10月底,微软公司在美国洛杉矶召开专业开发者大会(PDC,Professional Developers Conference),比尔·盖茨亲自揭开了预计将在2006年正式发布的微软下一代视窗操作系统Longhorn的神秘面纱;几乎同时,开放源代码开发实验室(OSDL)公布了Linux2.6核心程序的最新测试版;11月初,苹果公司推出将现有操作系统升级到Mac OS X 10.3.1(Panther)版的升级软件包,并于11月29日正式发布了中文版的Mac OS X Panther。操作系统领域里的“三驾马车”几乎在同一时间展现自己的最新面孔,怎能不让PC用户们欣喜若狂呢!
微软公司无论是在视窗操作系统还是在它的另外一个旗舰产品办公套件Office上,都体现了同一种风格和思路,那就是一定要以强大的应用功能和简便的操作来吸引用户升级,甚至不惜牺牲系统性能。而此次Longhorn的官方露面,也再次表明了这种发展思路,Longhorn在增加用户体验和安全性能等方面可谓做足文章,但是据了解,该操作系统安装后占用磁盘空间竟高达3GB(Windows XP安装后占用空间大约1GB),虽然微软公司公布的最低硬件配置并不算苛刻,但是这个配置充其量只能算是一个可以安装的配置,如果要真正感受Longhorn的全新体验,恐怕目前市面上的主流硬件配置都难以胜任,因此有分析人士说:“Longhorn的推出将带动新一轮的硬件升级。”比尔·盖茨也表示,Longhorn将带动硬件的升级,预计到了2006年,个人电脑的处理器主频将达到4GHz至6GHz,并有2GB的内存、TB等级的硬盘,以及比现在强三倍的绘图芯片。
如果从发展思路上来看,Linux的开发者们似乎和微软有着截然不同的考虑。一家Linux厂商的一位技术人员说:“Linux在性能和功能上,更注重性能,如果某一项功能可能带来比较大的性能损失,那我们宁愿不要这项功能。”这也许回答了为什么Linux对硬件设备的要求没有Windows那么高的原因。一位Linux玩家在接受采访时说:“对于玩家来讲,Linux是最好的选择,因为用户不仅可以直接读取Linux的源代码,而且Linux的性能也不逊于Windows,最新的Linux内核已经可以支持目前市面上所有的64位处理器了。”这一方面说明了Linux的功能已经基本上可以满足桌面PC机用户的需求了,但从另一个侧面看,Linux目前的技术门槛还比较高,有很多在Windows环境下是由操作系统代办的工作,在Linux环境下,用户却不得不自力更生亲自动手了。
苹果公司的Mac OS X在发展思路上可谓独具特色,它基于Unix内核,具有天生的稳定性和可靠性,因此它更多的是在细微之处给用户一些惊喜,最新版的Mac OS X Panther和以往版本相比并没有太多大的变动,但是如果你是一个细心的苹果拥护者,其实也不难发现苹果公司的良苦用心。
Longhorn:三大技术撑门面
下一代视窗操作系统Longhorn被认为是自Windows95之后微软公司最重大的一项计划,微软公司为其付出了巨大的经济代价,盖茨在PDC大会上介绍说Longhorn工程的耗资达到了四十多年前美国在登月计划上所耗资金的水平。微软之所以不惜花费如此巨大的人力、物力、财力来开发这款新的操作系统,主要是因为它希望通过培育新一代的Internet-aware应用来巩固它在桌面操作系统领域的统治地位。
从目前微软公司公布的消息来看,在Longhorn操作系统中采用了三项最新技术,它们将视窗操作系统带进了一个全新的发展阶段。这三项技术分别是:新的3D图形用户界面Avalon、采用关联式数据库技术并基于XML的新文件系统WinFS,以及基于Web Services的新通信架构Indigo,它们都属于Longhorn最新的应用开发环境WinFX。
一直以来,微软都认为基于浏览器的B/S结构应用是应用软件技术的一个倒退,例如,它为了兼顾HTML页面技术,使得编程的方法并不简捷,应用的稳定性也不高,在资源的利用上,B/S结构的应用系统也没有充分利用客户端的计算资源,尤其是客户端的图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)并没有在电脑游戏等应用中充分发挥作用,因为客户端仅仅是一个浏览器,它必须和服务器连接才能工作,而服务器的处理能力就成为整个应用系统处理能力的瓶颈。所以微软公司主张用一种智能化的Internet-aware客户端替换现有的基于浏览器的客户端技术,从而充分利用那些运行Windows操作系统的桌面PC机中过剩的计算资源。而Avalon技术正是将3D技术应用于Windows图形用户界面的一种尝试,它将充分利用客户端的硬件资源,形成一种智能化的3D客户端。而且利用Avalon技术开发应用程序要比利用目前的GUI简单,因为它采用了一种被称为XAML(XML应用程序标记语言,XML Application markup language)的语言,可以为开发人员提供比以前方便得多的访问能力,而且用这种语言开发的程序代码可以在不同的应用程序之间得到共享。从这个意义上来看,Longhorn更多的是在支持胖客户端技术,而非时下很多企业都在推广的瘦客户端技术,这也难怪,因为如果瘦客户端应用模式得以普及,那么Longhorn在桌面PC领域的市场无疑会受到冲击,或者说Longhorn在这一领域将无用武之地。
]WinFS是微软公司推出的新文件系统,被称为Windows Future Storage。该文件系统基于开发代号为Yukon的微软新一代SQL Server数据库技术,可以提取文件的物理位置,允许用户进行复杂的数据检索和排序,这在今天是不可能实现的。但WinFS不是一个全新的文件系统,而是对NTFS(NT File System,NT文件系统)的扩展,它仍然需要NTFS。除了采用WinFS技术之外,微软还新增加了一个文件系统概念——库,它将像集合那样利用某种逻辑关系来组织数据,而不管它们在系统中的实际物理存储位置,从而使用户可以在日益增长的硬件设备中更加容易地查找到他们需要的数据(目前主流的硬盘容量已达120GB,有人预计两三年内将达到1TB,即1024GB)。有关分析人士认为,Longhorn的文件系统使得用户能够以更快的速度、更便捷的方式搜索相关的文件和项目,这无疑是一件好事,但是对于某些应用软件开发商来说,这并非好事,因为这意味着数据信息将不再存储在这些软件开发商的软件系统中,而是进入微软控制的文件系统中,显然这将进一步确立微软的垄断地位。同样道理,新的文件系统无疑会增强微软应用软件产品的竞争力,难怪有人惊呼:“Longhorn会让微软更加‘霸道’吗?”
Indigo是一个基于XML和Web Services的中间件,它也被认为是.NET的一个新的版本,直接瞄准了销售J2EE软件的厂商,包括IBM、Sun、BEA、甲骨文等竞争对手。据悉,Indigo可加速在Windows上开发Web services,并且加入了像WS-Policy、WS-Security、WS-Trust, WS-Federation、WS-ReliableMessaging、WS-Coordination等这些Web services协议,从而使得Indigo已经不再像普通意义上的中间件那样为桌面应用软件提供标准的、基于消息的通信功能,而是作为Longhorn开发环境的一部分,为目前使用微软开发工具Visual Studio.Net的开发人员提供极大便利,彻底改变了开发者开发应用系统时从下而上的思路,使得他们从一开始就不用再去考虑安全、管理、流程等基础问题,这些问题都由操作系统一手包办了,从而减轻了开发者的负担。
当然了,就目前从各方媒体得到的消息来看,Longhorn的面世至少要等到2006年,届时Longhorn会是一个什么样子,现在还很难说,因为微软公司总是喜欢先吊一吊追随者的胃口,然后再给他们一个大大的惊喜。
微软公司惦记搜索引擎市场已经不是一天两天了,微软欲与Google一争高下的决心也已经是“司马昭之心,路人皆知”,因此在Longhorn操作系统中集成的搜索功能也就更加引人注目了。据说,Longhorn操作系统中集成了一个中心搜索服务,它把本地搜索(硬盘或服务器)和互联网搜索结合起来,淡化了两者的区别,它甚至能在晚上搜索用户喜欢的网站并把它们缓存到硬盘上,从而大大加快互联网访问的速度。
Linux:吃着碗里的,看着锅里的
Linux在服务器领域的成就不容置疑,至今它仍然以令人刮目的增长速度快速侵蚀着服务器操作系统这块硕大的蛋糕。但是,Linux的支持者们丝毫不满足于现有的成绩,他们的目光已经从服务器领域扩展到了桌面操作系统领域。Linux2.6内核的推出,无论是巩固Linux在服务器领域的主流地位,还是推进它在桌面操作系统领域的推广进程,都将起到不可估量的作用,因为最新版的内核程序在许多方面都有非常大的改进,其性能之优秀、功能之强大让无数玩家为之惊叹不已。
内核是一个操作系统最核心的部分,它完成了操作系统最基本的功能,例如对进程的调度、磁盘的管理、设备的管理、网络的管理等,其实现算法或方式的优劣将直接影响到整个操作系统的性能,甚至未来在这个操作系统上开发的应用程序的性能。跟上一个版本Linux2.4内核相比,Linux2.6内核在进程管理、块设备I/O管理(注:块设备指磁盘等以“块”为最小读写单位的I/O设备)、虚拟内存管理、网络管理,以及安全性方面都有较大提高。
为了满足应用程序在交互式应用下的实时性,操作系统内核必须采用先进的进程调度算法,使用户的任何操作请求都能在其容忍限度内及时得到响应。但是,进程运行状态分为两种,一种是用户态,一种是内核态,后一种状态是进程在进行系统调用。在Linux2.4内核中,为了简化代码设计,规定如果某一个进程处于内核态,那么即使有再高优先级的进程请求也不能得到优先响应,必须等这个处于内核态的进程处理完毕后才能得到处理,这样就出现了优先级逆转现象,使得优先级高的进程得不到及时响应,影响了应用的实时性。但是在Linux2.6中,这种内核态进程的不可抢占性不复存在了,完全按照进程的优先级进行排序,使高优先级的进程能最快地得到响应。另外,在Linux2.6内核中进程的调度延迟也从原来的线性增加变为常数值,提高了进程响应的效率。
块设备I/O管理是Linux2.6内核改进最多的地方。在操作系统内核中每一个I/O设备都有一个I/O调度器,用来管理各个进程对这个设备的读写请求,它所采用的调度算法直接关系到读写操作的效率。在Linux2.4内核中,为了减少磁头来回移动所造成的时间浪费,采用了所谓电梯调度算法,这种算法按照I/O请求的目标扇区位置对所有的请求进行排序,这样就很容易造成大文件的读写操作占用过多时间,而其他的I/O请求却得不到响应的问题。因此,Linux2.6内核又增加了期限调度算法和预测性调度两种算法,这样系统管理员就可以根据实际需要在这三种算法中选择最合适的调度算法了。另外,Linux2.6内核还一改以往所有I/O设备共用一个I/O请求锁的特点,为每一个I/O设备都提供了一个独立的I/O请求锁,这样既保证了I/O操作的原子性,也提高了不同设备I/O操作的并发性。
在网络管理上,Linux2.6内核也同样有可说道之处,例如它增加了一个网络传输层协议——SCTP协议。原来在TCP协议下,一个网络连接只能连接一个IP地址,而在SCTP协议下,一个连接可以连接多个IP地址,而且操作系统可以自动平衡网络负载,一旦某一个IP地址失效,操作系统会自动将网络负载转移到其他IP地址上。另外在安全性上,最新的内核程序也推出了可加载安全模块技术,使操作系统厂商可以根据需要加载面向具体应用的安全模块,不仅提高了安全性,而且提高了灵活性。
Linux2.6在推进Linux走向桌面PC机尤其是笔记本电脑进程中最明显的贡献就是它在电源管理上的巨大改进,它采用了ACPI高级可控电源管理技术,可在设备闲置的时候,先保存设备状态,然后关闭设备电源以节省电量。同时,新的内核还实现了对USB2.0、SCSI设备、PCI设备的热插拔支持。因此,有关人士惊叹道,Linux2.6内核在电源管理上的突破使Linux操作系统在笔记本电脑上的应用进入了一个新的时代。
拓林思公司近日推出了支持Linux2.6内核的Turbolinux 10桌面操作系统,它不仅在界面上和Windows非常相似,例如它也有我的电脑、我的文档等图标,只要轻轻点击就可以查看硬盘上的数据,另外它还和Windows操作系统有很好的兼容性,可以通过网络相互访问或者共享文件。
从Linux内核的代码行数来看,每一代新内核都比前一代有很大的增加。但实际上,操作系统的内核是分为通用内核和专用内核两个部分的,通用内核解决了类似进程调度这样的基本功能,每一代内核的这一部分大小基本都是相同的,甚至新的内核会比老的内核更小。所不同的是,专用内核因为主要是面向专用设备的驱动程序等,随着市面上不同厂商的新设备越来越多,为了对其进行支持,专用内核部分也就随之越来越大了。
Mac OS X Panther:细微之处见真情
在最新推出的Mac桌面PC机中,苹果公司在操作系统Mac OS X Panther上投入了大量的精力。虽然,最新版的操作系统与以往版本并没有革命性的重大改进,但是其中许多细微之处的变化也许更能够打动消费者的心,因为它让消费者感觉到了“被体贴”的温暖。
Mac OS X Panther的操作界面秉承了Mac OS X界面美观、操作简单等优点。其中,全新的搜索工具Finder为系统外观提供了很大的改进,用户的文件或者文件夹无论在硬盘驱动器、iDisk、网络服务器或是移动存储介质上,只需轻轻点击一下就可以打开。另外,当搜索文件时,用户输入查找条件的同时,系统就会立即返回查找结果,而不像Windows上的查找功能那样需要先敲回车,然后等待一段时间才能显示结果,并且Panther还可以根据用户再增加的搜索条件缩小搜索范围,这一点和Windows相比的确要人性化得多。
被命名为Exposé的桌面清理解决方案,虽然不是最新版操作系统才有的功能,但是它的确是一项很有特色的功能。由于使用了先进的虚拟内存和内存保护(protected memory)功能,Mac OS X Panther允许用户同时打开多个应用程序,并且如果程序间发生冲突,也不必担心丢失数据。为Exposé允许用户在打开多个窗口之后使用快捷键来同时关闭多个窗口,另外,如果用户在桌面很难找到以前打开的某一个窗口,还可以使用另外的快捷键将所有重叠的窗口平铺在桌面上以方便用户进行全局的浏览,从而迅速切换到所需要的窗口。
在安全性上,因为Mac OS X和Linux一样是建立在开放源代码基础上的,其安全性是经过大量实践检验的,从这个意义上来讲,像Windows这样的“私人”系统就不具备这样的优势。Panther使用最新的安全标准和128位加密技术,可确保主目录中的数据始终保持安全性和隐私性,例如File Vault可以通过128位的AES加密算法,将主目录中的内容加密和解密,从而确保用户即使将电脑丢失,其中的数据也不会被窃取。另一个在安全性上的增强是,最新的操作系统支持微软公司和思科公司基于IPSec(IP安全标准,它在IP层对数据包进行高强度的加密和验证,使安全服务独立于各种应用程序)的VPN技术。
当然了,谁也无法否认Windows目前在桌面操作系统领域的统治地位,包括苹果公司,因此Mac OS X Panther也增强了跟Windows的兼容,它提供了支持连接Windows服务器的功能,并极大地提高了它的其他网络应用功能。它内置的邮件应用程序甚至可以与微软的Exchange企业电子邮件系统协同工作,能够共享Exchange的地址簿,而且它还能够支持微软Office办公软件。
Mac OS X操作系统基于被称为Darwin的Unix内核,用于完成CPU数据交换、内存管理等功能。在图形环境中,Quartz用于显示界面图形、字体等2D元素;OpenGL则负责显示3D图形,它是工业标准,目前被广泛应用在Unix和Windows系统中;QuickTime支持各种数字媒体,并提供播放软件,它也是工业标准,因此QuickTime文件可以在Windows和其他操作系统中运行。Mac OS X提供了丰富的应用程序开发环境,例如Carbon允许开发者使用C语言接口,Java环境用于运行基于Java语言的应用程序等。Aqua是Mac OS X的图形界面。
Panther中的iChat AV桌面视频会议解决方案可以帮助用户使用 iSight或DV摄像机在互联网上举行高品质的全屏、全动画宽带视频会议,将即时消息接发扩展到了一个新的层次。该功能标准配置下分辨率可达176×144,每秒15帧画面,处理器要求高于Power PC G3 600MHz或者Power PC G4 350MHz,带宽要求100Kbps~500Kbps。