微软解释 Windows XP 为何几乎什么程序都能运行：它会欺骗应用程序

Windows XP 传奇般的兼容性，部分源于微软对老应用撒了谎

Windows XP 之所以能如此出色地运行老软件，部分原因在于它内置了一个隐藏的问题应用数据库。当 Windows 发现其中某个应用时，可以向应用隐瞒 Windows 版本，甚至只针对该程序，为它提供旧版 Windows 95 的内存管理器。

如果你当年使用过 Windows XP，那么即便仅仅因为它几乎能运行你安装的所有软件——包括在 2001 年 XP 发布前多年就编写的游戏和商业软件——你可能至今仍是它的粉丝。许多应用从未针对 XP 更新，却依然可以运行！

Windows XP 的 Bliss 壁纸 | 图片来源：Microsoft / Charles O’Rear

微软工程师 Raymond Chen 已从事 Windows 开发超过 30 年。他在 2003 年写道，XP 将兼容性修复列表保存在 C:\WINDOWS\AppPatch 文件夹中，并以二进制格式存储，“以便快速扫描。”

让我惊讶的是，Windows 找到匹配项后所做的事情。它可以只针对某个应用改变 Windows 的工作方式，而且只在该应用运行期间生效。这听起来像是 AI 会做的事，但当然，那可是 25 年前，一切都纯粹依靠人类智慧。

Windows XP 能识别应用，并专门为它改变系统行为

微软将这个列表称为应用程序兼容性数据库，它是一个带有 .sdb 扩展名的索引二进制文件。在 XP 中，主数据库是 Sysmain.sdb。微软表示，操作系统发布时其中大约包含 200 项兼容性修复。

对于应用程序，Windows 不会只查看其 .exe 文件名。XP 会根据文件大小、校验和、版本及日期匹配应用，甚至还能检查应用文件夹中的其他文件。这样，某项修复就可以只针对某个版本的程序，而不会影响运行正常的新版本。

Windows 找到匹配项后，就会应用微软称为 shim 的兼容性垫片。当应用调用 Windows API 时，Windows 会先通过一个小型存根函数转发该调用。这个函数可以调整应用发送的内容、修改 Windows 返回的结果，或在调用正确的 Windows 函数前运行自己的代码。

例如，有些应用只有检测到特定的 Windows 版本才会运行。Win98VersionLie 之类的 shim 会向应用返回 Windows 98 的版本信息，无论电脑实际运行的是哪个 Windows 版本，从而解决这一问题。

没错，Windows 对应用撒了谎，而应用对此毫不知情。

Windows XP 关机对话框。图片来源：Windows Latest

Chen 并不赞成开发者依赖这种机制。他在 2010 年的一篇文章中表示，如果某个程序只有在应用 VersionLie 后才能运行，那么开发者就应该修复版本检查，因为兼容模式“是为客户准备的，而不是为程序准备的。”

顺便一提，兼容模式并不是旧版 Windows 的迷你版本。每种兼容模式都是一组 shim 和标志，而 XP 的 Windows 95 模式包含大约 50 项最常见的修复。

微软做的不只是伪造 Windows 版本

伪造版本号是一回事，但 Chen 最喜欢的 shim 是 EmulateHeap。用他的话说，它“会用 Windows 95 堆管理器的精确副本替换标准堆。”

堆是程序向 Windows 借用内存的机制。有些老应用的编写方式使其过度依赖 Windows 95 处理内存的方式，因此当运行在更新版本的系统（例如 XP）上时就会崩溃。

因此，Windows 没有告诉用户这个应用写得很糟，而是给该应用提供了它所熟悉的内存管理器。

早在 XP 之前，微软就已经在做类似的事情。微软前程序员 Joel Spolsky 曾写道，SimCity 会读取刚刚释放的内存，因此 Windows 95 内置了一段专门查找 SimCity 的代码，并让内存分配器以特殊模式运行，不会立即释放内存。

另一方面，这也涉及安全问题。Chen 在 2017 年的一篇文章中解释说，Windows 2000 兼容模式会让程序按照 Windows 2000 的规则加载 DLL，而这些规则早于更安全的 SafeDllSearchMode 设置。微软之所以这样做，是为了兼容依赖这些规则的应用。

Chen 将其称为“逐 bug 兼容”，并指出，一个供应商如果超过 15 年都没有修复自己的应用，现在也不会突然修复它。

不过，shim 也不是万能的。Chen 表示，它们只能在应用自身的进程内发挥作用，因此不会改变程序与系统其他部分之间的安全边界，也无法帮助解决不兼容的内核模式驱动程序。

微软承担不起让一个损坏的应用扼杀 Windows 升级的代价

那么，微软为什么不直接阻止那些依赖未公开功能的应用？Chen 在 2003 年的文章中表示，每个被阻止的应用“都会成为人们不升级到下一版 Windows 的又一个理由。”

他写道：“只需要一个不兼容的程序，就足以让一次升级变得令人扫兴。”

Chen 请读者设想一下，自己是一名 IT 管理员，而公司的文字处理软件无法在 XP 上运行。供应商可能会为 2.0 版本的每个副本收取 150 美元。用 Chen 的话说，“恭喜你，升级到 Windows XP 的成本刚刚变成了原来的三倍。”而这还得建立在供应商仍然营业的前提下。

如果你想起如今每个应用都变成订阅制的日子，也完全不孤单！

此外，Chen 还回忆起微软安装团队进行的一项调查：几乎每家公司至少都有一个“无法舍弃”的程序（也就是公司没有它就无法正常运转的应用），通常是某个开发者已经离职的内部 Visual Basic 应用。你会为了升级整个办公室到 XP，而舍弃业务运行所依赖的唯一应用吗？当然不会。在我看来，微软比任何人都清楚这一点。

XP 还为微软提供了更整洁的方式来管理这些兼容性技巧。据 Chen 介绍，许多兼容性修复被移入 AppPatch 文件夹中的 DLL，因此“兼容性变通方案不再玷污操作系统的核心文件。”

微软多年来也一直为 XP 提供新的修复。2011 年 4 月的应用程序兼容性更新，将 XP SP3 中的 Sysmain.sdb 替换成了一个大小为 1,206,508 字节、约 1.2MB 的版本，此时距离 XP 发布已经接近十年。

兼容性也影响了 XP 的其他决策。在 XP SP2 中，微软将 32 位 Windows 的内存上限设为 4GB，以避免有缺陷的驱动程序导致崩溃；而 Windows 至今仍保留着文件系统隧道等特性，因为旧软件需要它们。

Windows XP 将于本月晚些时候迎来 25 周年，人们仍像庆祝国宝一样纪念 Bliss 壁纸。讽刺的是，那些为 XP 赢得良好声誉的应用中，有些编写得很糟糕，有些则只是检查了错误的版本号。

Windows XP Bliss 壁纸 4K

当然，我们根本不需要知道这些。我们双击程序，它就打开了。

所以，下次有人说 XP 写得非常好、什么软件都能运行时，你就会知道这背后的真实故事了。