Операционная система Windows
Операционная
система (ОС) Windows – это высокопроизводительная, многозадачная и
многопоточная ОС с графическим интерфейсом расширенными сетевыми возможностями.
Многозадачность
– это возможность одновременного выполнения нескольких приложений и
легкого переключения с одной программы в другую.
Многопоточное
выполнение одной задачи позволяет при задержке в выполнении одного потока
работать со следующим. Под потоком подразумевается последовательность команд,
составляющих отдельную частную задачу, решаемую внутри общей задачи (процесса).
Например, один поток может реагировать на команды пользователя, а другой –
управлять выводом на печатающее устройство.
Преимущества ОС Windows
- Возможность
параллельного (независимого) выполнения нескольких программ одновременно
(многозадачность). - Легкость
переключения из одной программы в другую. - Автоматизация
обмена информацией между приложениями. - Защищенность
прикладных программ друг от друга в случае некорректных действий одной из
них. - Возможность
использования звуковых и видеоприложений и др.
В ОС Windows
реализовано множество дополнительных функций:
—
встроенные средства
поддержки работы в локальных сетях и сетях Internet;
—
встроенные средства работы
с мультимедиа;
—
технология «Plug—and—Play» («включи
и работай»), обеспечивающая легкое и быстрое подключение отдельных модулей
(устройств).
Мультимедиа – это специальная технология, позволяющая с помощью
программного обеспечения и технических средств объединить обычную информация
(текст и графику) со звуком и движущимися изображениями.
После
загрузки ОС Windows на экране монитора появляются основные графические
объекты Windows:
1)
Рабочий стол;
2)
Панель Задач с кнопкой
«Пуск»;
3)
Ярлыки – это графические объекты, связанные с
определенной программой (двойной щелчок по ярлыку запускает программу или
открывает окно документа).
В стандартной
конфигурации на Рабочем столе располагаются ярлыки:
—
Мой компьютер позволяет получить доступ к ресурсам ПК;
—
Корзина используется для временного хранения удаленных
файлов;
—
Портфель используется для размещения папок и файлов, с
которыми пользователь работает на нескольких ПК;
—
Сетевое окружение обеспечивает доступ к сети, если ПК к ней
подключен;
—
Входящие – это инструмент обработки входящими и
выходящими документами, получаемыми или отправляемыми по электронной почте.
На Панели задач находится кнопка Пуск, открывающая
Главное меню ОС Windows, индикатор раскладки клавиатуры, индикатор
времени, значок громкоговорителя (если установлена звуковая карта). На Панели
задач размещаются свернутые окна программ-приложений.
Завершение работы в ОС Windows производится командами: Пуск – Завершение
работы – Выключить – Ok.
Главное меню ОС Windows
Главное меню ОС Windows используется для работы с графической
оболочкой ОС Windows.
Назначение: Главное меню обеспечивает доступ почти ко всем файлам ОС Windows
и позволяет выполнять работы, связанные с запуском программ, получением
справочной информации, поиском и открытием документов, настройкой системы.
Способы открытия Главного меню:
1)
кнопка Пуск на Панели
задач;
2)
клавиша с логотипом ОС Windows
на клавиатуре;
3)
<Ctrl>+<Esc>;
4)
<Tab>.
Характеристика пунктов Главного меню ОС Windows
1.
Программы – позволяет запускать программы, названия
которых включены в список этого пункта (содержимое этого пункта может быть
изменено пользователем);
2.
Документы – отображает список 15 последних документов,
с которыми работал пользователь;
3.
Настройка – отображает список компонентов ОС Windows,
настройку которых можно изменить;
4.
Найти (Поиск) – позволяет производить поиск файлов и
каталогов по различным признакам, а так же искать ПК по вычислительной сети.
Поиск файлов осуществляется по:
5.
Справка – позволяет получить справочную информацию по
работе с программами и ОС Windows;
6.
Выполнить – предназначен для непосредственного запуска
приложений из командной строки, набираемой в поле ввода диалогового окна этого
пункта;
7.
Завершение работы – завершает работу с ОС Windows.
Пункт меню
Настройка
Справа от названия
этого пункта, как и у некоторых других пунктов Главного меню, имеется «..».
Это означает, что данный пункт меню имеет свое подменю (т.е. подчиненное
меню), состоящее из пунктов:
1.
Панель управления
автоматизирует процесс установки и удаления нового оборудования.
2.
Принтеры позволяет подключить
внешние устройства (принтеры, модем, факс) и получить сведения о печатаемых
документах и очередности печати.
3.
Панель задач дает
возможность добавлять новые программы в Главном меню или удалить ненужные.
Команды пункта Главного меню Программы
В пункте меню Программы находятся следующие команды:
1. Папка Автозагрузка — в ней размещаются команды,
которые автоматически выполняются при загрузке графической оболочки.
2. Стандартные —
здесь размещаются стандартные программы ОС Windows.
3. Проводник
— программа предназначена для работы с файловой системой. С помощью
этой программы можно производить стандартные действия над папками и
файлами(создавать , удалять, переименовывать, копировать, перемещать), а также
запускать другие программы на выполнение.
4. Сеанс MS—DOS. Некоторые программы рассчитаны для работы в
среде MS—DOS. Выход в MS—DOS осуществляется с помощью сеанса MS—DOS или
при Завершении работы (через пункт Перезагрузить компьютер
в режиме эмуляции MS—DOS).
В сеансе MS—DOS можно не только работать с приложениями (как
с WINDOWS), но и выполнять стандартные команды MS—DOS 7.х.
Alt + Enter — переключение приложения MS—DOS в
полноэкранный режим и назад – в режим окна.
Для возврата из сеанса MS—DOS в сеанс Windows 95 в командной строке необходимо набрать
команду EXIT (и нажать ENTER).
Под операционной
системой (ОС) понимается совокупность
программных средств, которые позволяют
пользователю управлять персональным
компьютером, а также обеспечивать
взаимодействие программ с внешними
устройствами.
Если процессор – это
сердце компьютера, а оперативная память
– его мозг, то ОС можно считать душой
компьютера. Без ОС этот железный ящик
потенциально способен выполнять
положенную работу, но мало кому известно,
как заставить его это сделать. Так что,
если бы компьютер не имел ОС, работать
с ним могли бы редкие профессионалы, а
благодаря ОС, он успешно входит в диалог
с самым неподготовленным пользователем
и готов воспринимать робкие щелчки
кнопками мыши как полноценные команды.
В составе операционной
системы ПК можно выделить три части
(рис.18): командный язык; файловую систему;
систему управления внешними устройствами
(драйверы внешних устройств).
Рис. 18. Структура
операционной системы ПК
Командный язык – это
набор команд, которые вводятся
пользователем с клавиатуры и немедленно
исполняются.
К этим командам
относятся команды:
-
считывания
информации с дискет и записи ее в
оперативную память, -
запуска
программ, -
выдачи
папок на экран дисплея, -
форматирование
дискет и др.
Эти команды могут
быть включены и в программы пользователя.
Более того, из них можно создавать
программы, которые управляют выполнением
с определенной последовательностью
действий, освобождая тем самым
пользователя от выполнения этих
действий. Такие программы получили
название командных файлов.
Таким образом, командный
язык – это часть ОС, которая осуществляет
поддержку взаимодействия со всеми
ресурсами ПК.
Файловая
система – это совокупность
программ, которая обеспечивает работу
с файлами и папками, а также сама
совокупность файлов и папок, которые
хранятся во внешней памяти ПК.
Система
управления внешними устройствами
(драйверы) обеспечивает
управление внешними устройствами.
Каждый тип внешнего устройства
обслуживается индивидуальным драйвером.
Драйверы стандартных
внешних устройств иногда могут храниться
в постоянной памяти. Драйверы других
внешних устройств хранятся на системном
диске.
Основными функциями
ОС являются:
-
создание
и обслуживание файловой структуры; -
установка
и запуск программ; -
установка
и поддержка оборудования; -
обеспечение
интерфейса пользователя; -
многозадачность;
-
совместное
использование ресурсов; -
обслуживание
компьютера.
Существует несколько
видов операционных систем: DOS (Diskette
(Disk) Operation System) — дискетная (дисковая)
операционная система.), Windows, UNIX разных
версий и др. Наиболее распространенной
является операционная система Windows.
Существует несколько версий Windows:
Windows-95, Windows-98, Windows-2000, Windows NT, Windows XP. Все
они близки между собой по содержанию.
Операционная оболочка
Windows — это разработанная фирмой Microsoft
надстройка над операционной системой
DOS, обеспечивающая удобства в работе
пользователей и программистов. Широкое
распространение Microsoft Windows сделало ее
фактическим стандартом для персональных
компьютеров.
В ОС Windows гораздо
лучше, по сравнению с другими ОС, налажено
взаимодействие между пользователем и
компьютером. Большинство
повседневных задач выполняется с
меньшими, чем когда-либо затратами
времени. Решено также большинство
проблем с распределением памяти.
Встроенная сетевая поддержка делает
тривиальной задачей надежный обмен
информацией по сети. В Windows предусмотрена
возможность давать файлам длинные
имена, что значительно облегчает работу
пользователя. Поддержка в Windows стандарта
«plug-and-play» (подключай и работай)
упрощает модернизацию оборудования.
Ярлыки помогают быстро обращаться к
часто используемым файлам, программам
и папкам. Большая часть всего этого
достигнута без ущерба для производительности.
Одна из основных целей
разработчиков Windows – создание
документированного интерфейса, резкое
снижение требований к подготовке
пользователя, упрощение работы. Следует
также признать, что интерфейс Windows
обладает массой достоинств. Предусмотрено
все или почти все для удобной и безопасной
работы, почти любую операцию можно
выполнить множеством способов, а
продуманная система подсказок, сообщений
и предупреждений поддерживает
пользователя в течение всего сеанса
работы.
Основная идея создания
Windows была высказана главой фирмы
Microsoft, Биллом Гейтсом. Он рассматривает
Windows как электронный письменный стол,
где должно быть все, что есть на рабочем
месте: книга для записей, блокнот,
калькулятор, часы и т.д. и т.п. И точно
так же на «письменном столе» Windows
могут одновременно вводиться в действие
несколько программ. Первая версия
системы была выпущена фирмой Microsoft в
1985 г., а сейчас рынки программного
обеспечения во всем мире завоевывает
последняя версия — Windows-XP. Дадим краткое
описание основных ОС семейства Windows.
Семейство
Microsoft Windows 95 – 98. В начале
работы над Windows программистам из
Microsoft был доступен лишь компьютер класса
XT с процессором 8088 и максимальным
объёмом памяти в 640 Kбайт. Реальным же
быль объём в 256 Кбайт, 2 дисковода на 360
Кбайт (жёсткий диск в те времена был
слишком дорогой роскошью). Официально
днем рождения Windows можно считать выставку
Comdex, проходившую в ноябре 1985 года в
Лас-Вегасе, на которой пресс-конференция
Microsoft плавно перетекла в презентацию
нового продукта Microsoft Windows 1.0.
Первая версия Windows
даже по тем меркам выглядела слабо:
окна на экране не перекрывались,
программа работала безумно медленно.
Производительность версии Windows 1.3 была
значительно повышена за счёт поддержки
расширенной памяти. Windows 2.0 вышла в 1987
году. Тогда-то и появились кнопки
максимизации и минимизации и
перекрывающиеся окна. Кроме того, быль
введён протокол динамического обмена
данными.
Появление в мае 1990
года Windows 3.0 ознаменовало новую эру
программного обеспечения персоналок.
Windows 3.0 предлагала задачам до 16Мбайт
непрерывной памяти, а так же
псевдомногозадачность и выполнение
DOS-программ в окне. Появились и всеми
любимые Program Manager, File Manager и полосы
прокрутки с кнопками. И всё это работало
в графическом режиме. Однако имеющиеся
в изобилии системные ошибки могли даже
самого терпеливого и преданного
пользователя довести до полного
отчаяния.
Желание избавиться
от такого недостатка привело к созданию
Windows 3.1, в которой уже были введёны
протокол OLE (внедрения и связывания
объектов) и панели диалога общего
назначения и многое другое.
24 августа 1995 года
корпорация Microsoft представила пользователям
принципиально новую 32-разрядную
операционную систему для настольных
ПК — Windows 95. Windows 95 имела оконный интерфейс
с панелью задач, часами, регулятором
громкости звука и переключателем
раскладки клавиатуры, ярлыком «Мой
Компьютер» и «Корзиной» на
рабочем столе. Окна запущенных приложений
сворачивались теперь в панель задач и
открывались из нее одним щелчком мыши,
а сама панель задач могла перемещаться
по рабочей области экрана, либо скрываться
за его пределами. Доступ к установленным
на дисках программам осуществлялся из
меню, вызываемого нажатием кнопки
«Пуск», роль файлового менеджера
выполнял «Проводник» (Windows Explorer).
Однако Windows 95, обладавшая
достаточно простым, дружественным и
легким в изучении интерфейсом, была
крайне ненадежной платформой, при
создании которой программистами было
допущено множество существенных и
весьма неприятных ошибок. Нестабильность
работы Windows 95 стала буквально притчей
во языцех, значительно «подмочив»
репутацию Microsoft. Именно поэтому созданная
три года спустя операционная система
Microsoft Windows 98 была, по большому счету,
всего лишь улучшенной и дополненной
версией Windows 95.
Внешне Windows 98 практически
не отличалась от своей предшественницы,
за исключением того, что встроенные
функции этой системы позволяли размещать
иконки программ в так называемом меню
быстрого доступа, расположенном в
панели задач рядом с кнопкой «Пуск».
Кроме того, появилась возможность
представлять рабочий стол и окна
«Проводника» в виде web-страниц.
Добавилось множество новых программ
и утилит, рассчитанных, в первую очередь,
на работу пользователя с Интернетом,
платформа стала поддерживать более
совершенный формат таблицы размещения
файлов, позволявшей экономить пространство
на жестких дисках большого объема —
FAT32. Windows научилась корректно определять
оборудование при инсталляции, и была
значительно более надежной в работе.
Тем не менее, эта система имела ряд
существенных и весьма досадных
недостатков:
-
высокие
требования к системным ресурсам; -
неисправимую
«привычку» произвольно увеличиваться
в объеме; -
тесную
интеграцию с Internet Explorer 4.0, которая
только замедляла работу системы,
бестолково пожирая оперативную память,
при этом, не давая пользователю никаких
ощутимых преимуществ.
Семейство
Microsoft Windows NT.
В конце 80-х годов Microsoft начала работы
по разработке базирующихся на Windows
семейства операционных систем, которые
охватывали бы множество типов компьютеров,
от самых маленьких ноутбуков до самых
больших мультипроцессорных рабочих
станций и с учетом возможности работы
в сети. Семейство этих ОС получило
название Windows NT (New Technology). С 1993 года
начали появляться Windows NT 3, Windows NT 3.1,
Windows NT Advanced Server 3.1, Windows NT 3.5, Windows NT 4. ОС
этого семейства поддерживают
многопроцессорную организацию
вычислительного процесса, в соответствии
с которой ОС может выполняться на любом
свободном процессоре или на всех
процессорах одновременно, разделяя
память между ними. Последняя версия ОС
этого семейства объединила в себе все
достоинства и возможности предыдущих
версий и Windows 95, что в сочетании с
чрезвычайно высокой надежностью данной
платформы сделало ее достаточно
популярной среди пользователей
персональных компьютеров.
Microsoft
Windows 2000. Появившаяся на
рынке в начале 2000 года операционная
система Microsoft Windows 2000 представляет собой
новое поколение операционных систем,
построенных согласно архитектуре
Windows NT. Она производится в трех
модификациях: Windows 2000 Professional для
ноутбуков, настольных систем и рабочих
станций, Windows 2000 Server для серверных
компьютеров и Windows 2000 Datacenter Server для
больших серверных систем, рабочих
станций крупных корпоративных сетей
и специализированных банковских и
файловых серверов.
Благодаря использованию
усовершенствованной технологии NT,
сочетающейся с объективной простотой
интерфейса семейства Windows 95 – 98, Windows
2000 обладает высокой надежностью и
стабильностью, также она значительно
легче поддается настройке и
конфигурированию, чем предыдущие версии
Windows. Разграничение доступа к системе
реализовано на высоком уровне, что
позволяет обеспечить безопасность
хранения данных на дисках, если за
компьютером работает более одного
пользователя. Однако не лишена Windows
2000 и объективных недостатков. Среди
них можно перечислить относительно
высокие системные требования (для
нормального запуска минимально
необходимо 32 Мб оперативной памяти,
рекомендуется 64), а также большой объем
занимаемого системой дискового
пространства (порядка 700 Мб после
инсталляции).
Windows
ME. Microsoft Windows Millennium Edition —
последняя эволюция операционных систем
класса Windows 95-98, запущенная в серийное
производство в 2000 году. Русская
локализация Windows ME появилась на рынке
программного обеспечения в ноябре 2000
года.
Windows Millennium Edition
значительно отличается от семейства
предыдущих платформ, прежде всего тем,
что в этой реализации Windows полностью
отсутствует поддержка MS DOS. Windows ME тесно
интегрирована с Internet Explorer 5.0, что сделало
ее еще более ресурсоемкой, в комплект
поставки по умолчанию включена большая
часть элементов Windows 98, базовый набор
игр расширен новыми программами,
позволяющими пользователю играть в
сети Интернет с живыми соперниками,
добавлен Windows Media Player 7.0, поддерживающий
воспроизведение файлов множества новых
аудио- и видеоформатов. Интерфейс
Windows Millennium Edition практически полностью
совпадает с внешним оформлением Windows
2000 Professional, включая системные иконки и
обновленное диалоговое окно
выключения/перезагрузки компьютера,
но почти все базовые элементы настройки
Windows 98 сохранились на своих прежних
местах. Windows ME требует минимум 32 Мб
оперативной памяти и в минимальной
конфигурации занимает на диске чуть
больше 500 Мб. Windows ME стала последней ОС
семейства Windows 95-98, поскольку все
последующие операционные системы
линейки Windows (как для домашних компьютеров,
так и для рабочих станций), планируется
создавать на платформе New Technology.
Microsoft Windows XP.
Операционная система Microsoft Windows XP (от
англ. eXPerience – опыт), известная также
под кодовым наименованием Microsoft Codename
Whistler, является новой ОС семейства
Windows, созданной на базе технологии NT.
Windows XP объединяет в себе достоинства
уже знакомых пользователям операционных
систем предыдущих поколений: удобство,
простоту в инсталляции и эксплуатации
ОС семейства Windows 98 и Windows ME, а также
надежность и многофункциональность
Windows 2000. В настоящее время Windows XP для
настольных ПК и рабочих станций
выпускается в трех модификациях: Home
Edition для домашних персональных
компьютеров, Professional Edition – для офисных
ПК и, наконец, Microsoft Windows XP 64bit Edition – это
версия Windows XP Professional для персональных
компьютеров, собранных на базе 64-битного
процессора Intel Itanium с тактовой частотой
более 1 ГГц. Для стабильной и быстрой
работы рекомендуется устанавливать
данную операционную систему на компьютер
со следующими оптимальными характеристиками:
процессор – Pentium-II-совместимый (и выше),
тактовая частота от 500 МГц и выше; объем
оперативной памяти – не менее 256 Мбайт;
свободное дисковое пространство не
менее 2 Гбайт. Windows XP относится к
принципиально иному поколению
операционных систем семейства Windows.
Теперь пользователь Windows не привязан
к какому-либо стандартному интерфейсу,
устанавливаемому в системе по умолчанию.
Если вам не нравится традиционный вид
окон, элементов управления и Панели
задач, доставшийся новой ОС «в наследство»
от Windows 2000, то вы можете без труда изменить
их, загрузив из Интернета любой из сотен
специально разработанных «Тем».
Традиционное Главное меню, открывающее
доступ к установленным на компьютере
программам, хранящимся на дисках
документам и настройкам операционной
системы, также претерпело ряд значительных
изменений. Теперь при нажатии кнопки
Пуск появляется динамическое меню,
содержащее значки лишь пяти программ,
которыми пользуется наиболее часто.
Благодаря этому можно начать работу с
нужными приложениями значительно
быстрее.
В среде Microsoft Windows
пользователю часто приходится
одновременно работать с несколькими
документами или набором различных
программ. При этом неактивные приложения
сворачиваются в Панель задач, вследствие
чего она рано или поздно переполняется
значками, и переключение между задачами
становится затруднительным. Для того
чтобы разгрузить Панель задач и
освободить больше рабочего пространства
для отображения значков запущенных
приложений, в Windows XP используется так
называемый алгоритм группировки задач,
согласно которому однотипные программы,
работающие на компьютере одновременно,
объединяются в логическую визуальную
группу.
На предварительной
презентации бета-версии Microsoft ХР,
состоявшейся в феврале 2001 года в Сиэтле,
председатель правления корпорации
Microsoft Билл Гейтс сообщил прессе, что
данная версия Windows, на создание и
тестирование которой затрачено свыше
1 млрд долларов США — важнейшая разработка
Microsoft с момента выпуска на рынок Windows
95, а вице-президент корпорации Джим
Оллчин добавил: «Windows XP — это не просто
апгрейд Windows, это — апгрейд стиля жизни».
Таким образом,
особенностями операционных систем
семейства Windows являются:
— развитый и единый
для всех объектов Windows графический
интерфейс, упрощающий взаимодействие
пользователя с компьютером. Компонентами
такого интерфейса являются: манипулятор
(мышь) с его указателями, окна прикладных
программ и диалоговые окна, всевозможные
меню команд, листы свойств, инструментальные
панели, линейки форматирования и другие
объекты;
— реализация технологии
связывания и внедрения объектов (OLE-
Object Linking and Embedding), которая обеспечивает
передачу объектов между прикладными
программами из числа доступных в
Windows. Например, между программами Word,
Excel, Access, Paint и т. п;
— поддержка динамического
обмена данными (DDE- Dynamic Data Exchange) между
двумя и более одновременно работающими
программами-приложениями. Как следствие,
любые изменения, внесённые, например,
в электронную таблицу Excel, автоматически
передаются и в отчет Word, если эта таблица
там размещена;
— наличие стандартных
прикладных программ, которые обеспечивают
решения широкого круга задач массового
пользователя. К числу таких программ
относятся: редактор текстов WordPad,
графический редактор Paint, программа
синхронизации файлов двух компьютеров
«Портфель», программа «Калькулятор»,
программа управления средствами
мультимедия «Универсальный проигрыватель»,
программа соединения компьютеров по
линиям связи (Hyper Terminal), программа набора
телефонных номеров «Номеронабиратель»
(Phone Dialer) и многие другие;
— поддержка имен файлов
до 255 символов. В имена файлов можно
включать символы + ; = , [ ] и любое число
точек. При создании файла с длинным
именем, например, Сведения
о выполнении плана.doc, система
автоматически генерирует в короткое
имя в формате 8.3 (8 символов – имя, 3
символа – расширение) вида: Сведен
~ 1.doc. Значительно расширена
область применения в именах файлов
символа-шаблона *. В имени их может быть
несколько и в любом месте, например: *
плана.*;
— способность
одновременно выполнять несколько
заданий, т.е. функционировать в
многозадачном режиме. Это означает,
что пользователь может загрузить и
открыть несколько программ — приложений,
например, Word, Excel и «Проводник» и работать
с ними одновременно15.
— наличие встроенной
справочной системы, позволяющей быстро
получать общее представление о структуре
системы и приобрести навыки по её
практическому использованию. Справочная
система выполнена в форме тематических
разделов, что существенно облегчает
поиск нужной информации. Любой раздел
можно легко вывести на печать;
— обеспечение
функционирования локальных вычислительных
сетей самостоятельно или во взаимодействии
с другими сетевыми операционными
системами. Организация доступа
пользователей к общим сетевым ресурсам,
а также к ресурсам отдельных компьютеров
сети. Возможность доступа к удалённым
сетям по телефонным линиям связи с
использованием модемов и факс-модемов.
Реализация встроенной электронной
почты (E-Mail) в формате Internet;
— реализация технологии
Plug and Play (подключи и работай), позволяющую
оперативно и относительно просто
включать в состав компьютера новые
блоки и устройства и изменять его
конфигурацию;
— поддержка множества
дорогостоящих прикладных программ,
созданных в среде MS DOS и ранних версиях
Windows.
Об операционной системе «Виндовс» знает каждый пользователь компьютера. На сегодня она считается самой распространенной, простой и удобной, ориентированной и на начинающего, и на «продвинутого» владельца. В этой статье мы предлагаем читателю кратко познакомиться со всеми операционными системами семейства Windows, начиная от самой первой и заканчивая самой современной. Представим основную информацию, отличительные характеристики версий.
О MS Windows
Windows — «Окна». Так на русский язык с английского переводится название популярной ОС.
MS Windows — название семейства проприетарных операционных семейств компании «Майкрософт», которые ориентированы на использование графического интерфейса при управлении. Надо сказать, что первоначально «Окна» были лишь графической надстройкой для MS-DOS.
В августе 2014 года Net Application предприняла масштабное статистическое исследование. По его итогам было выявлено, что 89 % персональных компьютеров в мире работают с операционными системами семейства Windows. Согласитесь, значительный показатель.
Сегодня «Виндовс» функционирует на платформах x86, x86-64, IA-64 и ARM. Ранее существовали версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC.
Развитие ОС
Первые версии операционных систем семейства Windows, как мы уже говорили, не были полноценными ОС. Это настойки к MS-DOS. Подобное многофункциональное расширение прибавляло новые режимы работы процессора, поддержку многозадачных операций, стандартизацию интерфейсов аппаратного обеспечения компьютера, единообразные программы для пользователей. Эта характеристика касается следующих версий:
- 1.0.
- 2.0.
- 3.0.
- 3.1.
Новый этап развития — операционные системы семейства Windows 9x: 95 и 98, 2000, МЕ.
Современный шаг развития приходится на 2001-2016 гг. Его начало считается выпуск двух версий популярной «Виндовс ХР» — корпоративной и «домашней». Затем были представлены версии «Виста», 7, 8, 10.
Рассмотрим каждую вариацию ОС подробнее.
Windows 1.0
Раскроем особенности операционной системы семейства Windows. Данная версия являлась графическим интерфейсом пользователя «Майкрософт» для ОС MS-DOS. Тут использовался принцип фреймового менеджера окон. Помогал диалогу с операционной системой, унифицировал внешний вид программ, оптимизировал работу с периферийными аппаратами.
Билл Гейтс официально анонсировал разработку в 1983 году в Нью-Йорке. Над созданием Windows 1.0 трудились 24 ученых. В розничную продажу интерфейс поступил спустя два года — в 1985-ом. В США тогда продукт стоил 99 долларов, а в Германии — 399 марок.
Один из самых существенных минусов разработки: для ее использования требовалось приобретение дорогостоящих комплектующих — новой модели процессора, мыши, объемной памяти для компьютера.
Windows 2.0
Это пополнение семейства операционных систем MS Windows увидело свет в 1987 году. Его отличали новые характеристики и возможности:
- Использование скоростного процессора Intel 286.
- Возможности для расширения памяти и взаимодействия приложений с применением DDE.
- Применение сочетаний «горячих клавиш».
- Использование многооконной среды.
- Собственный API-код.
Несмотря на все вышеперечисленное, данная операционная система не стала широко распространенной, хотя находились разработчики, писавшие под нее программы. Ее существенные минусы: слабая аппаратная часть, большие программные ограничения.
Windows 3.0
Главная характеристика операционной системы семейства Windows: это первый продукт, действительно получивший массовое распространение. Его выпуск начался в 1990 году. Объяснялось тем, что ОС устанавливалась производителями на продаваемые компьютеры.
Файловая оболочка MS-DOS в этой версии была заменена «Диспетчером программ». Использовалась также собственная надстройка: «Диспетчер файлов», применяющийся для навигации по диску.
Можно выделить и внешнее оформление. Интерфейс был псевдотрехмерным: это достигалась расширенной цветовой палитрой VGA. В этой версии уже была полнофункциональная «Панель управления». Она позволяла оперировать настройками системы и открывала совершенно новую возможность — использование изображения в качестве подложки рабочего стола.
Система помощи пользователю была организована с применением языка HTML, уже содержала в себе гиперссылки. Расширенным был и набор сопутствующего программного обеспечения:
- Текстовой редактор Wordpad.
- Графический редактор Paintbrush.
- Игры «Пасьянс-свободные ячейки», «Пасьянс-косынка», «Сапер».
- Иные утилиты.
Поддерживалось несколько режимов памяти: 16- и 32-разрядный. По словам пользователей, в плане удобства работы ОС была на равных с современными ей продуктами Apple Macintosh.
Windows 3.1
Какое достоинство операционной системы семейства Microsoft Windows версии 3.1? Это первая ОС от корпорации, имеющая поддержку русского языка, отчего получившая широкое распространение в России.
Вышла на рынок в 1992 году. Каких-то отличительных черт тут нет — 3.1 была улучшенной версией предыдущего выпуска. Добавили расширенные настройки рабочей среды, улучшили графический интерфейс, исправили ошибки и повысили стабильность работы.
Windows 95
Кодовое название этой графической операционной системы семейства Windows — «Чикаго». Она была выпущена в августе 1995 года (версия для России представлена в ноябре того же года).
В основном предназначалась для домашних компьютеров. Была гибридной: поддерживала 16- и 32-разрядные системы. Именно здесь появился рабочий стол с привычными нам значками, панели задач и «фирменное» меню «Пуск».
Windows 98
Официальный выпуск (после бета-тестирования) этой версии пришелся на 1998 год. Перечислим основные возможности, характеристику операционной системы семейства Windows:
- Улучшенная поддержка AGP.
- Доработанные драйверы для USB.
- Поддержка работы системы с несколькими мониторами.
- Первый браузер Internet Explorer.
- Поддержка Web TV.
В 1999 году была выпущена обновленная версия ОС. Ее отличал более усовершенствованный браузер, добавление поддержки DVD.
Windows 2000 и МЕ
Версия была выпущена, соответственно, в 2000 году. Ее характеризовало следующее:
- Обновленный интерфейс.
- Поддержка службы каталогов Active Directory.
- Файловая система стандарта NTFS 3.0.
- Служба IIS, представленная в версии 5.0.
В том же 2000-м вышла новая версия системы — Windows ME (Millennium Edition). Кратко представим, чем же она отличалась:
- Улучшение работы с мультимедийными средствами.
- Возможность записи как аудио-, так и видеоконференций.
- Появление средств для восстановления информации после сбоев системы.
- Отсутствие реального режима от MS-DOS.
Windows XP и Vista
ХР — самая популярная операционная система из группы «Виндовс». Имела версию как для домашних, так и для корпоративных компьютеров. Ключевые добавления:
- Улучшенный графический интерфейс.
- Быстрая смена «юзеров».
- Возможности удаленного управления ПК.
- Улучшение возможностей восстановления системы.
В 2003 году увидел свет серверный вариант ОС — Windows Server 2003. По словам его разработчиков, здесь было уделено большое внимание безопасности системы. В 2006 году появилась версия ХР для маломощных ПК под названием Windows Fundamentals for Legacy PCs (FLP).
В 2006 году корпоративным клиентам была представлена «Виста». Рядовые пользователи смогли приобрести ее «домашнюю» версию только в 2007 году. «Висту» отличало следующее:
- Новые возможности по управлению пользовательским интерфейсом.
- Обновленная подсистема управления памятью, ввода-вывода.
- Появление режима «гибернации».
- Улучшение возможностей безопасности.
Windows 7
Эта операционная система от «Виндовс» появилась на прилавках магазинов в 2007 году. Давайте посмотрим на ее отличительные характеристики:
- Поддержка «Юникод 5.1».
- Возможность мультитач-управления.
- Появление 50 новых шрифтов вдобавок к доработанным стандартным.
- Поддержка псевдонимов папок на внутреннем уровне.
- Тесная интеграция с изготовителями драйверов.
- Совместимость с рядом старых приложений, чей запуск был невозможен на «Виста».
- Новый интерфейс стандартного мультимедиа-проигрывателя.
- Поддержка нескольких мониторов, расширений мультимедиа, возможность воспроизведения аудиофайлов с низкими задержками.
Windows 8
Данная версия появилась в продаже в 2012 году. По статистике, находится на втором месте по распространенности в мире (после 7-й версии).
Нововведения тут следующие:
- Вход в систему при помощи учетной записи «Майкрософт».
- Два новых метода для аутентификации пользователя.
- Появления магазина приложений для ОС.
- Новая версия интернет-браузера: в настольном и сенсорном варианте.
- Возможность восстановления и сброса системы.
- Новый «Диспетчер задач».
- Появление опции «Семейная безопасность».
- Новая панель управления, изменение экрана приветствия.
- Усовершенствованная система поиска.
- Удобное переключение раскладок клавиатуры.
Windows 10
Новейшая на сегодня версия операционной системы вышла в свет в июле 2015 года. Вот ее ключевые отличия от предыдущих:
- Модификация меню «Пуск»: представлено в виде настраиваемых пользователем плиток.
- Изменение размера «Пуска».
- Новые возможности использования магазина приложений.
- Появление «Центра уведомлений».
- Обновленный календарь, часы, батарейный индикатор (для ноутбуков).
- Современные окна с новой анимацией.
- Обновленные интерфейсы приветствия и блокировки.
На этом заканчивается наш обзор операционных систем «Виндовс». Возможно, уже в ближайшем будущем список дополнится новой версией.
Introducing Microsoft Surface Studio 2
Windows 8
Microsoft Windows — семейство проприетарных операционных систем корпорации Microsoft, ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. Изначально Windows была всего лишь графической надстройкой для MS-DOS. По состоянию на август 2014 года под управлением операционных систем семейства Windows по данным ресурса NetMarketShare работает более 91% персональных компьютеров. Windows работает на платформах x86, x86-64, IA-64 и ARM. Существовали также версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC.
Основные статьи: История логотипов Windows, История логотипов Windows 1985-2015
Версии[]
| Версии Microsoft Windows | ||||
|---|---|---|---|---|
| Дата выхода | Название | Последняя версия | Дата прекращения поддержки | Последняя версия встроенного браузера |
| 20 ноября 1985 | Windows 1.0x | 1.04 (апрель 1985) | 31 декабря 2001 | Нет браузеров |
| 1 ноября 1987 | Windows 2.x Windows 2.1x |
2.11 (13 марта 1987) | 31 декабря 2001 | |
| 22 мая 1990 | Windows 3.x | 3.00a (31 октября 1990) | 31 декабря 2001 [1] | |
| 18 марта 1992 | Windows 3.1 | 3.1 | 31 декабря 2001 | Internet Explorer 5 |
| 1 октября 1992 | Windows для рабочих групп 3.1 | 3.11 (31 декабря 1993) | 31 декабря 2001 | |
| 27 июля 1993 | Windows NT 3.1 | 3.10.528 SP3 (10 ноября 1994) | 31 декабря 2000 | |
| 21 сентября 1994 | Windows NT 3.5 | 3.50.807 SP3 (21 июня 1995) | 31 декабря 2001 | |
| 30 мая 1995 | Windows NT 3.51 | 3.51.1057 SP5 (19 сентября 1996) | 31 декабря 2001 | |
| 24 августа 1995 | Windows 95 | 4.00.950C (4.03.1214) (26 ноября 1997) | 31 декабря 2000 (осн.) (Retail); 31 декабря 2001 (SBL) (ext) | Internet Explorer 5.5 |
| 29 июля 1996 | Windows NT 4.0 | 4.00.1381 / SP6a SRP (26 июля 2001) | 20 июня 2002 (осн.); 30 июня 2003 (SBL); 31 декабря 2004 (ext) | Internet Explorer 6 |
| 25 июня 1998 | Windows 98 | 4.10.2222A (SE) (5 мая 1999) | 30 июня 2002 (осн.); 31 марта 2004 (SBL); 11 июля 2006 (ext) | |
| 20 апреля 2000 | Windows 2000 | 5.0.2195 / 5.0 SP4 Rollup 1 v2 (13 сентября 2005) | 31 марта 2004 (retail); 31 марта 2005 (SBL); 30 июня 2005 (осн); 13 июля 2010 (ext) | |
| 14 сентября 2000 | Windows ME | 4.90.9000 (14 сентября 2000) | 31 декабря 2003 (осн.); 30 июня 2004 (SBL) (Retail); 11 июля 2006 (ext) | |
| 24 августа 2001 (RTM) 25 октября 2001 (продажи) |
Windows XP | 5.1.2600.5512 SP3 (21 апреля 2008) | 30 сентября 2004 (RTM); 10 сентября 2006 (SP1/SP1a); 30 июня 2008 (retail); 14 апреля 2009 (SP2/SP3 осн.); 13 июля 2010 (SP2); 22 октября 2010 (SBL); 8 апреля 2014 (ext) | Internet Explorer 8 |
| 28 марта 2003 | Windows XP 64-bit Edition | 5.2.3790 | 25 июля 2006 | |
| 24 апреля 2003 | Windows Server 2003 | 5.2.3790.3959 SP2 (13 марта 2007) | 30 июня 2009 (RTM); 13 июля 2010 (осн.); 14 июля 2015 (ext) | |
| 25 апреля 2005 | Windows XP Professional x64 Edition | 5.2.3790.3959 SP2 (13 марта 2007) | 30 июня 2008 (retail); 31 января 2009 (SBL) | |
| 8 ноября 2006 (RTM) 30 января 2007 (продажи) |
Windows Vista | 6.0.6001 / SP2 Build 6002 (25 мая 2009) | 13 апреля 2010 (RTM); 22 октября 2010 (retail); 12 июля 2011 (SP1); 22 октября 2011 (SBL); 10 апреля 2012 (осн.); 11 апреля 2017 (ext) | Internet Explorer 9 |
| 16 июля 2007 | Windows Home Server | 5.2.4500 (16 июля 2007) | 8 января 2013 (осн.) | |
| 27 февраля 2008 | Windows Server 2008 | 6.0.6002 / SP2 build 6002 (25 мая 2009) | 12 июля 2011 (SP1), 9 июля 2015 (осн.), 10 июля 2018 (ext) | |
| 13 июля 2009 (RTM) 22 октября 2009 (продажи) |
Windows 7 | 6.1.7601 / SP1 Build 7601 (22 февраля 2011) | 9 апреля 2013 (RTM), 13 января 2015 (осн), 14 января 2020 (ext) | Internet Explorer 11 |
| 13 июля 2009 (RTM) 22 октября 2009 (продажи) |
Windows Server 2008 R2 или Windows Server 7 | 6.1.7601 / SP1 Build 7601 (22 февраля 2011) | 9 июля 2015 (осн.), 10 июля 2018 (ext) | |
| 6 апреля 2011 | Windows Home Server 2011 | 6.1.8400 | 12 апреля 2016 (осн.) | |
| 1 августа 2012 (RTM) 4 сентября 2012 (продажи) |
Windows Server 2012 | 6.2.9200 (26 октября 2012) | 12 января 2016(осн), 10 января 2018 (ext) | |
| 1 августа 2012 (RTM) 26 октября 2012 (продажи) |
Windows 8 | 6.2.9200 (26 октября 2012) | 12 января 2016 (осн) 10 января 2018 (ext) | |
| 21 августа 2013 (RTM) 17 октября 2013 (продажи) |
Windows Server 2012 R2 | 6.3.9600 (17 октября 2013) | 9 января 2018 (осн) 10 января 2023 (ext) | |
| 21 августа 2013 (RTM) 17 октября 2013 (продажи) |
Windows 8.1 | 6.3.9600 (17 октября 2013) | 9 января 2018 (осн) 10 января 2023 (ext) | |
| 15 июля 2015 (RTM) 29 июля 2015 (продажи) |
Windows 10 | 10.0.10586 (12 ноября 2015) | 13 октября 2020 (осн.), 14 октября 2025 (ext.) | Microsoft Edge / Internet Explorer 11(оставлен для совместимости) |
| 5 октября 2021 | Windows 11 | 10.0.22000.778 | не анонсирована | |
| Условные обозначения: | ||||
| Оболочка для MS-DOS | Windows 9x | Windows NT | Windows Server | |
| Поддержка прекращена | ||||
| осн. — окончание действия лицензии для первого (основного) релиза | SBL — окончание срока лицензии для производителей[2] | retail — окончание срока лицензии для розничных покупателей | SPx — окончание срока лицензии для различных дополнений (сервис-паков) к системе | ext — полное окончание поддержки системы |
Графические интерфейсы и расширения для DOS[]
Логотип первых Windows
Первые версии Windows не были полноценными операционными системами, а являлись надстройками к операционной системе DOS и были по сути многофункциональным расширением, добавляя поддержку новых режимов работы процессора, поддержку многозадачности, обеспечивая стандартизациюинтерфейсов аппаратного обеспечения и единообразие для пользовательских интерфейсов программ. Предоставляли встроенные средства GDI и USER для создания графического интерфейса. Первые версии Windows вообще состояли из трёх модулей — KERNEL, GDI и USER. Первый из них предоставлял вызовы управления памятью, запуском .EXE-файлов и загрузкой .DLL-файлов, второй — графику, третий — окна. Они работали с процессорами начиная с Intel 8086.
- Windows 1.0 (1985)
- Windows 2.0 (1987)
- Windows 2.1 (Windows 386, 1987) — в системе появилась возможность запуска DOS-приложений в графических окнах, причём каждому приложению предоставлялись полные 640 Кб памяти. Полная поддержка процессора 80286. Появилась поддержка процессоров 80386.
- Windows 3.0 (1990) — улучшена поддержка процессоров 80386 и защищённого режима.
- Windows 3.1 (1992) — серьёзно переработанная Windows 3.0; устранены UAE (фатальные ошибки прикладных программ), добавлен механизм OLE, печать в режиме WYSIWYG («что видите, то и получите»), шрифты TrueType, изменён диспетчер файлов, добавлены мультимедийные функции.
- Windows для рабочих групп (Windows for Workgroups) 3.1/3.11 — первая версия ОС семейства с поддержкой локальных сетей. В системе также испытывались отдельные усовершенствования ядра, применённые позднее в Windows 95.
Семейство Windows 9x[]
Основная статья: Windows 9x
Логотип первой системы семейства Windows 95
Первая система данного семейства Windows 95 была выпущена в 1995 году. Её отличительными особенностями являлись: новый пользовательский интерфейс, поддержка длинных имён файлов, автоматическое определение и конфигурация периферийных устройств Plug and Play, способность исполнять 32-битные приложения и наличие поддержки TCP/IP прямо в системе. Windows 95 использовала вытесняющую многозадачность и выполняла каждое 32-битное приложение в своём адресном пространстве. К данному семейству относятся также Windows 98 и Windows ME.
Логотип второй системы семейства Windows 98
Операционные системы этого семейства не являлись безопасными многопользовательскими системами как Windows NT, поскольку из соображений совместимости вся подсистема пользовательского интерфейса и графики оставалась 16-битной и мало отличалась от той, что в Windows 3.x. Так как этот код не был потокобезопасным, все вызовы в подсистему оборачивались в мьютекс по имени Win16Lock, который, кроме того, ещё и находился всегда в захваченном состоянии во время исполнения 16-битного приложения. Таким образом, «повисание» 16-битного приложения немедленно блокировало всю ОС. Но уже в 1999 году вышло второе исправленное издание. Программный интерфейс был подмножеством Win32 API, поддерживаемым Windows NT, но имел поддержку юникода в очень ограниченном объёме[3]. Также в нём не было должного обеспечения безопасности (списков доступа к объектам и понятия «администратор»). В составе Windows 95 присутствовал MS-DOS 7.0, однако его роль сводилась к обеспечению процесса загрузки и исполнению 16-битных DOS приложений. Исследователи заметили, что ядро Windows 95 — VMM — обращается к DOS под собой, но таких обращений довольно мало, главнейшая функция ядра DOS — файловая система FAT — не использовалась. В целом же интерфейс между VMM и нижележащей DOS никогда не публиковался, и DOS была замечена Эндрю Шульманом (книга Недокументированный Windows 95) в наличии недокументированных вызовов только для поддержки VMM.
Семейство Windows NT[]
Основная статья: Windows NT
Логотип семейства Windows NT
Операционные системы этого семейства в настоящее время работают на процессорах с архитектурами x86, x86-64, и Itanium, ARM. Ранние версии (до 4.0 включительно) также поддерживали некоторые RISC-процессоры: Alpha, MIPS, и Power PC. Все операционные системы этого семейства являются полностью 32- или 64- битными операционными системами, и не нуждаются в MS-DOS даже для загрузки.
Только в этом семействе представлены операционные системы для серверов. До версии Windows 2000 включительно они выпускались под тем же названием, что и аналогичная версия для рабочих станций, но с добавлением суффикса, например, «Windows NT 4.0 Server» и «Windows 2000 Datacenter Server». Начиная с Windows Server 2003 серверные операционные системы называются добавлением суффикса «Server» и года выпуска.
Логотип Windows 7 Логотип Windows 8
- Windows NT 3.1 (1993)
- Windows NT 3.5 (1994)
- Windows NT 3.51 (1995)
- Windows NT 4.0 (1996)
- Windows 2000 — Windows NT 5.0 (2000)
- Windows XP — Windows NT 5.1 (2001)
- Windows XP 64-bit Edition — Windows NT 5.2 (2003)
- Windows Server 2003 — Windows NT 5.2 (2003)
- Windows XP Professional x64 Edition — Windows NT 5.2 (2005)
- Windows Vista — Windows NT 6.0 (2006)
- Windows Home Server — Windows NT 5.2 (2007)
- Windows Server 2008 — Windows NT 6.0 (2008)
- Windows Small Business Server — Windows NT 6.0 (2008)
- Windows 7 — Windows NT 6.1 (2009)
- Windows Server 2008 R2 — Windows NT 6.1 (2009)
- Windows Home Server 2011 — Windows NT 6.1 (2011)
- Windows 8 — Windows NT 6.2 (2012)
- Windows Server 2012 — Windows NT 6.2 (2012)
- Windows 8.1 — Windows NT 6.3 (2013)
- Windows Server 2012 R2 — Windows NT 6.3 (2013)
- Windows 10 — Windows NT 10.0 (2015)
В основу семейства Windows NT положено разделение адресных пространств между процессами. Каждый процесс имеет возможность работать с выделенной ему памятью. Однако он не имеет прав для записи в память других процессов, драйверов и системного кода.
Семейство Windows NT относится к операционным системам с вытесняющей многозадачностью. Разделение процессорного времени между потоками происходит по принципу «карусели». Ядро операционной системы выделяет квант времени (в Windows 2000 квант равен примерно 20 мс) каждому из потоков по очереди при условии, что все потоки имеют одинаковый приоритет. Поток может отказаться от выделенного ему кванта времени. В этом случае система перехватывает у него управление (даже если выделенный квант времени не закончен) и передаёт управление другому потоку. При передаче управления другому потоку система сохраняет состояние всех регистров процессора в особой структуре в оперативной памяти. Эта структура называется контекстом потока. Сохранения контекста потока достаточно для последующего возобновления его работы.
Семейство ОС для смартфонов[]
Основная статья: Windows Phone
Логотип Windows Phone
Это семейство операционных систем реального времени было специально разработано для мобильных устройств. Поддерживаются процессоры ARM, MIPS, SuperH и x86. В отличие от остальных операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как смартфоны, карманные компьютеры, GPS-навигаторы, MP3-проигрыватели и другие. В настоящее время под термином «Windows CE» понимают только ядро операционной системы. Например, Windows Mobile 5.0 включает в себя ядро Windows CE 5.0.
- Windows CE
- Windows Mobile
- Windows Phone
- Windows 10 Mobile
Семейство встраиваемых ОС Windows Embedded[]
Основная статья: Windows Embedded
Логотип Windows Embedded
Windows Embedded — это семейство операционных систем реального времени, было специально разработано для применения в различных встраиваемых системах. Ядро системы имеет общее с семейством ОС Windows CE и поддерживает процессоры ARM, MIPS, SuperH и x86.
Windows Embedded включает дополнительные функции по встраиванию, среди которых фильтр защиты от записи (EWF и FBWF), загрузка с флеш-памяти,CD-ROM, сети, использование собственной оболочки системы и т. п.
В отличие от операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как: банкоматы,медицинские приборы, навигационное оборудование, «тонкие» клиенты, VoIP-терминалы, медиапроигрыватели, цифровые рамки (альбомы), кассовые терминалы, платёжные терминалы, роботы, игровые автоматы, музыкальные автоматы и другие.
В настоящее время выпускаются следующие варианты ОС Windows Embedded[4]:
- Windows Embedded CE,
- Windows Embedded Standard,
- Windows Embedded POSReady,
- Windows Embedded Enterprise,
- Windows Embedded NavReady,
- Windows Embedded Server.
Интегрированные программные продукты[]
Пакет Windows включает в себя «стандартные» приложения[5], такие как браузер (Internet Explorer), почтовый клиент (Outlook Express или Почта Windows), музыкальный и видеопроигрыватель (Проигрыватель Windows Media). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, однако для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Windows (верно только для ранних версий до Windows, начиная с Windows 98 являются неотъемлемой частью системы). Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine).
Вокруг факта включения таких «стандартных» продуктов в ОС Windows разгорается много дискуссий и юридических споров, по мнению сторонних разработчиков, это ведёт к отсутствию конкуренции и создает препятствия для распространения конкурирующих продуктов, они же часто ставят под сомнение качество браузера Internet Explorer, объясняя его популярность вхождением в пакет Windows и плохой осведомленностью пользователей о наличии альтернатив.
В 1997 году компания Sun Microsystems подала в суд на компанию за нарушение лицензии на использование технологий Java. В 2001 году Microsoft выплатила штраф и исключила не совместимую с лицензированной виртуальную машину Java из состава своих продуктов[6].
Распространённость[]
В настоящее время Windows установлена на 91% персональных компьютеров и рабочих станций. По данным компании Net Applications, на август 2014 года рыночная доля Windows составила ▲91,68%.
Среди различных версий Windows по данным W3Schools с августа 2011 года наиболее популярна Windows 7[7] (около 50%).
| «GoStats.ru»,
июнь 2011[8] |
«Net Market Share»,
июнь 2011[9] |
«GoStats.ru»,
август 2014[10] |
«Net Market Share»,
август 2014[11] |
«GoStats.ru»,
август 2015[12] |
|
| Все версии | 94.70 % | 93.32 % | 90.46% | 91.68% | 84.76% |
|---|---|---|---|---|---|
| Windows 10 | — | — | — | — | 2.87% |
| Windows 8 | — | — | 2,4% | 12,48% | 33,67% |
| Windows 7 | 25.89 % | 28.68 % | 76.72% | 51.22% | 40.63% |
| Windows XP | 55.44 % | 54.04 % | — | 23.89% | 6.55% |
<nowiki>
Комментарии[]
Windows 7 — умершая легенда (Ghast88)
| Хронология ОС Windows | |
|---|---|
| Основные версии | MS-DOS: Windows 1.0x • Windows 2.x (Windows 2.1x) • Windows 3.x Windows 9x: Windows 95 • Windows 98 • Windows ME Windows NT: Windows NT 3.1 • Windows NT 3.5 • Windows NT 3.51 • Windows NT 4.0 • Windows 2000 • Windows XP • Windows Vista • Windows 7 • Windows 8 • Windows 8.1 • Windows 10 |
| Windows Server | Windows Server 2003 • Windows Home Server (Windows Home Server 2011) • Windows Server 2008 (Windows HPC Server 2008 • Windows Server 2008 R2) • Windows Essential Business Server • Windows MultiPoint Server • Windows Small Business Server • Windows Server 2012 (Windows Server 2012 R2) • Windows Server 2016 |
| Специализированные | Windows Embedded (Windows Embedded Automotive • Windows Embedded POSReady) • Среда предустановки Windows • Windows Fundamentals for Legacy PCs |
| Мобильные | Windows CE (Windows CE 1.0 • Windows CE 2.0 • Windows CE 3.0 • Windows CE 4.0 • Windows CE 5.0 • Windows CE 6.0 • Windows Embedded Compact 7 • Windows Embedded Compact 2013) • Windows Mobile • Windows Phone • Windows RT • Windows 10 Mobile |
| Другие проекты | Открытые: Xenix • OS/2 • Microsoft Singularity • Midori Закрытые: Windows Neptune • Windows Nashville • Windows Odyssey • Windows Cairo • Windows Longhorn • Windows 10x |
| Альтернативные реализации | ReactOS • Wine |
 Компоненты Microsoft Windows |
|
|---|---|
| Основные |
Aero • |
| Службы управления |
Архивация и восстановление • |
| Приложения |
Контакты • |
| Игры |
Chess Titans • |
| Ядро ОС |
Ntoskrnl.exe • |
| Службы |
Autorun.inf • |
| Файловые системы |
ReFS • |
| Сервер |
Active Directory • |
| Архитектура |
NT • |
| Безопасность |
BitLocker • |
| Совместимость |
Подсистема UNIX (Interix) • |
- ↑ Microsoft Support Lifecycle Шаблон:Ref-en
- ↑ Лицензирование для сборщиков систем OEM
Разновидности Windows Состав и структура Windows
Обзор операционных систем Windows
Microsoft Windows – операционные системы корпорации Microsoft, различные версии которых предназначены для широкого класса устройств – от суперкомпьютеров до встроенных систем. В настоящее время Microsoft Windows установлена на большинстве персональных компьютеров: по данным сайта анализа веб трафика StatCounter (http://gs.statcounter.com) операционные системыWindows (версий XP, Vista, 7) в августе 2012 года были установлены на 88% компьютеров в мире; в то же время по данным компании веб-аналитики Net Applications (http://marketshare.hitslink.com) Windows занимает 92% рынка настольных компьютеров и ноутбуков.
В настоящее время существует несколько семейств (family) операционных систем Windows, предназначенных для использования на разных типах компьютеров:
- семейство клиентских операционных систем Windows NT (Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 и др.);
- семейство серверных операционных систем Windows NT Server (Windows Server 2003, Windows Server 2008 и др.);
- семейство мобильных операционных систем Windows Mobile и Windows Phone (Windows Mobile 6, Windows Phone 7 и др.);
- семейство встроенных операционных систем реального времени Windows CE (Windows CE 7.0 и др.).
Кроме того, в прошлом выпускались 16 разрядные операционные системы (Windows 1.0, Windows 2.х, Windows 3.х) и семейство операционных систем Windows 9x (Windows 95, Windows 98, Windows Me).
В данной лекции представлен краткий обзор семейств операционных систем Microsoft Windows (рис.2.1).
увеличить изображение
Рис. 2.1. История развития семейств операционных систем Windows
16 разрядные Windows
Первой Windows была Windows 1.0, выпущенная в ноябре 1985 года. Это была не полноценная операционная система, а надстройка над операционной системой MS-DOS. Windows 1.0 предоставляла пользователю графический оконный интерфейс и возможность запускать несколько приложений одновременно (и то и другое отсутствовало в MS DOS). Сначала эту программу хотели назвать Interface Manager, но затем склонились к названию Windows («окна»), как более точно отражающему суть работы с новой программой [7]. Минимальные системные требования к памяти ограничивались 256 КБ.
В Windows 2.0 (декабрь 1987 года) были введены некоторые улучшения графического интерфейса (в частности поддержка перекрывающихся окон) и работы с памятью. Также для большего удобства стали использоваться комбинации клавиш. В мае 1988 года и в марте 1989 года появляются соответственно Windows 2.10 и Windows 2.11, поддерживающие новые на то время процессоры Intel 80286 и Intel 80386 [16].
В мае 1990 года выходит Windows 3.0 с улучшенной графикой и поддержкой виртуальной памяти. В 1992 1993 гг. появляются версии Windows for Workgroups 3.1 и 3.11, в которых имеется поддержка работы в одноранговых сетях и сетях под управлением сервера. Это были последние версии 16 разрядных Windows.
Windows 9x
В августе 1995 года выпускается Windows 95 – 32 разрядная клиентская операционная система, в которой была встроенная поддержка работы с Интернетом (браузер Internet Explorer) и модемными сетями, а также технология Plug-and-Play («подключи и работай»), позволяющая быстро подключать к компьютеру различные устройства. Впервые появилась кнопка Пуск (Start) и Панель задач (Taskbar). Windows 95 требовала минимум 4 МБ оперативной памяти [7].
На смену Windows 95 в июне 1998 года приходит Windows 98 с множеством программ для работы с Интернетом (Internet Explorer 4, Outlook Express и др.), поддержкой DVD и USB, первым появлением Панели быстрого запуска программ (Quick Launch bar). Windows 98 была последней операционной системой, основанной на MS DOS [7].
Последней версией в семействе 9x стала Windows Me (Millennium Edition, сентябрь 2000 года). Эта система была нацелена на домашних пользователей, и, следовательно, имела широкую поддержку работы с мультимедиа (Windows Media Player 7, Windows Movie Maker), Интернетом и домашними сетями.
Другим направлением развития операционных систем Windows в 90 е годы стало семейство NT.
Windows NT
В июле 1993 года была выпущена первая операционная система семейства NT – Windows NT 3.1. Есть разные варианты объяснения названия NT, самый распространенный вариант – это аббревиатура от New Technology («новая технология»).
Разработка системы, основанной на новом ядре (не MS DOS), началась в 1989 году. К новой операционной системе предъявлялись следующие основные требования [5]:
- 32 разрядность;
- поддержка многопроцессорных систем;
- поддержка вытесняющей многозадачности и виртуальной памяти;
- высокая производительность;
- возможность работы в качестве сервера и клиента;
- переносимость;
- совместимость с другими версиями Windows и MS DOS, а также частичная совместимость с UNIX;
- безопасность;
- надежность;
- поддержка Unicode.
Windows NT 3.1 соответствовала всем этим требованиям, а на ядре этой системы (конечно, с изменениями) основаны все современные версии Windows, включая Windows 8.
Windows NT 3.1 поддерживала процессоры Intel 80386, Intel 80486, MIPS R4000 и DEC Alpha [5]. Существовали клиентская и серверная версии системы – Windows NT и Windows NT Advanced Server. Windows NT, помимо других файловых систем, поддерживала специально разработанную в Microsoft файловую систему NTFS (New Technology File System).
В 1994 1996 годах последовательно выходят операционные системы Windows NT 3.5, Windows NT 3.51 и Windows NT 4.0. Целями разработки Windows NT 3.5 были повышение производительности и надежности, а также уменьшение размера системы. В Windows NT 3.51 была включена поддержка процессора IBM PowerPC. Windows NT 4.0 обладала таким же графическим интерфейсом как и система Windows 95 [5].
Windows 2000, вышедшая в декабре 1999 года, разрабатывалась в качестве системы для профессиональных пользователей, объединяющей два направления – Windows 9x и Windows NT [7]. Система Windows 2000 включала Active Directory (служба и базу данных ресурсов для управления большими сетями) и поддержку значительного числа Plug-and Play устройств, в том числе беспроводных сетей, USB, IEEE 1394 и др. Существовало 4 версии Windows 2000 – одна клиентская (Professional) и три серверных (Server, Advanced Server и Datacenter Server). Windows 2000 была последней системой, для которой выпускались одновременно клиентские и серверные версии.
Следующим шагом стало объединение обоих направлений клиентских систем: и систем для профессиональных пользователей (Windows 2000 Professional), и систем для домашних пользователей (Windows Me). Результатом такого объединения стала операционная система Windows XP (август 2001 года). Благодаря своей стабильности, скорости и удобному интерфейсу, Windows XP стала (и до сих пор является) одной из самых распространенных операционных систем в мире. Важным шагом явилось появление 64 разрядных версий Windows XP (Windows XP 64-bit Edition). Количество строк кода в Windows XP – 45 миллионов [7].
В марте 2003 года выходит серверная операционная система Windows Server 2003, имеющая большую производительность и поддерживающая более мощное оборудование, чем Windows 2000. Система имеет 4 основные версии: Web, Standard, Enterprise и Datacenter. Например, версия Datacenter поддерживает 64 процессора и до 64 ГБ оперативной памяти (до 512 ГБ на 64 разрядных платформах).
Клиентская операционная система Windows Vista вышла в ноябре 2006 года. Акцент при разработке этой системы был сделан на безопасность – контроль учетных записей пользователей (User Account Control), шифрование дисков (BitLocker Drive Encryption), антишпионское программное обеспечение (Windows Defender) и др. В Windows Vista был также изменен пользовательский интерфейс, в частности поменяла вид кнопка Пуск (Start).
В феврале 2008 года появилась операционная система Windows Server 2008, основанная на коде Windows Vista – поэтому большая часть нововведений Windows Vista перешла и в Windows Server 2008.
В июле 2009 года выходит Windows 7, отличающаяся расширенной поддержкой ноутбуков и планшетов. Основные особенности Windows 7 – новые приемы работы с окнами, мгновенный поиск информации на компьютере, поддержка сенсорных экранов (Windows Touch), большие возможности по настройке оформления рабочей среды.
В 2012 году Microsoft выпускает новейшие версии операционных систем – клиентскую Windows 8 (октябрь 2012 года) и серверную Windows Server 2012 (сентябрь 2012 года). Windows 8 – операционная система, одинаково рассчитанная как на обычные настольные компьютеры и ноутбуки, так и на планшетные компьютеры, завоевавшие в последнее время существенную долю всего рынка персональных компьютеров (см. лекцию 3 «Windows 8»).
Windows CE
Windows CE – операционная система реального времени для встраиваемых систем. Символы «CE», по утверждению Microsoft, обозначают «Compact, Connectable, Compatible, Companion, Efficient»1 . В настоящее время эта система имеет официальное название Windows Embedded Compact (http://www.microsoft.com/windowsembedded).
Windows CE поставляется разработчикам устройств в виде набора компонентов, из которых можно создать операционную систему для конкретного устройства. Например, операционные системы Windows Mobile построены на основе Windows CE.
Первая версия Windows CE 1.0 появилась в 1996 году и была разработана как урезанная версия Windows 95. В дальнейшем команда разработчиков Windows CE сотрудничала с командой Windows 2000, затем Windows CE развивалась как независимая система.
На сентябрь 2012 года последней версией является Windows CE 7.0.
Windows Mobile и Windows Phone
Windows Mobile – операционная система для смартфонов и карманных персональных компьютеров (КПК, Personal Digital Assistant – PDA), основанная на Windows CE.
Первые версии операционных систем этого семейства назывались Pocket PC (2000 год). С 2003 года утвердилось наименование Windows Mobile – были выпущены операционные системы Windows Mobile 2003, Windows Mobile 5, Windows Mobile 6. Последней версией с таким названием стала система Windows Mobile 6.5 (2009 год).
С октября 2010 года Microsoft выпустила новую операционную систему для мобильных устройств – Windows Phone 7, несовместимую с Windows Mobile, хотя и основанную также на Windows CE. В Windows Phone 7 появился новый пользовательский интерфейс, в настоящее время называемый Modern UI.
В октябре 2012 года ожидается выход Windows Phone 8, основанной на ядре Windows NT.
Архитектура Windows
Общая схема архитектуры
Windows представляет собой операционную систему с гибридным ядром (см. лекцию 1 «Введение в операционные системы»). В ней основные системные функции по управлению процессами, памятью, устройствами, файловой системой и безопасностью реализованы в компонентах, работающих в режиме ядра; но существует ряд важных системных компонентов пользовательского режима, например системные процессы входа в систему, локальной аутентификации, диспетчера сеансов, а также подсистемы окружения.
Архитектура Windows представлена на рис.4.1 [5; 2].
Рис. 4.1. Архитектура Windows
Компоненты пользовательского режима
В пользовательском режиме работают следующие виды процессов:
- системные процессы (system processes) – компоненты Windows, отвечающие за решение критически важных системных задач (т. е. аварийное завершение одного из этих процессов вызывает крах или нестабильную работу всей системы), но выполняемые в пользовательском режиме. Основные системные процессы:
- Winlogon.exe – процесс входа в систему и выхода из неё;
- Smss.exe (Session Manager – диспетчер сеансов) – процесс выполняет важные операции при инициализации системы (загрузка необходимых DLL, запуск процессов Winlogon и Csrss и др.), а затем контролирует работу Winlogon и Csrss;
- Lsass.exe (Local Security Authentication Subsystem Server – сервер подсистемы локальной аутентификации) – процесс проверяет правильность введенных имени пользователя и пароля;
- Wininit.exe – процесс инициализации системы (например, запускает процессы Lsass и Services);
- Userinit.exe – процесс инициализации пользовательской среды (например, запускает системную оболочку – по умолчанию, Explorer.exe);
- Services.exe (SCM, Service Control Manager – диспетчер управления службами) – процесс, отвечающий за выполнение служб – см. ниже;
- службы (сервисы, services) – приложения, работающие в фоновом режиме и не требующие взаимодействия с пользователем. Службы могут быть как частью операционной системы (например, Windows Audio – служба для работы со звуком, или Print Spooler – диспетчер печати), так и частью пользовательского приложения (например, служба СУБД SQL Server). За службы отвечает системный процесс Services.exe;
- пользовательские приложения (user applications) ¬– прикладные программы, запускаемые пользователем;
- подсистемы окружения (environment subsystems) – компоненты, предоставляющие доступ приложениям к некоторому подмножеству системных функций. Windows поддерживает две подсистемы окружения:
- собственно Windows – при помощи данной подсистемы выполняются 32 разрядные приложения Windows (Win32), а также 16 разрядные приложения Windows (Win16), приложения MS DOS и консольные приложения (Console). За подсистему Windows отвечает системный процесс Csrss.exe и драйвер режима ядра Win32k.sys;
- POSIX (Portable Operating System Interface for UNIX – переносимый интерфейс операционных систем UNIX) – подсистема для UNIX-приложений. Начиная с Windows Server 2003 R2 компонент, реализующий эту подсистему, называется SUA (Subsystem for UNIX-based Applications). Компонент не устанавливается в Windows по умолчанию.
Все перечисленные процессы пользовательского режима (кроме подсистемы POSIX1) для взаимодействия с модулями режима ядра используют библиотеки Windows DLL (Dynamic Link Library – динамически подключаемая библиотека). Каждая DLL экспортирует набор Windows API функций, которые может вызывать процесс.
Windows API (Windows Application Programming Interface, WinAPI) – это способ взаимодействия процессов пользовательского режима с модулями режима ядра. WinAPI включает тысячи функций и хорошо документирован [10].
Основные Windows DLL следующие:
- Kernel32.dll – базовые функции, в том числе работа с процессами и потоками, управление памятью и вводом выводом;
- Advapi32.dll – функции, в основном связанные с управлением безопасностью и доступом к реестру;
- User32.dll – функции, отвечающие за управление окнами и их элементами в GUI приложениях (Graphical User Interface – графический интерфейс пользователя);
- Gdi32.dll – функции графического пользовательского интерфейса (Graphics Device Interface, GDI), обеспечивающие рисование на дисплее и принтере графических примитивов и вывод текста.
Библиотека Ntdll.dll экспортирует в большинстве своем недокументированные системные функции, реализованные, в основном, в Ntoskrnl.exe. Набор таких функций называется Native API («родной» API).
Библиотеки Windows DLL преобразуют вызовы документированных WinAPI функций в вызовы функций Native API и переключаютпроцессор на режим ядра.
Компоненты режима ядра
Диспетчер системных сервисов (System Service Dispatcher) работает в режиме ядра, перехватывает вызовы функций от Ntdll.dll, проверяет их параметры и вызывает соответствующие функции из Ntoskrnl.exe.
Исполнительная система и ядро содержатся в Ntoskrnl.exe (NT Operating System Kernel – ядро операционной системы NT) (по поводу использования термина «ядро» в Windows см. лекцию 1 «Введение в операционные системы»).
Исполнительная система (Executive) представляет собой совокупность компонентов (называемых диспетчерами – manager), которые реализуют основные задачи операционной системы:
- диспетчер процессов (process manager) – управление процессами и потоками (см. лекцию 6 «Процессы и потоки»);
- диспетчер памяти (memory manager) – управление виртуальной памятью и отображение её на физическую (см. лекцию 8 «Управление памятью»);
- монитор контроля безопасности (security reference monitor) – управление безопасностью (см. лекцию 9 «Безопасность»);
- диспетчер ввода вывода (I/O manager), диспетчер кэша (cache Manager), диспетчер Plug and Play (PnP Manager) – управление внешними устройствами и файловыми системами (см. лекцию 10 «Управление устройствами» и лекцию 11 «Файловая система NTFS»);
- диспетчер электропитания (power manager) – управление электропитанием и энергопотреблением;
- диспетчер объектов (object manager), диспетчер конфигурации (configuration manager), механизм вызова локальных процедур (local procedure call) – управление служебными процедурами и структурами данных, которые необходимы остальным компонентам.
Ядро (Kernel) содержит функции, обеспечивающие поддержку компонентам исполнительной системы и осуществляющие планирование потоков (см. лекцию 7 «Планирование потоков»), механизмы синхронизации, обработку прерываний.
Компонент Windows USER и GDI отвечает за пользовательский графический интерфейс (окна, элементы управления в окнах – меню, кнопки и т. п., рисование), является частью подсистемы Windows и реализован в драйвере Win32k.sys.
Взаимодействие диспетчера ввода вывода с устройствами обеспечивают драйверы (drivers) – программные модули, работающие в режиме ядра, обладающие максимально полной информацией о конкретном устройстве (драйверы подробнее рассматриваются в лекции 10 «Управление устройствами»).
Однако, и драйверы, и ядро не взаимодействуют с физическими устройствами напрямую – посредником между программными компонентами режима ядра и аппаратурой является HAL (Hardware Abstraction Layer) – уровень абстрагирования от оборудования, реализованный в Hal.dll. HAL позволяет скрыть от всех программных компонентов особенности аппаратной платформы (например, различия между материнскими платами), на которой установлена операционная система.
Контрольные вопросы
- Перечислите основные семейства операционных систем Windows и дайте их краткую характеристику.
- Назовите основных представителей 16 разрядных Windows.
- Перечислите основные отличия операционных систем Windows NT от Windows 9x.
- Чем отличаются клиентские и серверные версии Windows NT?
- Охарактеризуйте операционные системы семейства Windows CE.
- Охарактеризуйте операционные системы семейства Windows Mobile/Windows Phone.
- К какому типу ядер в большей степени относится Windows NT, к монолитным или микроядрам? Ответ обоснуйте.
- Перечислите основные компоненты пользовательского режима.
- Перечислите основные компоненты режима ядра.
- Что такое Windows API? Где можно найти информацию по этому вопросу?
- Каковы основные функции исполнительной системы, входящей в состав Ntoskrnl.exe?
- Каковы основные функции ядра, входящего в состав Ntoskrnl.exe?
- Что такое HAL?