Что такое microsoft windows
Windows — что это такое?
Здравствуйте, начинающие пользователи компьютера! Вместе с вами постараемся разобраться в том, что такое Windows и зачем оно нам нужно.
Windows — это операционная система, сделанная корпорацией Microsoft (Майкрософт). Операционная система (ОС) — это главная программа, которая запускается при включении компьютера. Она позволяет пользователям компьютера работать с файлами, пользоваться Интернетом и запускать в окошках другие программы, игры, фильмы, музыку. Windows переводится как «окна».
Операционная система Windows платная. Если вы покупаете компьютер с уже установленной Windows, то часть денег вы платите за операционную систему. Для подтверждения того, что вы являетесь владельцем Windows, может потребоваться лицензионный ключ. Такое бывает, например, если вы переустановили Windows. Лицензионный ключ это набор символов вида «XXXXX-XXXXX-YYYYY-YYYYY-ZZZZZ». Он может быть указан в наклейке на корпусе вашего компьютера или на диске с Windows. Перепишите лицензионный ключ на листок и сохраните, может пригодиться. Наклейка выглядит примерно так:
Вместе с Windows на компьютер устанавливается набор программ, необходимых для повседневного использования:
Можно устанавливать другие программы и игры из Интернета или с дисков. Такие программы также могут быть платные.
История и разновидности Windows
Даты выхода ОС Windows для персональных компьютеров (ПК):
В последних версиях Windows есть сборки, отличающиеся функционалом и ценой:
Интерфейс Windows
Интерфейс — это внешний вид операционной системы. У отдельных частей интерфейса есть свои названия.
Кнопка ПУСК может также находиться на вашей клавиатуре.
Внешний вид меню ПУСК:
Ссылки
Разновидности операционных систем
Рассмотрим какие ещё бывают операционные системы, кроме Windows. Речь пойдёт об операционных системах для персональных компьютеров. Не будем акцентировать внимание на операционных системах для серверов, мобильных телефонов и специализированной техники.
Интересные факты об операционных системах
На одном компьютере может быть установлено одновременно несколько операционных систем. В этом случае при включении компьютера вас спросят, какую операционную систему нужно загрузить.
Microsoft Windows и ядро Linux могут быть запущены одновременно на одной и той же машине с помощью специального программного обеспечения CoLinux. В windows 10 уже появилась встроенная подсистема linux.
Для обучения пользователей обращению с мышкой в Microsoft разработали и внедрили в Windows компьютерную версию игры Reversi. Таким образом пользователи привыкали использовать мышь, кликая с её помощью на фишки. Задумайтесь, для чего сделана игра «сапёр»?
На рекламу Windows 95 было потрачено более 300 миллионов долларов.
В Windows нельзя создать папку с названиями con, prn, aux, nul. Это ограничение восходит относят к временам операционной системы MS-DOS. Некоторые слова были зарезервированы для обозначения устройств ввода-вывода, поэтому нельзя создать папки с такими именами.
Линус Торвальдс использовал операционную систему Minix, однако был недоволен многими ограничениями в ней и решил написать свою систему. Когда была выпущена более-менее стабильная версия, интерес Торвальдса к проекту угас, и он был готов его забросить. Но в тот же период он случайно испортил раздел на жёстком диске, где стояла Minix, и вместо её переустановки Торвальдс решил всё-таки закончить начатое. Так благодаря случайности появилось ядро Linux и впоследствии ОС GNU/Linux.
На данный момент более 75% серверов обеспечивающие надежную работу Интернет работают под управлением Linux.
MenuetOS — самая маленькая операционная система. Написана на ассемблере и помещается на дискету.
Краткая история Windows и что у нее под капотом
Несколько дней назад в сеть просочился образ ранней версии Windows 11. Различные издательства провели тесты по производительности и пришли к неутешительному выводу: Windows 11 в среднем работает хуже, чем Windows 10. Но расстраиваться рано! Проблемы производительности могут быть связаны с «сыростью» слитого образа и нюансами совместимости с текущими программами. Так или иначе, 24 июня состоится официальная презентация нового поколения операционных систем Windows, которая, возможно, даст ответы на многие вопросы. Если сегодня у вас есть настроение для ностальгии, предлагаем вам окунуться в мир Windows: познакомиться с историей, как менялась ось и что у нее внутри.
История Windows
Первые продукты с названием «Windows» от Microsoft не были операционными системами. Это были графические среды для MS-DOS. На фоне успеха, в том числе и коммерческого, пользовательского интерфейса на Apple Lisa, компания решила реализовать графический интерфейс на IBM PC с MS-DOS. В отличии от относительно дешевых IBM PC, Apple Lisa стоили дорого (почти 10 тысяч долларов), и немногие покупатели могли позволить купить их. Microsoft решила занять нишу дешевых компьютеров с графическим интерфейсом. При этом низкая стоимость достигалась экономией на комплектующих и более низкая производительность, по сравнению с Lisa, избежать не получилось. Так, в 1985, 1987 и в 1990 выходят первые три версии Windows — 1.0, 2.0 и 3.0. Причем за первые шесть месяцев после релиза Windows 3.0 было продано более 1 миллиона экземпляров. Дальнейшее развитие Windows можно разделить на два направления — Windows на базе MS-DOS и Windows на базе NT.
Windows 9x
Windows на базе MS-DOS или Windows 9x не были первыми ОС от Microsoft, но они продолжали «старые традиции» и были построены на основе 16-битного кода MS-DOS. В августе 1995 года была выпущена Windows 95 — первая система семейства Windows 9x. Она уже была полноценной операционной системой с соответствующими возможностями. Однако у системы были проблемы с безопасностью (например, не было «администратора») и с изоляцией приложений. Зависание 16-битного приложения приводило к блокировке всей системы. Проблемы со стабильностью достались и Windows 98 и Windows ME, которые отличались от выпуска 95 года рядом небольших обновлений.
Windows NT
В целом, к концу 80-х годов в Microsoft появилось понимание о необходимости разработки операционной системы не на базе MS-DOS. Параллельно с разработкой софта, связанного с MS-DOS, Microsoft наняла команду инженеров из компании DEC для разработки новой 32-битной операционной системы. Главой группы стал Дэйв Катлер — один из главных разработчиков ОС VMS. Новая система была названа NT — от сокращения New Technology. Основной упор при разработке NT делался на безопасность и надежность системы, а также на совместимость с Windows на MS-DOS. Так получилось, что опыт при разработке VMS повлиял на NT и сходство между ними стало причиной спора между DEC и Microsoft. По итогу спор был решен во внесудебном порядке.
Первая система Windows называлась Windows NT 3.1 и была выпущена в 1993 году. Это была первая ОС от Microsoft. Индекс 3.1 был выбран для соответствия Windows 3.1 на MS-DOS. Эта версия не имела особого успеха. Для NT требовалось больше памяти, 32-разрядных приложений на рынке было мало, возникали проблемы с совместимостью драйвером. Достичь поставленных целей смогли в NT 3.5. А первым серьезным обновлением для NT стала версия 4.0 в 96 году. Теперь эта система была мощна, надежна и безопасна, а также обеспечивала тот же интерфейс, что и Windows 95 (которая к тому моменту была чрезвычайно популярной).
В 2000 году вышла новая версия Windows — Windows 2000. Она развивала идеи, заложенные в системы NT. Был добавлена технология Plug-and-Play, управление электропитанием и улучшен интерфейс пользователя.
Успех Windows 2000 задал вектор развития для следующего поколения — Windows XP. В «хрюшке» Microsoft улучшила совместимость, интерфейс стал более дружелюбным. Стратегия Microsoft завоевывать аудиторию уже знакомыми системами дала плоды — за несколько лет Windows XP была установлена на сотнях миллионах ПК. Эпоха MS-DOS подошла к концу.
Следующий проект Microsoft пал жертвой собственных амбиций. Через пять лет после Windows XP, в 2006 году на свет вышла Windows Vista. В ней был переделан графический интерфейс, переработаны и добавлены функциональные возможности в плане безопасности. Была улучшена производительность, надежность.
Первоначальные планы Microsoft по поводу Vista были настолько обширны, что через несколько лет после начала разработки проект пришлось сильно ограничить. Vista включала в себе 70 миллионов строк кода, часть которого составлял «причесанный» код XP. Неудача Vista отчасти с тем, что она вышла не в то время. На 2006 год пришелся бум недорогих компьютеров, которые не могли обеспечить достаточную для Vista производительность.
Проблемы Vista были учтены при разработке Windows 7. Microsoft уделила большее внимание тестированию и производительности новой системы. Windows 7 быстро вытеснила Vista, а затем и XP, став самой популярной версией Windows до появления Windows 10 (сейчас Windows 7 на втором месте по популярности).
Бум смартфонов в начале 2010-х подтолкнул Microsoft к созданию операционной системы, которую можно было бы развернуть на разных устройствах: на телефонах, планшетах, приставках и т. д. В результате этой работы мир узрел Windows 8. «Восьмерка» построена на модульном подходе MinWin для получения небольшого ядра ОС, которое можно было бы расширить на линейку других типов устройств. Но аудитория встретила холодно такой подход. Многие люди критиковали «смартфоноподобный» интерфейс на ПК, отсутствие кнопки пуск. Для решения многих проблем Microsoft выпустила обновление под названием Windows 8.1, которая, помимо исправления имеющихся ошибок, добавила новые функции.
И вот, к 2015 году Microsoft выпускает Windows 10. При разработке Microsoft продолжала развитие идеи единой системы для разных устройств. В «десятке» появилась голосовая помощница Кортана, вернули меню «Пуск», улучшена системная безопасность.
Технические аспекты
Чтобы осветить все технические аспекты и тонкости операционной системы Windows понадобится не менее 1000 страниц. Для особо любопытных советуем 7-е издание «Внутреннего устройства Windows« Марка Руссиновича, специалиста по внутреннему устройству Windows. Также можно почитать «Современные операционные системы« Эндрю Таненбаума и «Operating System Concepts«: в обеих книгах есть главы, посвященные Windows. Здесь же ограничимся рассмотрением инструментов взаимодействия приложений пользователя с операционной системой (Windows API) и архитектуры «оси».
Архитектура
Во многих многопользовательских операционных системах сама ОС отделяется от приложений. Код ядра ОС выполняется в привилегированном режиме процессора (режим ядра). Для него доступны системные данные и оборудование. В непривилегированном режиме (пользовательский режим) выполняется код приложений. Ему предоставляется ограниченный набор интерфейсов и ограниченный доступ к системным данным. Прямой доступ к оборудованию заблокирован. При вызове программой пользовательского режима системной функции процессор выполняет специальную команду, переключающую вызывающий поток (последовательность команд внутри процесса, планируемая Windows для исполнения) в режим ядра. Когда системная функция завершается, операционная система переключает контекст потока обратно в пользовательский режим и дает возможность вызывающей стороне продолжить работу.
Windows считается операционной системой с гибридным ядром. С одной стороны компоненты ядра Windows располагаются в вытесняемой памяти и взаимодействуют друг с другом путем передачи сообщений, как в микроядерных системах. С другой стороны ядро слишком велико (более 1 Мбайт), а большая часть кода ОС и кода драйверов устройств использует одно защищенное пространство памяти защищенного режима, что свойственно монолитным ОС. Это означает, что в теории любой компонент ОС или драйвер устройства может повредить данные, используемые другими системными компонентами. В Windows эта проблема решается за счет повышения качества и контроля происхождения сторонних драйверов через такие программы, как WHQL или KMCS. Одновременно применяются дополнительные технологии защиты ядра, такие как безопасность на базе виртуализации, функции Device Guard.
Рассмотрим ключевые системные компоненты, формирующие архитектуру системы. На рисунке ниже представлена упрощенная схема, на которой опущены некоторые элементы, например, сетевые компоненты и различные уровни драйверов. Первое, на что стоит обратить внимание — это линия, разделяющая части пользовательского режима и режима ядра. Как упоминалось выше, потоки пользовательского режима выполняются в закрытом адресном пространстве процессов. На время выполнения в режиме ядра они получают доступ к системному пространству. Таким образом, системные процессы, пользовательские процессы, процессы служб и подсистемы среды обладают собственным закрытыми адресными пространствами.
Упрощенная схема архитектуры Windows
Четыре базовых типа процессов пользовательского режима:
Компоненты режима ядра:
Имя файла | Компоненты |
Ntoskrnl.exe | Исполнительная система и ядро |
Hal.dll | HAL |
Win32k.sys | Часть подсистемы Windows режима ядра (GUI) |
Hvix64.exe (Intel), Hvax64.exe (AMD) | Гипервизор |
.sys в \SystemRoot\System32\Drivers | Основные файлы драйверов: DirectX, Volume Manager, TCP/IP и поддержка ACPI |
Ntdll.dll | Внутренние вспомогательные функции и заглушки диспетчеризации системных сервисных функций |
Kernel32.dll, Advapi32.dll, User32.dll, Gdi32.dll | Dll основных подсистем Windows |
Windows API
Windows API (Application Programming Interface) — это программный интерфейс пользовательского режима для Windows. До появления 64-разрядной версии операционной системы программный интерфейс 32-разрядных версий Windows назывался Win32 API в отличие от исходного 16-разрядного Windows API (программный интерфейс для исходных 16-разрядных версий Windows). На данный момент термин Windows API или Win32 API относят как к 32-разрядным, так и к 64-разрядным версиям.
В «доисторические времена» Windows API состоял только из функций в стиле C. Выбор языка C был обусловлен тем, что написанный на нем код также мог использоваться из других языков. Он являлся достаточно низкоуровневым для предоставления сервиса ОС. Но огромное количество функций в сочетании с недостаточной последовательностью выбора имен и отсутствием логических группировок (вроде пространств имен C++) привели к тому, что в некоторых новых API используется другой механизм — модель COM.
WinRT
В Windows 8 появился новый API и исполнительная среда поддержки Windows Runtime (WinRT). WinRT состоит из платформенных сервисов, предназначенных для разработчиков приложений Windows Apps (приложения Windows Apps подходят для устройств, начиная от миниатюрных IoT-устройств до телефонов, планшетов, десктопных систем, ноутбуков и даже Xbox One и Microsoft HoloLens).
.NET Framework
.NET Framework является частью Windows. Он состоит из двух основных компонентов:
История Windows
Содержание
Содержание
Раньше, чтобы добиться ответа от будущего поработителя человечества, приходилось вручную вводить данные в командную строку. Это неудобно и долго. Привычный «оконный интерфейс» появился в середине 80-х годов и необходимость заучивать словарик терминов отпала, команда стала передаваться парой кликов. Визуализация действий позволила параллельно выполнять несколько задач, переносить информацию из одной программы в другую, получать быстрый доступ к файлам с помощью иконок.
Первая графическая операционная система была воспринята специалистами в штыки из-за высоких требований к «железу». Для работы требовался экзотический зверь – мышь. В то время хвостатый грызун не был распространен, и на вопрос: «Мыши есть?», можно было получить искренний ответ продавца-консультанта: «Травим».
Начало начал
Графический интерфейс придумал Даг Энгельбарт в 60-х годах. В 1973 команда Xerox создала корпоративный инструмент WIMP – окна, иконки, меню, указатели для компьютеров собственной разработки PERQ и STAR.
Вычислительные машины долгое время считались специализированным инструментом военных, ученых, инженеров. Для элементарных математических расчетов требовалось выучить компьютерную грамоту. Рядовые пользователи не могли представить, зачем им этот дорогой аппарат. С появлением графического интерфейса все изменилось. Звуки, картинки и главное – игры, превратили ЭВМ в мультимедийный развлекательный центр.
Почему окна?
Мы живем в физическом объемном мире, нам нравится все, что можно потрогать, рассмотреть с разных сторон. Окно умеет менять свою форму, расширяется и сужается, отбрасывает тень, создает иллюзию выпуклости. Негатив, злость и раздражение приходят в тот момент, когда динамичное изменение пространства рабочего стола вдруг замораживается, а меняющиеся надписи, иконки, размеры шрифтов, цвета регулярно раздражают мозг, вызывая позитивную реакцию.
Повелители окон
История оконной гегемонии началась в 1975, когда Билл Гейтс и Пол Аллен основали корпорацию Microsoft.
Выпуская софт для быстро растущего рынка персональных компьютеров, Гейтс не мог упустить возможность скопировать новый продукт – графический интерфейс Apple.
В довесок к окнам яблочники давали увесистую Lisa, массой в 9 «тонн» американских денег. Большинство пользователей предпочитали машины попроще. В начале 80-х в гонку вычислений вступает Белоснежка – IBM и 7 компаний-гномов: RCA, CDC, Univac, Burroughs, Honeywell, NCR, GE. Стоимость персонального компьютера падает до 500-1000$. Lisa, стоившая в 9-18 раз дороже, чуть не погубила Apple, снизив ценность акций на 30%, Джобс покинул здание.
Трудолюбивые гномы наштамповали массу компьютеров и настала пора клепать новый интерфейс – так решили в Microsoft. У компании уже был опыт разработки OS для IBM. MS-DOS – получает графическую надстройку Windows 1.
Все украдено до нас
Увидев знакомые окна в 1984 году, Джобс отправился в суд. Тяжба длилась до 1993 года, и закончилась в пользу Билла. По одной из версий, Гейтс позаимствовал интерфейс во время разработки софта для Macintosh, по другой – это самостоятельная разработка, которую вели с 1982 года.
Сам Стив Джобс обзавелся окошками во время визита в исследовательский центр Xerox в Пало-Альто. Стащив дискету со стола инженера, он убегал, сверкая пятками (но это не точно). Компания Apple щедро отсыпала своих акций Xerox, чтобы предотвратить судебные тяжбы.
Факт: первое название Windows – Interface Manager. «Окна» появились благодаря маркетинговому отделу компании.
Причина популярности окошек – отсутствие альтернативы в принципе. Продукт, разработанный Xerox, доведенный до ума Apple и MicroSoft, завоевывал доверие, постепенно приручая восприятие людей к оконному мышлению. Microsoft обязан своей популярности двум провальным проектам Стива Джобса и высокому спросу на персональные компьютеры.
Оконная история
Первенец, родившийся 10 ноября 1983 года, был наречен Windows 1. За цветастым кафтаном графического интерфейса, спряталась морально устаревшая MS-DOS. Черный экран, отражающий лысину программиста, уступил место окнам. Стоимость – 100$, продано 500 000 копий, основной конкурент – Apple Lisa 1983 года рождения.
Старший брат – Windows 2, явился на свет 9 декабря 1987 года, будучи по-прежнему всего лишь шкуркой, он лишился недостатков первой версии. Окна свободно перемещались, появилось ведро для отбросов. Обновился интерфейс: кнопки минимизации и максимизации окон, поддержка горячих клавиш, встроенная программа Dynamic Data Exchange для обмена сообщениями. Цена не изменилась, продажи увеличились в 2 раз.
Появившийся 22 мая 1990 года Windows 3 – стал окном в Интернет. С версии 3.1 используется протокол TCP IP. Малыш получился довольно цветастым, – к тому же со славянской примесью. Пока американских ученых и студентов радовали 256 оттенков, граждане СССР рассматривали зарубежные витражи с кириллическими буковками – добавилась поддержка русского языка.
Дедушка MS-DOS сделал свое дело, родив 3-х сыновей, больше его услуги не требовались. 27 июля 1993 года свершилось долгожданное событие, на свет явилась Windows NT – операционная система нового поколения, мать-прародительница всех последующих OS, которая изначально разрабатывалась для серверов.
На дворе 24 августа 1995 года. Windows 95 – первая полноценная OS для домашнего использования. Лихой хакер играет в косынку, слушает wav-мелодию и пялится 15 минут на медленно прорисовывающуюся картинку в браузере Internet Explorer.
Многозадачность пошла в массы. Интерфейс стал удобным и симпатичным. Появилась кнопка «Start», 65 000 цветов. Продано 40 миллионов копий по 210$, совет директоров Apple льет крокодильи слезы.
Windows 98 – 21 июня 1998 выходит естественное продолжение Windows 95 c улучшенным USB, поддержкой HDD большого объема, предустановленным ПО: обновленный Explorer и Outlook Express. За 7 дней реализовано полмиллиона дисков ценой в 110$.
17 февраля 2000 года появился Millennium, получивший народное прозвище «Линолеум». Выкидыш стимулировал народное творчество, старина Билли узнал о себе много нового. Gif-ки с изображающим головы главы корпорации демонстрировали широту фантазии оконных адептов. Windows ME по сути был Windows 98 с новой красивой шкуркой, аудио-видеоплеером и огромным количеством багов.
«Чупакабру» не смог спасти даже мизерный ценник в 60$. Забив на провальный проект, Microsoft выпускает новую OS – легендарную Windows XP. Система по сей день пользуется популярностью за стабильность, не требовательность к ресурсам, лаконичный графический интерфейс. С 15 августа 2019 года она считается совершеннолетней. По информации от NetmarketshareXP установлена на 12% всех ноутбуков на планете. Ценник – 85$.
30 ноября 2006 года выходит Windows Vista – сестра Линолеума по несчастью. Красивая и яркая особа оказалась слишком требовательна к кормовой базе. Почувствовав неладное, пользователи спешно мигрировали обратно на XP. Из новинок: защита от вирусов, идентифицирующая пользователей, как врагов. Красивая Aero, превращающая Pentium IV в дрова. Ценник 200-400$.
Счастливая 7-ка вышла 22 октября 2009 года, и стала самой популярной операционной системой в первом десятилетии 21 века, установлена на 55,7% ПК по данным Netmarketshare. Быстрая, производительная, с симпатичным интерфейсом, она сочетала в себе брутальный характер XP и красоту Висты. Стоимость на момент релиза 160-320$.
В октябре 2012 года появилсяWindows 8, подтвердив теорию – корпорация выпускает нормальный продукт через один. Многим не понравился плиточный интерфейс, к тому же OS бесконечно быстро пожирала оперативную память. С другой стороны, система работала стабильно и быстро загружалась. Попытка создать универсальный продукт для планшетов, компьютеров и телефонов вышла третьим по счету комочком.
Apple был первым, но не смог. Семейство Windows за 30 лет захватило дисковое пространство 90% ПК и 30% серверов, установив свою гегемонию. Агенты: Paint, Word, Блокнот, Сапер, Косынка и Пасьянс – поработили разум и души миллиардов пользователей, став легендарными.