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“長角牛”該改為“短角牛”會讓微軟大發(fā)雷霆。預(yù)計正式版本W(wǎng)indows Longhorn 和預(yù)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)軟件的同時發(fā)布，仍然為它增色不少。當(dāng)然除此之外，還有可大大增加操作系統(tǒng)視覺感受和娛樂性的3D 界面，也許這才是我們追求的終極享受。

    那么實現(xiàn)這些華麗終極界面的奧秘在哪里呢？

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。基本模式是為了能夠提供對當(dāng)前硬件的兼容支持，無需要硬件設(shè)備提供額外的功能，在該種驅(qū)動模式下，操作系統(tǒng)只能提供盡可能少的新API和新驅(qū)動模式，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(nèi)存、圖形界面，新硬件必須是專門為LDM 規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化才可以工作，并且要使用LDM規(guī)范的數(shù)據(jù)組織。在此情況下，內(nèi)核和Longhorn 驅(qū)動的新功能就能夠以最優(yōu)先的速度，最有效率、可靠地執(zhí)行。

    Windows Longhorn 的這些特性為它設(shè)置了進(jìn)入的門檻，因此即使在操作系統(tǒng)發(fā)布一段時候后，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，而市場上大規(guī)模出現(xiàn)支持Longhorn 的硬件也需要一定時間。當(dāng)然，支持高級LDM 設(shè)備的逐漸增加也是歷史的潮流，而首當(dāng)其沖的將是顯示卡，因為它對于新操作系統(tǒng)的作用尤其重要。新的顯示卡和驅(qū)動將可顯著減少系統(tǒng)的延遲（主要是3D硬件加速)，提升內(nèi)存和資源管理的效率，這些都是自動完成的，無需應(yīng)用程序或者編程人員的任何資源。

    新的驅(qū)動模式和LDDM 提供了以下幾個重要的革新：

1. 狀態(tài)的透明化。每個應(yīng)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(nèi)存、定位加速器等）， 進(jìn)程清晰明了。在分配新資源的時候會出現(xiàn)一個問題，就是虛擬內(nèi)存不足，因此在高級模式，內(nèi)存的分配將比較嚴(yán)謹(jǐn)，因此保證了系統(tǒng)的穩(wěn)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(jù)使用的頻率，資源會被分配在主內(nèi)存或者虛擬內(nèi)存當(dāng)中。

3. 執(zhí)行的透明化。應(yīng)用程序能夠同步、爭使用硬件加速，并且不會相互干擾。系統(tǒng)為執(zhí)行的命令流分配時間。

4. 命令的透明化。參數(shù)和命令在執(zhí)行前首先被確認(rèn)，例如OpenGL ，這樣可以顯著增加應(yīng)用程序的穩(wěn)定性。高級驅(qū)動模式允許該調(diào)用完全在硬件水平被執(zhí)行，而不需裝載進(jìn)CPU 。

5. API 調(diào)用的開支可顯著減少，通過驅(qū)動和硬件改變加速器的參數(shù)和設(shè)置。對于開發(fā)者來說，這個功能尤其重要，因為它可顯著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新的驅(qū)動模塊和Longhorn 操作系統(tǒng)的新顯示核心完成，前景一片光明。接著讓我們來看一下Longhorn 的圖形API 。

三、Longhorn 的圖形API

    圖形應(yīng)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 是一個全新的3D API ,專門為Longhorn 和未來的操作系統(tǒng)而設(shè)計,旨在取代DirectX 9 和它的修正版(D3D10) 。在圖形管線的處理上，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代的。新的管線需要新驅(qū)動，舊的驅(qū)動不能夠提供WGF 2.0 需要的功能。

• 為了滿足兼容性的需求，D3D9和其它舊的3D APIs 被保留，它們是為了滿足舊驅(qū)動和現(xiàn)有Windows 2000/XP 應(yīng)用程序的良好運行。D3D9 對應(yīng)目前已發(fā)布最新的DirectX 9.0C 規(guī)范，其它更舊的APIs ，包括D3D5、6、7等都只能翻譯到D3D9 調(diào)用。它們一律使用舊的 管線。

• DX VA - DirectX Video Acceleration ，視頻流硬件加速的新系統(tǒng)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(shù)據(jù)在CPU或者GPU在解碼時候被修改或者竊聽。被保護(hù)的數(shù)據(jù)，在通過常規(guī)總線傳輸?shù)臅r候，會首先被加密，然后通過顯示卡的硬件進(jìn)行解密。此外，它還提供了認(rèn)證系統(tǒng)來檢查驅(qū)動，然后對驅(qū)動進(jìn)行加速。

• WGF 1.0 也是一個新的API，它是在D3D9 顯示規(guī)范的基礎(chǔ)上作了少許修改而來（參考了D3D9.L ，因此可稱為D3D9+)。從程序員的角度來說，該API 在很多方面和調(diào)用都和D3D9 存在區(qū)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，WGF 與D3D9相比讓程序員更容易地開發(fā)應(yīng)用程序，另外它也嘗試盡可能多地利用LDDM的優(yōu)點，比如運行速度更快等。

• DWM/Avalon ，是在WGF 1.0 基礎(chǔ)上的超級架構(gòu)，確切來說是一圖形窗口API 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的有比較大不同?，F(xiàn)在，比如Unix(X-windows )，每個應(yīng)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法、聲明和與其它應(yīng)用程序虛擬窗口獨立。而DWM 則直接對應(yīng)這些獨立的窗口，包括移動、排列、覆蓋等。更復(fù)雜的任務(wù)，比如3D窗口管理，則通過建立調(diào)度表的形式，不會造成任何問題。此外它還提供了多顯示的特性。

• OpenGL ，這個沒有改變。有兩個選項，一是顯示卡制造商的ICD 驅(qū)動；一是處理XPDM或者LDM 顯示卡的D3D 驅(qū)動。不過第二個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(xiàn)在讓我們來看一下從應(yīng)用程序到硬件的調(diào)用，其中主要的改變是顯示卡的驅(qū)動，現(xiàn)在已經(jīng)分為了兩個部分。第一部分是(ginger-colored 單元，標(biāo)記為用戶模式）在用戶水平執(zhí)行，考慮到?jīng)_突或者不穩(wěn)定，系統(tǒng)并不認(rèn)真對待。它的目標(biāo)是提供硬件的所有基本功能，例如檢查參數(shù)，用匯編設(shè)置進(jìn)行編譯和優(yōu)化，轉(zhuǎn)換形式為硬件的內(nèi)部類型。

四、新圖形Pipeline 和WGF 2.0

1. 加速器功能的細(xì)節(jié)規(guī)范。No CAPS ，所有加速器都必須支持每個功能規(guī)范。并且所有API 功能都是標(biāo)準(zhǔn)和強制性的。

2. 所有shader 類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(shù)和執(zhí)行渲染隊列，自動建立、分配和卸載資源。

4. 圖形Pipeline 的新舞臺 -導(dǎo)出中間結(jié)果用于將來的處理和幾何shader 。

5. 新HDR、普通、用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)格式 。

6. 新的壓縮算法，和ATI的3Dc 比較類似 。

7. 整數(shù)紋理尋址 。

WGF 2.0 的流程圖

    Windows Longhorn 的新WGF 2.0 shader(也許可以稱呼為SM 4.0) 與之前的版本相比,可以稱為革命而不僅是進(jìn)化，它帶來85%的Pipeline 利用效率提升。既然軟件出來了，硬件怎么辦？根據(jù)微軟的計劃，2006年正式推出正式版本的操作系統(tǒng)，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(zhí)行WGF 2.0 ，而考慮到應(yīng)用程序的開發(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(tǒng)的長生命周期和Longhorn 的先進(jìn)特性決定的。

五、全新特性，下一代操作系統(tǒng)

    Windows Longhorn 在今年夏天將正式發(fā)布測試版本，但根據(jù)MSDN上的數(shù)據(jù)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(jié)。

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

2，Windows Longhorn的開始菜單和任務(wù)欄將用一個新的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(yuǎn)程資源。 這點和目前Office System 的邊欄資源類似。

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

4，Windows Longhorn 具有更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩珯C(jī)制，可選擇地采用微軟和Intel，AMD共同開發(fā)的Palladium安全技術(shù)。

5，Windows Longhorn將包含許多反病毒（AV）的API，它將會幫助開發(fā)人員更容易地把他們的軟件繼承進(jìn)基本的操作系統(tǒng)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)，它允許用戶向微軟報告Bug，并且可以自動修復(fù)這些Bug 。