Windows Vista操作系统
Windows Vista是微软开发的操作系统版本,是Windows XP的后继产品。相关开发工作始于2001年5月,2007年1月30日正式向普通用户发布。这也是微软通过数字渠道发布的第一个Windows版本。与上一版本的Windows XP相比,Windows Vista增加了数百项新功能,包括名为“Aero”的全新图形用户界面、增强的搜索功能(Windows索引服务)、新的媒体创作工具(如Windows DVD Maker)以及重新设计的网络、音频、输出(打印)和显示子系统。Vista还使用点对点技术来提高家庭网络中计算机系统的显示和通信能力,这将使不同计算机或设备之间更容易共享文件和多媒体内容。对于开发人员来说,Windows Vista使用。NET Framework版,比传统的Windows API更容易让开发者写出高质量的程序。微软也提高了Vista的安全性。与Windows XP相比,Vista增加了用户管理机制(UAC)和内置恶意软件检测工具(Windows Defender)。微软在2009年10月发布的Windows 7是Windows Vista的后继版本。截至2010年5月,Windows Vista的市场份额估计为15%至26%。2012年4月10日,微软取消了对Vista的主流技术支持。到2015年11月,Vista的市场份额下降到1.61%。2017年4月11日,微软取消了对Vista的延长技术支持,Windows Vista支持彻底结束了生命周期。
Windows Vista在发布时和整个生命周期中收到了不同的评论,包括一再推迟的开发时间(5-6年)、更严格的许可条款、许多旨在限制复制受保护数字媒体的技术、过高的价格等。与Windows XP相比,对硬件要求高得多,但响应速度慢。然而,Windows Vista受到了PC游戏玩家的广泛好评,他们声称DirectX 10带来了优势,可以实现更好的游戏性能和更逼真的图形,以及对新GPU中许多新功能的支持。
发展历程
发展起点
微软于2001年5月开始开发Windows Vista(当时代号为“Longhorn”),比Windows XP发布早5个月。最初预计在2003年10月发布,是作为Windows XP和Black Comb之间的过渡版本推出的(“Black Comb”最初计划是该公司下一个主要的操作系统版本)。但由于Longhorn吸收了许多原计划引入Blackcomb的重要新功能和技术,发布日期被多次推迟。
在早期开发阶段,“长角牛”通常表现为Windows XP的逐步完善和更新。在这一阶段,微软的营销和宣传主要集中在2003年4月发布的Windows XP和Windows Server 2003上。“长角牛”的一些测试版本只是通过偶尔的泄露发布在IRC、BitTorrent、eDonkey等各种流行的文件共享网站上。所以2003年5月Longhorn首次获批并公开发布之前的版本信息,基本都是来源于这些泄露的版本。
在2003年5月的Windows硬件工程大会(WinHEC)上,微软首次展示了新的桌面窗口管理器和Aero。演示使用的是修订版4015,但这个版本从未发布过。在大会期间,微软为开发者和硬件工程师举行了多次讨论。讨论的主要内容是这些新功能和下一代安全计算(以前称为“Palladium”)的基础。这个会议是微软创造一个安全计算环境的解决方案。同时,微软也在这次会议上公布了“长角牛”的开发路线图,并确定了“2005年初”的发布计划。
开始开发
2004年,微软的Windows团队意识到下一个Windows版本的开发和推广无法如期完成。于是在2004年8月,微软公布了修改计划,重启了之前的项目,即Longhorn。并开始制造Omega-13系列。这意味着他们重组了Windows Server 2003 Service Pack 1的代码库,使其组件化,并逐渐集成了原本预计在实际操作系统版本中使用的功能。所以Longhorn版本是在Windows Server 2003 Service Pack 1的基础上开发的。
由于时间和资源的限制,一些先前宣布的职能(如WinFS)不得不被放弃或推迟。为了解决Windows代码库的安全问题,微软推出了一种新的软件开发方案,叫做安全开发生命周期,主要用C、C++和汇编语言编写。随后,微软成立了核心架构团队,对整个Windows操作系统进行可视化映射,梳理开发流程,确保高质量代码和组件之间的协调。这一变化于2004年8月26日向微软内部员工宣布,并于9月开始实施。
重命名测试
2005年7月初,微软决定更改“Longhorn”的名称,使其与之前的Windows客户端版本(如Windows Me和XP)保持一致。经过思考,微软在2005年7月22日决定了Windows Vista这个名字(“Vista”在意大利语和西班牙语中的意思是“对一个地区的视觉感知”或“视图”)。微软认为这个名字可以很好地展示产品的能力,满足客户的需求。项目经理格雷格·沙利文(Greg Sullivan)表示,Windows Vista的目标是帮助用户专注于重要的事情,让他们的世界更加清晰。微软联席总裁吉姆·奥尔钦(Jim Allchin)也表示支持这个名字。他认为“Vista”这个名字可以很好地反映产品的功能,激发微软用户对Windows未来的想象。
在Longhorn正式更名为Windows Vista后,微软启动了广泛的Beta测试计划,招募了大量志愿者和参与公司。从2005年7月到2006年2月,微软定期向测试人员发布社区技术预览版(CTP)。第一个(CTP)版本是由微软在2005年专业开发者大会上发布的,随后的版本由微软向测试人员和网络订户发布。这些版本基本包含了最终产品的功能,用户界面根据测试人员给出的反馈进行修改和调整。
微软在2006年2月22日发布的CTP版本可以理解为Windows Vista的完整版本,之后的工作主要集中在稳定性、性能、应用和驱动的兼容性以及文档方面。5月下旬,微软发布的Beta 2版本是第一个面向公众的版本。9月和10月,发布了两个候选版本,为微软用户提供下载功能。
再次延迟
2006年3月9日,微软在英特尔开发者论坛上宣布取消在Windows Vista中支持EFI的计划。这是因为UEFI 2.0规范(取代EFI 1.10)直到2006年初才完成,当时没有固件制造商可以提供测试用的设备。因此,64位平台上的UEFI支持已推迟到Vista Service Pack 1和Windows Server 2008。
微软原计划在2006年圣诞节前发布消费者版Windows Vista,但为了有更多时间准备设备驱动程序,不得不将发布日期推迟到2007年1月。本次预发布测试的目标是消除可能影响用户体验的错误代码(bug),所以开发工作的重点是改进和完善Vista,而不是增加新的功能。因此,开发者可以在短时间内将Vista中的bug数量从2470多个减少到1400多个。然而,根据微软的内部流程,Vista中的bug数量必须减少到500个或更少,产品才能准备发布。
2006年6月14日,Windows开发者Philip Su在博客中提出了一些关于Windows Vista开发过程的问题。他认为代码复杂度高,流量重影响编码速度。文中还提到,Windows Vista的代码量约为5000万行,约有2000名开发者参与了这款产品的开发。
正式推出
2006年11月8日,微软正式宣布Windows Vista的开发已经完成并发布。2006年11月16日,微软向MSDN和Technet Plus的订户提供了最终版本,而企业版则从11月30日起向授权客户提供。2007年1月30日,Windows Vista正式面向普通用户推出。
Windows Vista带来了许多新功能,其主要目标是增强Windows操作系统的安全性。尽管这些新功能和安全改进得到了一些积极的评论,但Windows Vista也收到了一些批评和负面报道,主要是关于其硬件要求和更严格的许可条款。这些问题导致Windows Vista的初始采用率和用户满意度低于Windows XP。
然而,到2009年1月,Windows Vista的用户数量已经超过了微软两年内达到2亿用户的预期。当Windows 7发布时(2009年10月),Windows Vista已经是互联网上第二大操作系统,市场份额约为19%。当时市场份额约为63%的Windows XP是应用最广泛的。截至2010年5月,Windows Vista的市场份额估计在15%到26%之间。
2010年10月22日,微软停止销售零售版Windows Vista,次年该操作系统的OEM销售也停止。2012年4月10日,微软取消了对Windows Vista的主流技术支持,这意味着Vista将不再获得功能更新,而只能获得安全更新。此外,Internet Explorer 10和Office 2013不再支持Windows Vista。到2015年11月,Windows Vista的市场份额已经下降到1.61%。最终,2017年4月11日,微软取消了对Windows Vista的延长技术支持。
系统功能
基本功能
图形用户界面:Windows Aero是Vista的一个新的图形用户界面(在屏幕上操作文本和图像的方式),它依赖于一个新的桌面组合引擎,称为桌面窗口管理器。Windows Aero支持毛玻璃透明效果、实时缩略图、窗口动画等视觉效果(如Windows Flip 3D),主要适用于主流和高端显卡。为了达到这些效果,每个打开窗口的内容都会存储在显存中,这样在移动窗口时就不会出现撕裂的情况。因此,Windows Aero比以前的版本需要更多的硬件,最少需要128MB的视频内存,具体取决于使用的分辨率。需要注意的是,Windows Aero不包含在基础版和家庭版中。
文件管理:Windows Vista中新浏览器的任务面板已从窗口左侧移除,相关任务选项已集成到窗口顶部的工具栏中。增加了一个“常用链接”面板,可以让你一键访问常用目录,地址栏被面包屑导航条取代。Windows资源管理器中某些文件类型的图标是“可调”的,可以放大到256 × 256像素。预览面板允许用户查看各种文件的缩略图和查看文档的内容。详细信息面板显示文件大小和类型等信息,并允许查看和编辑受支持文件格式的嵌入标签。每个资源管理器窗口都有一个搜索框,这个新的搜索组件具有即时搜索(也称为边键入边搜索)的功能,可以提供即时搜索结果,因此可以比早期版本的Windows中的搜索功能更快地找到文件,并且可以搜索到已识别文件类型的内容。用户可以搜索某些元数据,如名称、扩展名、大小、日期或属性。
开始菜单:“开始”菜单集成了一个即时搜索框,所有程序列表都使用水平滚动条,而不是Windows XP中的层叠式弹出菜单。“开始”一词已被一个带有Windows徽标的蓝色球体所取代。
互联网服务:Internet Explorer 7:Windows Internet Explorer 7在用户界面、选项卡浏览、RSS、搜索框、打印优化、页面缩放、快速选项卡(所有打开的选项卡的缩略图)、反网络钓鱼过滤器、几个新的安全保护功能、国际化域名支持(IDN)和网络标准改进方面进行了更新。在Windows Vista中,IE7与操作系统中的其他应用程序隔离运行(保护模式)。除非用户明确同意,否则不可能通过使用漏洞和恶意软件将数据写入临时互联网文件以外的任何地方。
Windows Mail:Windows Mail是Outlook Express的替代产品。它包括一个新的邮件存储系统以提高稳定性,并集成了即时搜索功能。它有一个类似于Internet Explorer 7的网络钓鱼过滤器和垃圾邮件过滤器,通过Windows Update定期更新以增强其功能。
Windows会议室:Windows会议室取代了NetMeeting。用户可以通过点对点传输技术与本地网络或互联网上的其他用户共享应用程序(或其整个桌面)。除了基础版和家庭版只能使用“加入”模式外,更高版本的Windows可以构建服务器。
多媒体的:媒体播放器11:媒体播放器11是从Windows XP引入的新媒体播放器,Windows XP是音乐和视频播放和排序软件的重大修订。新功能包括即时搜索功能、媒体库的新图形界面、照片查看和排序、通过网络与其他Vista计算机共享音乐库的能力、Xbox 360集成以及对其他媒体中心扩展器的支持。
媒体中心:Windows Media Center以前捆绑在单独的Windows XP版本中(称为Windows XP Media Center Edition),现在它已合并到Windows Vista的家庭高级版和旗舰版中。
图片库:Windows照片库是一个照片和电影库管理应用程序,它可以从数码相机导入照片,标记和评价单个项目,调整颜色和曝光,通过Direct3D创建和显示幻灯片(具有平移和淡入淡出效果),以及将照片和幻灯片刻录到DVD。
DVD制造商:Windows DVD Maker是Windows Movie Maker的配套程序,可以根据用户的内容制作视频DVD。用户可以设计带有标题、菜单、视频和配乐的DVD,并在图片或幻灯片上添加平移和缩放的动态效果。
游戏相关
有奖游戏:以前版本的Windows中包含的大多数基本计算机游戏都经过了重新设计,以显示Vista的新图形功能。Windows Vista中提供的新游戏包括Chess Titans(3D国际象棋游戏)、Mahjong Titans(3D麻将纸牌游戏)和Purble Place(一个面向儿童的小型游戏集合,包括配对游戏、蛋糕制作游戏和装扮益智游戏)。Purble Place是Windows Vista家庭基本版中唯一的新游戏。InkBall适用于家庭高级版(或更高版本)用户。
游戏资源管理器:Windows Vista中的游戏资源管理器提供标准存储和保存游戏以及从桌面加载和保存游戏的功能。游戏浏览器还包括发行商想要添加的所有描述和性能评级,这将使玩家能够更好地了解游戏在其PC上的操作。
DirectX 10:Windows Vista对游戏的另一个特殊支持是包含DirectX 10,它为开发人员在编程时提供了更多选择。虽然在2007年发布DirectX 10版本的游戏并不多(Vista基于DirectX 9架构,因此仍然支持DX9游戏),但一些大型游戏,如《孤岛危机》、《地狱之门:伦敦》和《柯南纪元》将率先尝试DirectX 10。
功能改进
家长控制:Windows Vista允许管理员帐户控制每个标准用户(可能是家庭中的孩子)可以使用和安装的网站、程序和游戏。Vista商业版或企业版不包括此功能。
补充报道:Windows边栏是固定在屏幕右侧的透明面板,用户可以在其中放置桌面小工具。这些小工具是为特定目的设计的小应用程序,例如显示天气或体育比分。小工具也可以放在桌面上。
备份和恢复中心:包括一个备份和恢复应用程序,用户可以通过它定期备份计算机上的文件并从以前的备份中恢复。备份是增量备份,仅存储每次更改以减少磁盘使用量。此外,它还具有完整的PC备份功能,可以将整个计算机作为映像备份到硬盘或DVD。如果计算机出现硬件故障,完整的PC备份可以自动在新硬件或硬盘上重新创建机器设置。如果电脑无法从硬盘正常启动,您可以从Windows Vista或安装光盘启动完整的电脑恢复。请注意,完整的PC备份功能仅在旗舰版、商务版和企业版中可用。
Windows日历:Windows日历是一个新的日历和任务应用程序,它与Windows联系人和Windows Mail集成在一起。它兼容各种日历文件类型,例如当时流行的iCalendar。
移动控制中心:Windows移动中心是一个控制面板,集中了与移动计算机相关的信息(亮度、声音、电池电源/电源方案选择、无线网络、屏幕方向、演示设置等)。).
传真和扫描:Windows Vista的传真和扫描服务允许装有传真调制解调器的计算机发送和接收传真文档以及扫描文档。它在Windows Vista家庭版中不可用,但在商业版、企业版和旗舰版中可用。
重置:Windows HotStart允许兼容计算机通过按一个按钮直接从操作系统启动或恢复启动应用程序,这使计算机能够像DVD播放机等消费电子设备一样运行。此外,该功能还旨在提供移动设备通常具有的开箱即用功能。
影子副本:卷影复制功能可以每天自动备份文件和文件夹。用户还可以通过在系统控制面板的系统保护选项卡上设置系统保护点来创建“卷影副本”。用户可以查看文件的多个版本,并可以恢复、删除或复制它们。此功能仅在Windows Vista和Windows Server 2003的商业版、企业版和旗舰版中可用。
语音识别:Vista系统集成了语音识别功能。它具有重新设计的用户界面和可配置的命令控制指令。与Office 2003版本不同,Vista的语音识别功能适用于任何可访问的应用程序。此外,它还支持多种语言:英式英语、美式英语、西班牙语、法语、德语、中文(繁体和简体)和日语。
移除功能
在Windows Vista系统中,Windows XP的某些功能和组件已被替换或删除。包括一些shell和Windows资源管理器功能、多媒体功能、网络相关功能、Windows Messenger、NTBackup、网络Windows Messenger服务、超级终端、MSN Explorer、Active Desktop以及用Windows会议室替换NetMeeting。Windows Vista和后续版本中的BOOTMGR取代了Windows XP和所有早期Windows NT版本中NTLDR执行的功能,并直接执行winload.exe来继续Windows启动过程。Windows Vista也不包含Windows XP的“Luna”视觉主题,或者说它们中的大多数自Windows 3.x时代以来一直是Windows的经典配色方案。“硬件配置文件”的启动功能也被删除,并且不再支持旧的主板技术,如EISA总线、APM和游戏端口支持(尽管可以通过在32位版本中应用旧驱动程序来启用游戏端口支持)。防火墙上的IP(IEEE 1394上的TCP/IP)也已被删除。
性能安全
系统性能
在操作系统的核心部分,Vista对内存管理器、进程调度程序和I/O调度程序进行了许多改进。Stack manager增加了一些功能,如完整性检查,以提高稳定性并防止缓冲区溢出的安全漏洞,但它也牺牲了一些与旧应用程序的兼容性。Vista还实现了一个内核事务管理器,允许应用程序使用原子事务操作来处理文件系统和注册表。
Windows Vista使用ReadyBoost和ReadyDrive,并使用闪存(位于USB闪存驱动器和混合硬盘驱动器上)通过缓存常用程序和数据来提高系统性能。这也可以延长笔记本电脑的电池寿命。此外,Vista还有一项名为SuperFetch的技术,可以根据使用模式智能地决定哪些内容应该放在系统内存中。它几乎将所有额外的内存用作磁盘缓存。为了配合SuperFetch,Vista还具有自动磁盘碎片整理程序,可以将那些需要快速加载到内存中的应用程序放在硬盘上的适当位置。
作为网络架构重新设计的一部分,IPv6已完全集成到新的操作系统中,并引入了一些性能改进,如TCP窗口缩放。以前版本的Windows通常需要第三方无线网络软件才能正常工作,但Vista不需要。它包括更全面的无线网络支持。
对于图形,Vista引入了全新的Windows显示驱动程序模型和Direct3D的重大修订。这些新的驱动程序模型支持Windows Aero的无撕裂桌面和特殊效果。Direct3D 10是与主要显卡制造商合作开发的。它具有更高级的着色器支持,允许显卡在没有CPU帮助的情况下处理更复杂的场景。它还改善了CPU和GPU之间的负载平衡和数据传输。WDDM还提供与消费电子设备相当的视频内容播放。它可以轻松连接到外部显示器,支持高清视频播放并提高整体视频播放质量。Vista还首次支持显卡的多任务处理,允许用户同时运行多个图形密集型应用程序。
安全功能
Windows Vista的主要设计目标是提高安全性,因此微软自设计Windows Vista以来就采用了安全开发生命周期,这是一个可以尽可能减少操作系统源代码安全缺陷的整体过程,包括培训、设计和测试。新的嵌入式安全功能为计算机提供多层保护,包括Windows Defender、用户帐户控制、改进的Windows防火墙、家长控制、Windows Internet Explorer 7保护模式和网络钓鱼过滤器。
用户账户控制(UAC)是这些变化中最重要和最明显的。UAC是一种安全技术,它允许用户以较少的权限使用计算机,以防止恶意软件对系统进行未经授权的更改。在Windows Vista中,当执行需要管理权限的操作时,系统会首先提示用户输入管理员名称和密码;如果用户已经是管理员,系统仍会提示用户确认挂起的特权操作。频繁使用电脑操作不会触发UAC提示。用户帐户控制在安全桌面模式下需要凭据,以防止恶意程序通过干扰授权窗口误导用户,并向用户提示提示的重要性。
Vista内置了许多其他权限限制技术。例如,用户进程中的“完整性级别”概念意味着具有较低完整性级别的进程不能与具有较高完整性级别的进程进行交互,也不能对具有较高完整性级别的进程执行DLL注入。Windows服务的安全限制更加精细,因此服务不能与操作系统的不必要部分进行交互。混淆技术(如地址空间布局的随机化)用于增加恶意软件在成功渗透系统之前所需的工作量。代码完整性验证系统二进制文件未被恶意代码篡改。作为网络堆栈重新设计的一部分,Windows防火墙已经升级,增加了对过滤传入和传出流量的支持。您可以创建高级包过滤规则来允许或拒绝与特定服务的通信。
系统版本
微软引用了Vista中SKU的概念。实际意义在于,Vista安装介质的零售版同时包含五个常用版本(入门版、家庭基本版、家庭高级版、商业版、旗舰版)。安装系统时,根据用户输入的产品密钥判断并选择版本,安装相应版本的组件。这使得用户可以方便地在多个版本之间进行选择,而无需新的安装介质,但这也为盗版、破解和升级提供了便利。
就实际情况而言,上述五个版本加上用于低功耗计算机的Windows Vista Starte有六个不同的版本。这些产品大致分为两个目标市场:消费者和企业,并有不同的版本来迎合特定的子市场。此外,在欧盟,微软因反垄断法受到制裁,提供家庭基本N和商业N的变体,这些变体没有Windows Media Player。算上这两个,Windows Vista可以录制成八个不同的版本。
系统更新
服务包1:Windows Vista Service Pack 1(SP1)于2008年2月4日发布,并与Windows Server 2008同时发布给OEM合作伙伴。MSDN用户可以在2008年2月15日下载SP1。SP1于2008年3月18日在Windows更新和下载中心向当前Windows Vista用户提供。最初,该服务包仅支持五种语言——英语、法语、西班牙语、德语和日语。对其余31种语言的支持于2008年4月14日发布。
SP1引入了对一些新硬件和软件标准的支持,特别是exFAT文件系统、802.11n无线网络、IPv6 over VPN连接和安全套接字隧道协议。还介绍了在x64系统上使用可扩展固件接口的引导系统。该功能最初计划在Vista的初始版本中发布,但由于当时缺乏兼容的硬件而被推迟。支持从大于2.19 TB的基于GUID分区表的硬盘启动(仅限x64)。DirectX 10的更新名为DirectX 10.1,它将Direct3D 10硬件中几个以前可选的功能标记为强制性的。显卡需要支持DirectX 10.1。SP1包括一个内核(6001.18000),它与Windows Server 2008发布的版本相匹配。
组策略管理控制台(GPMC)被组策略对象编辑器取代。服务包发布后不久,组策略管理控制台的更新和下载版本也发布了。SP1支持热补丁,这是一种旨在最大限度延长正常运行时间的减少重启服务技术。它的工作原理是允许Windows组件在运行进程仍在使用时进行更新(或“打补丁”)。热补丁启用的更新包的安装方式与传统更新包相同,不会触发系统重启。
服务包2:Windows Vista的service Pack 2(SP2)于2009年4月28日发布给制造商,并于2009年5月26日在Microsoft下载中心和Windows Update中发布。除了一些安全和其他修复之外,还添加了一些新功能。但是,它不包括Internet Explorer 8。Windows Vista Service Pack 2的内部版本号是6002.18005.09410-1830。服务包2不是累积更新,这意味着必须首先安装服务包1。
平台更新:Windows Vista的平台更新于2009年10月27日发布。它包括随Windows 7发布的主要新组件以及更新的运行时库。它需要Windows Vista或Windows Server 2008的Service Pack 2,并被列为Windows Update上的推荐下载项。一些更新(如Windows PowerShell 2.0、Windows远程管理2.0、BITS 4.0和远程桌面连接7.0(RDP 7)客户端)作为单独的版本提供给Windows XP和Windows Vista。
尽管平台更新包含大量内容,但它并没有将Windows Vista升级到Windows 7所提供的功能和性能水平。例如,尽管Direct3D 11运行时将能够使用Direct3D 10.1首次引入的“功能级别”在D3D9级别的硬件和WDDM驱动程序上运行,但桌面窗口管理器尚未更新为使用Direct3D 10.1。
相关合作
在Windows Vista的开发过程中,微软的行业合作伙伴通过在Windows平台上建立安全解决方案来增加最终的保护级别。2017年1月30日,当Windows Vista正式发布时,其合作伙伴也推出了许多安全产品,包括许多防病毒、防恶意软件和家庭安全解决方案。包括CA公司的CA Anti-Virus 2007、ContentWatch公司的网络过滤软件、GRISOFT公司开发的AVG Anti 7.5系列、IMSafer公司提供的家长控制服务、卡巴斯基实验室的卡巴斯基反病毒软件、McAfee公司的消费者软件、Panda Software International的Panda Antivirus 2007、PixAlert的SafeScreen、SafeBrowse.com的Safe Eyes、赛门铁克的诺顿机密以及趋势科技的网络安全产品。
基于AMD64处理器的硬件系统是开发、构建、测试和优化Windows Vista的平台之一。2007年1月,AMD发布的ATI Catalyst 7.1与微软的Windows Vista进行了深度合作,旨在为Windows Vista用户提供最高水平的性能、稳定性和应用程序兼容性。