瑞星卡卡安全论坛综合娱乐区Rising茶馆 【小鹰专题】老虎发威,老牛迎战!

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【小鹰专题】老虎发威,老牛迎战!

Longhorn野心勃勃的最初构想

    关于Longhorn我们曾经有过介绍,当时微软刚刚披露开发计划,雄心勃勃要将Longhorn打造为最先进的操作系统。为此,Longhorn将成为诸多梦幻技术的集合体,其中最关键的四项核心技术便是WinFS存储引擎、Avalon表现层、Indigo网络服务平台以及NGSCB下一代安全计算基础。其中,WinFS存储引擎是一套全新的文件系统,它采用数据库方式实现对硬盘文件的高度细化组织,令文件搜索工作变得既准确又快速。举个例子,用户只要输入内容相关的关键字并执行搜索操作,目标文件便可在瞬间呈现,这其实也就是Google桌面搜索和苹果Tiger系统Spotlight技术所实现的理念—不同的是,WinFS走得更远,它不仅令本机文件搜索工作获革命性提高,而且应用范围被拓展到远程网络—借助这项技术,远程用户能够对网络上共享的文件实现同样快速准确的搜索,而不会像现有Windows系统一样打开文件都需要花费半天工夫,更别指望能在一堆陌生而烦乱无序的共享文档中快速找到所需要的内容。Avalon表现层则致力于创建一个拥有三维特效的用户界面,Longhorn也就因此成为首款3D操作系统。Indigo网络服务平台则是一套全新的网络通信机制,它不仅可对无线网络提供更好的支持,且对网络的底层通信架构作深入的改良,大大提升网络通信的效率。至于NGSCB安全计算基础,该技术通过对内存访问的隔离保护外加硬件平台的配合,可有效遏止来自黑客入侵、病毒、恶意代码造成的安全危机,困扰业界多年的计算机安全问题有望获根本性的解决。



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关键的两大技术缩水
在计划发布之后,Longhorn成为业界热衷讨论的对象,所有人都为Longhorn的这些革命性技术兴奋不已。的确,相比现有的Windows XP和Windows 2000,Longhorn脱胎换骨,微软希望创立的是面向未来十年的操作系统平台。但与之对应,Longhorn庞大而复杂,技术难度超乎想象,许多项目的前期开发工作都因技术难度太高而无从实现,以至于Longhorn开发进度陷入困顿之中。最终,微软内部不得不重新检讨Longhorn的设计,他们意识到Longhorn面临的技术障碍远非短时间所能解决,为了保证Longhorn能够在2006年底前推出,微软不得不作出一个让业界嘘声四起的决定:Longhorn的功能被大幅度削减,以保证能够在2006年底前顺利推出,而之前开发人员所作的工作被完全放弃。如此一来,Longhorn便从一个“革命性的操作系统”蜕变为“Windows XP SP2”的升级版,它甚至被业界分析家讽刺说成是微软的“短牛角”。最要命的是,Longhorn在功能缩水的同时并没有降低对硬件平台的高要求,这让许多用户都难以接受,结果便是缩水之后的Longhorn不断受到来自各方面的责难,它所得到的褒奖少得可怜—或者说,根本就没有什么正儿八经的褒奖。

    成为第一个牺牲品的是WinFS文件系统。在过去,微软将它视为Longhorn中最为核心的技术,如前所述,WinFS采用一种数据库的方式来组织文件,每一个文件都被清晰记录并有机组合,借助这项技术,Longhorn便可实现高效精确的搜索并建立跨越网络的协作模式。这样前卫的理念注定难以在短时间内付诸现实,微软不得不将之暂时放弃,这样,我们在首个Longhorn版本中将看不到WinFS的身影。但这并不是说WinFS被永远放弃,开发工作仍然会继续进行,只是要等到时机成熟后才会被引入Longhorn的后续版本中。

    暂时放弃WinFS意味着Longhorn只能选择NTFS文件系统,快速桌面搜索和网络搜索功能自然无法以预定的方式实现。很明显,微软自然不可能放弃这个杀手级功能,它将以一种取巧的方式实现类似的桌面搜索—我们知道,在Google推出桌面搜索工具后不久,微软也发布了类似的MSN Toolbar Suite工具,它可以通过IE浏览器搜索网页、索引及定位Office文档、电子邮件、日程表及联络人等等。该技术在未来将被整合到Longhorn系统中,成为一个子功能,这样也可实现高效率的桌面搜索—不难看出,此种做法与苹果的Spotlight实际上如出一辙,虽然它只是表面上的整合,而非如WinFS存储引擎基于API的深度整合,效率有所不如,但对终端用户来说,这两者的差异并不是太明显。此外,微软的开发思想也有明显的转变:搜索不再是唯一的重点,Longhorn将把精力集中在帮助用户组织和寻找文档上,如果文档能够以更有序的方式组织,用户很容易便可找到,搜索自然就不再必要了。为此,Longhorn将引入“虚拟文件夹”的概念。用户可建立基于关键字的虚拟文件夹,这样在访问目标文件时可顺便参考内容相关的其他文档,例如,用户可以建立一个关键字为“OS X Tiger”的虚拟文件夹,这样所有相关的文档、图片或其他资料都可以在这个虚拟文件夹中找到。借助这样的机制,Longhorn为用户解决了诸如“我的文件到底放在哪里?”之类的麻烦,而不必单单依赖一个强有力的搜索引擎。

    NGSCB下一代安全计算基础也成为缩水的对象。这个计划同样是野心勃勃,它的精髓是通过软硬结合的方式将安全问题彻底消除:硬件平台的所有内部通信都采用认证机制,而操作系统则在内存中建立安全的访问区域,所有相关的进程都在严密的保护之下,安全隐患几乎可以被彻底消除(如要进一步了解NGSCB,我们建议大家参考《个人电脑》之前的相关文章)。但与WinFS同样不幸,NGSCB技术难度太大,微软不得不将它放弃,代之以一个名为“安全启动(Secure Startup)”的技术,该技术的作用是对硬盘进行加密,如果没有获得密钥,系统入侵者即便能找到文件也无法解读,保证数据的安全性。但它在技术特性上与NGSCB有如天渊之别,基本上可以肯定,缺乏NGSCB让Longhorn的安全性高不到哪去,病毒、恶意代码的骚扰看来还将在PC平台上存在漫长的时间。



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Longhorn的最终技术特性

尽管上述两项关键技术无法在Longhorn中体现,业界对微软讥讽有加,但微软仍然表示Longhorn将是“有史以来最高质量的操作系统”,它拥有一箩筐令人兴奋的新技术新特性,可用价值远超越之前的任何操作系统。这些新特性包括一个漂亮的三维操作界面(即原先的Avalon表现层)、全面升级的IE 7.0浏览器、高效率的网络(即Indigo网络服务平台)、Qwave音频及视频体验技术以及一个号称PDF杀手的Metro新文本格式,尽管WinFS和NGSCB两大技术缺失,Longhorn仍拥有与系统整合的快速桌面搜索技术和全新的文件组织方式,可有效提高用户的使用效率。而建立在Windows XP SP2基础上的安全改进也让Longhorn拥有较理想的安全性,并在一定程度上可有效防御攻击、病毒和恶意代码的侵害。另外,Longhorn的可靠性和易用性将更进一层,它包括一个可以快速检查、分析、修正问题的诊断架构,以及一套可保护数据安全的强大备份工具,并拥有丰富的应用程序接口(API),这项特性相信会让所有的开发者感到兴奋。

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Avalon 3D图形界面
操作系统的界面似乎一直都不是微软的重点,从Windows 95一直到Windows Me、Windows 2000,微软在这方面都没有任何改进,无论图形界面还是图标都粗糙丑陋,长时间对着这样美感全无的操作系统谁都会厌烦—实践证明,一套软件产品如果能拥有美观的界面,可对用户的工作效率有立竿见影的积极影响。和Windows XP开始,微软终于迈出了第一步,相比其他各版本的Windows系统,Windows XP对任务栏、标题栏、菜单、按钮都作了美化,被粗糙界面折磨已久的人们刚开始接触到Windows XP时,都惊叹这是一个界面漂亮、令人着迷的系统,虽然它在技术上和Windows 2000比没有太大的进步,可追赶时髦的用户很快便投奔XP的怀抱。

    不过,微软在这方面的表现远无法同苹果的Mac OS X相提并论。OS X采用一种名为“Aqua”的界面,所有视觉元素皆被精心打造,水晶般剔透的蓝色按钮、漂亮的菜单、精心打造的图标以及带动态缩放效果的Dock停靠栏,甚至连点击文件夹的开启动作都具有精美的动态效果。而除了操作系统本身外,OS X平台的应用软件也普遍都有美观、精致、易用的操作界面,倘若你体验过OS X平台后再来看Windows XP,便会感觉XP复杂而丑陋。也正因为这个原因,Windows的用户一直都对OS X羡慕不已—而这种情况将从Longhorn开始被彻底终结,微软在Longhorn的GUI设计上下了大功夫,Avalon表现层扮演着核心角色—Longhorn将配有Aero Glass、Aero以及“经典模式”三种不同的图形界面,其中最高等级的Aero Glass将具有半透明效果及3D阴影效果,相当漂亮,对此我们不再多费口舌,大家可以从下面几张Longhorn 5028开启Aero Glass效果的预览图中了解到这一点。


图8 Longhorn 5028的Aero Glass图形模式,半透明特效相当漂亮。

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IE 7.0浏览器
微软一度认为浏览器不再需要任何改进,在发布IE 6.0之后相当漫长的时间,它都没有得到有效更新,最多也只是在爆出安全漏洞时推出补丁修修补补—要命的是,IE 6.0显然是个设计糟糕的浏览器,安全性极差,屡受恶意代码攻击;使用繁琐,每看一个页面都需要开启一个同样的进程,资源占用率很高;无法阻止弹出广告,相信绝大多数IE用户都有过关闭广告关闭得抓狂的经历,而这些问题直到SP2的推出才得到一定程度的缓解。

    在Longhorn中,微软将整合IE 7.0浏览器。IE 7.0将从Firefox中获取灵感,它将增加标签浏览功能,提高易用性的同时有效降低资源占用率;它的安全性也将大大改进。但我们不要指望IE 7.0会严格遵守W3C标准,微软并不希望W3C标准代替自家的IE标准,这样做便可令其他的浏览器无法正常显示专门为IE优化过的网站,达到打击竞争对手的目的。然而,这样的历史大概没什么机会重演了,Firefox风靡全球,市场占有率不断攀升,地位已相当稳固;再说,越来越多的网站建设者意识到W3C标准的重要性,坚持只对IE作优化的做法早已过时了。


图9 Longhorn 5028预览版中的IE浏览器,虽然仍未采用IE 7.0,但操作界面已经大变样。

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高效的网络通信与完善的无线支持
Windows XP在网络方面的支持非常糟糕,访问网上邻居,需要花费好几分钟才能显示共享的内容。微软官方也承认这方面存在严重不足,过去它们只关心网络能否连接上正常工作,而没有认真考虑过端对端通信的情景,后果便是网络的响应时间慢如蜗牛。

    这种情况会在Longhorn身上得到彻底改变,起到关键作用的就是前面介绍过的“Indigo网络服务平台”—该技术已经开发完毕并被用于64位Windows XP系统中,网络响应速度问题得到根本解决,传输效率也大有改善;而Longhorn在此基础上更进了一步:它将支持包括802.11n、Wimax、UWB、蓝牙2.0在内的各种无线网络技术,并提供一套统一的向导,安装、配置和管理工作都可以借助这个向导顺利完成;而在无线网络激活之后,Longhorn可自动搜索并设置安全的连接,且支持在不同热区间作无缝切换。

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PDF杀手:Metro新型文本格式
  Metro新文本格式是Longhorn系统的一个重要组成元素,该格式基于XML技术构架,可支持在客户端打印出理想的图文混排效果,例如,目前的位映射技术无法很好地处理屏幕上的视觉特效,如Longhorn中的“Aero Glass”透明窗口就很难在打印中体现,而Metro格式有望解决这类问题。微软希望Metro在打印效果、文件大小和打印效率中取得平衡的同时,可以让用户方便地浏览、共享和打印文档。

    这些晦涩的技术文字估计会让不少读者摸不着头脑,简单点说,我们可以将Metro视为与Adobe PDF竞争的文件格式,这二者的关键组成元素非常相似,如都允许用户锁定文档、禁止他人修改,达到保护知识产权的目的。而为实现这个功能,微软引入了数字签名技术,它还打算将Windows版权管理服务(Windows Rights Management Services )一并融入Metro文档中,如此一来,Metro就可以作为文档分发的可选格式之一,这一点同PDF看起来没有什么不同。

    为了开发Metro格式,微软与一个文档处理软件供应商Global Graphics建立了合作关系—Global Graphics在高端数码打印领域有深厚的研究基础并处于领先地位,在Metro的开发中,它将为微软提供技术咨询和软件原型。Global Graphics同时表示,他们也将为该公司的畅销软件Raster Image Processor(RIP)提供一个Metro打印实现,且将它整合于微软的开发工具中。

    在介绍Metro格式时,微软的官员小心翼翼避免将它与PDF相提并论,但二者的竞争关系一览无遗,或许它们担心Longhorn可能因此遭受新的垄断指控。



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OS开发思想的转变


  Mac OS X Tiger与Longhorn标志着计算机操作系统迈向新的制高点。在开发的过程中,苹果与微软迥然不同的思想袒露无疑:苹果以Mac OS X 10.0开始,进行持续不断地更新,Bug消除、性能提高、功能扩展,一步一步实现了从量变到质变的飞跃。Tiger成功走上64位的轨道,一大批极富实用意义的先进技术成为Tiger的一部分,从内到外,所有的细节都被精致打造—诚如苹果所言,Tiger是目前最先进、最安全、最完美的PC操作系统,无论从哪个角度来看它都无可挑剔,而Longhorn或多或少都可以从Tiger身上汲取营养。与苹果相比,微软所执行的一直都是跨越式发展路线,它对小修小改的做法不屑一顾,每开发完一款操作系统之后就不再怎么改进,下一个版本总是基本推倒重来,以大量的时间精力来换取品质跨越提升—在操作系统不算复杂的过去,这种做法并无不妥,但随着操作系统日渐庞大而复杂,从零开始开发意味着大得令人望而生畏的工作量,而这样做也会让之前所作的努力白白浪费。倘若当初微软采取类似苹果的改良路线,以Windows 2000为基础,不断除去Bug、增加新特性,发展到今天必然可大幅超越Windows XP,甚至可以达到Longhorn的技术水平。但历史无法改变,微软在开发过程中大吃苦头,规格一变再变,根本原因就在于此。意识到这一点,微软也改变了原先的僵化做法:Longhorn不仅仅是一次大飞跃,而且也将成为新的起点,微软将进行持续不断地改进工作,缺失的技术特性陆续补上。显然,我们不应指望Longhorn的首个版本可达到完美境地,庞大的开发工作会让它出现大量的Bug,但不用太长的时间,Longhorn将会因持续的改良而变得日趋完美,“一个有史以来最高质量的OS”将不再是一句空话。




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Longhorn的路线图

2005年4月,Longhorn Beta1的预览版发布,也就是本文提到的Longhorn 5028;

    2005年夏季,Longhorn Beta 1发布,微软称该版本将拥有正式版1/3的功能;

    2005年9月,召开第二次“Longhorn”专业开发者大会;

    2005年晚期至2006年中期,发布“公共技术预览”形式的过渡版本,随后发布Longhorn Beta 2;

    2006年第三季度至第四季度,发布最终的RTM(Release to Manufacture)版Longhorn;

    2006年12月25日,Longhorn正式公开发售。



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Longhorn的其他技术特性


● “超取(Superfetch)”缓存技术。该技术为一个新的替换算法,可提高Longhorn利用闪存进行磁盘读写的效率(目前三星公司正在开发配备闪存的新概念硬盘),采用这样的存储技术,Longhorn系统的启动时间可缩短在15秒钟之内,从内存休眠状态恢复则只需要不到2秒钟,真可谓是快如闪电。

    ● Qwave音频及视频体验技术。Qwave是一项提高互联网音频/视频流播放质量的智能技术,它可监控用户网络的可用带宽,一旦在播放高品质音频/视频时遇到带宽不足的情形,Qwave可驱使Windows Media Player自动切换到一个低品质的流连接。

    ● 全新的用户模式音频栈。该音频栈可令Longhorn产生媲美于家电系统的专业音频流,大幅度提升PC系统的音频质量。

    ● HD DVD支持。Longhorn将直接支持东芝/NEC的HD DVD格式,微软方面尚未对蓝光DVD表态,但我们认为Longhorn肯定也会对它提供支持,毕竟蓝光DVD在存储领域拥有非常明显的优势。


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