的USB閃存盤(pán)一樣，只要插入相關(guān)接口就可直接使用。

12，Longhorn是將支持高清視頻以及直接媒體訪(fǎng)問(wèn)功能。直接媒體訪(fǎng)問(wèn)功能可以讓安裝有Longhorn的PC在不開(kāi)主機的狀態(tài)下播放音樂(lè )或者視頻。

    開(kāi)發(fā)人員比較關(guān)心的是Visual Studio .NET "Whidbey"的發(fā)布，Whidbey是Windows Longhorn的IDE編程環(huán)境，目前處于Beta版的狀態(tài)。Whidbey包括XAML的可視化設計器。微軟將在今年10月23號洛杉磯的PDC大會(huì )上，向開(kāi)發(fā)人員提供第一個(gè)Longhorn Software Developer Kit (SDK)的公開(kāi)發(fā)布版本。Longhorn Software Developer Kit將包含開(kāi)發(fā)人員可訪(fǎng)問(wèn)的UI組件和行為。

六、Windows Longhorn 的歷史使命

     Windows系統的真正輝煌始于Windows95，出眾的易用性讓它在短時(shí)間內占據PC操作系統的絕對統治地位，發(fā)布之日購買(mǎi)者徹夜排隊，盛況空前。此后的Windows 98進(jìn)一步鞏固了微軟的優(yōu)勢，但和Windows 95相比，Windows 98系統并沒(méi)有多少根本的變動(dòng)，只是對一些新技術(shù)提供支持，并且整合高版本的瀏覽器等等。Windows 98最著(zhù)名的還是它的“藍屏錯誤”—要讓它崩潰簡(jiǎn)直不費吹灰之力，所有的用戶(hù)都對此深?lèi)和唇^！幸好，微軟后來(lái)推出的Windows 2000改用NT內核，穩定性大大提升，改變了Windows給人穩定性差的不佳印象。不過(guò)，Windows 2000仍然沿用過(guò)去的操作界面，和同時(shí)代的Mac OS X相比顯得丑陋不堪，這一點(diǎn)飽受Mac迷的恥笑。在2001年11月，微軟推出了Windows XP系統，在繼承Windows 2000基礎上有了大量的改進(jìn)：引入的Luna操作界面讓W(xué)indows第一次讓人感覺(jué)華麗漂亮，對許多新產(chǎn)品、新技術(shù)也及時(shí)提供支持，但總的來(lái)說(shuō)，Windows XP與Windows 2000一脈相承，除了界面存在較大的差異，其他方面的差別很小。從Windows 2000到Windows XP，微軟僅僅花了1年多的時(shí)間，從這里我們也可以看出二者不可能有本質(zhì)不同。

    從Windows XP 到Windows Longhorn ，消費者卻足足等上了5年，其中技術(shù)的進(jìn)步和后者的變化可想而知，Windows Longhron 代表的是未來(lái)十年內操作系統的地位。對于微軟的產(chǎn)品而言，作為一款具有劃時(shí)代意義的操作系統，Longhorn將呈現全新特性和感受。在2003年蓋茨宣布Longhorn開(kāi)發(fā)計劃的時(shí)候，它主要有三大支柱，即WinFS、Indigo和Avalon?？墒怯媱澑簧献兓?，由于種種原因,WinFS已經(jīng)被取消，計劃在Longhorn發(fā)布之后推出；而Indigo和Avalon不但將在Longhorn中出現，還會(huì )以插件的形式支持Windows Server和Windows XP。盡管Longhorn系統原先計劃的很多功能被取消了，但是無(wú)可置疑的是它仍然是一個(gè)重要的操作系統，并是首款主流的64位操作系統，帶動(dòng)整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)界都發(fā)生翻天覆地的變化。

    此外一些新概念的電腦也開(kāi)始與Longhorn 劃上了等號。比如對觸摸屏的支持,可制造更加先進(jìn)的Windows Longhorn Tablet Edition平板電腦。Longhorn對輔助顯示器的支持，能讓用戶(hù)在不啟動(dòng)Windows的情況下(對于筆記本電腦而言，甚至可以不用揭開(kāi)上蓋)查看和應用計算機中存放的數據，例如查看日歷、通訊錄和播放音樂(lè )、視頻文件等等。

    看完這些，也許大家對于32位Longhorn和64位Longhorn 獲得較好運行效果所需的硬件“指導配置”非常感興趣。根據目前測試版本的應用情況而言，512MB內存、目前“主流”配置的Pentium級處理器以及支持LDDM(Longhorn顯示驅動(dòng)模式)的顯卡，即可基本運行Windows Longhorn ，不過(guò)我們也應該明白，要想真正發(fā)揮Windows Longhorn 的特性，此配置僅是基本而已。大家可對比Windows XP 的推薦硬件和實(shí)際運行效果。不過(guò)在此，微軟也有計劃，如果用戶(hù)的個(gè)人計算機打上了“Designed For Windows XP”標記或者符合相應的硬件要求，那么它運行Longhorn時(shí)問(wèn)題也不會(huì )太大（微軟將對其下一代Windows標志進(jìn)行調整，計劃將授權標志分為金色和銀色兩種：貼有金色標記的PC必須能夠使用Longhorn的高級功能；銀色標記代表能夠在保證良好性能的前提下運行Longhorn的基本功能。）。32位版本和64位版本對硬件要求的區別也無(wú)外乎內存和顯卡。

    總的來(lái)說(shuō)，Longhorn是微軟下一代技術(shù)和平臺的軟件開(kāi)發(fā)代號，這一代軟件將包括Windows，Windows Server，.NET和Microsoft Office軟件的新版本。Windows "Longhorn"是下一代主要的Windows桌面操作系統，它很象Windiws XP，但包括了許多新的特性，如：基于任務(wù)（或者智能）的用戶(hù)界面，可擴展、可?？康拈_(kāi)始面板。Windows Longhorn也將和Windows XP一樣，將會(huì )發(fā)布Home版，Professional版，Tablet PC版，MEdia Center版，64位版和其它版本，但這些版本名字如何確定還沒(méi)有最終明確。