Windows nt описание. Операционные системы Windows

Стандартные и пользовательские ярлыки и пиктограммы

«Рабочий стол» оказался теснейшим образом связанным с Сетью. Есть возможность представить содержимое жесткого диска не списком привычных значков, а в виде Web-страницы с гиперссылками. Практически исчезла разница между доступом к содержимому локального жесткого диска и обращением к ресурсам Internet. Новый «Активный рабочий стол» (Active DeskTop) позволяет поместить на экран Web-страницы, которые затем будут автоматически обновляться. Для того, чтобы представить стол в виде Web-страницы, следует щелкнуть на свободной поверхности экрана правой кнопкой мыши, в контекстном меню выбрать «Активный рабочий стол» и активизировать опцию «Показывать как Web-страницу».

В новой версии ОС включены дополнительные функции поддержки аппаратных средств. Некоторые из этих средств либо еще находятся в стадии разработки, либо недостаточно широко применяются. К ним, например, относятся усовершенствованная графическая шина, накопители DVD.

Новая система должна обеспечить поддержку стандарта OnNow – это означает, что с устройством можно работать сразу после включения в сеть (как домашний прибор).

Новая система включает утилиты TV Tuner и TV Viewer, предназначенные для просмотра на компьютере обычных телепередач. Для работы этих утилит требуется еще и плата телевизионного приемника.

В новой версии Windows фирма Microsoft заменила или усовершенствовала многие внутренние механизмы системы. Информация на жестких дисках теперь организована с помощью файловой системы FAT 32, позволяющей более экономно расходовать дисковое пространство. Для преобразования старой файловой системы в Windows NT включена специальная утилита.

При переходе на новую версию операционной системы появляются дополнительные удобства, в частности, ускорился процесс загрузки системы; все изменения параметров экрана (разрешение, глубина цветности) производятся без перезагрузки системы; ускорился процесс завершения работы и подготовки к выключению питания.

В Windows NT/98 включены средства для построения одноранговых сетей или для подключения к сетям с выделенным сервером в качестве клиента. Операционная система Windows NT обладает всеми средствами создания сети с выделенным сервером. Эту систему отличает скорость, надежность и безопасность.

Скорость NT обусловлена двумя причинами: NT является полностью 32-разрядной операционной системой и поддерживает симметричную обработку. Симметричная обработка означает, что NT может работать на компьютерах с несколькими микропроцессорами. Существует несколько версий Windows NT. NT Workstation может работать на компьютерах с двумя микропроцессорами. NT Server использует до 32 микропроцессоров.

Второй отличительной чертой NT является встроенная система безопасности. В отличие от других операционных систем, NT контролирует допуск к компьютеру. Во-первых, NT не даст пользователю воспользоваться компьютером, если он не введет правильное имя и пароль. Во-вторых, NT не позволит пользователю (человеку, который ввел имя и пароль) работать с файлом, если он не входит в список тех, кому это разрешено.

На компьютерах с MS-DOS и старыми версиями Windows в случае ненормальной работы одной программы остальные программы, выполнявшиеся в это время, тоже пострадают. В отличие от этого, если Windows NT замечает, что одна программа дает сбой, то она не даст нанести ущерб другим программам или данным. Высокая надежность работы достигается за счет всеобъемлющего контроля, что приводит к замедлению работы компьютера и требует быстродействующего процессора и большого объема памяти.

Windows NT может работать с ограниченным набором периферийных устройств.

После включения ПК и загрузки системы появляется окно регистрации. Необходимо нажать Ctrl + Alt + Del, затем ввести имя пользователя и пароль.

При выключении компьютера окно «Завершение работы» предоставляет возможность выбора: «Выключить компьютер» или «Войти в систему под другим именем». Если вы отошли от компьютера и не хотите, чтобы с вашими данными работал кто-то другой, нажмите Ctrl + Alt + Del. Когда появится окно «Безопасность Windows NT», щелкните на кнопке «Блокировка». Чтобы снять блокировку, нужно нажать Ctrl + Alt + Del и ввести имя и пароль.

В NT имеется пять средств обеспечения безопасности: учетные записи, права разрешения, группы и журналы аудита. Учетные записи регистрируют пользователя. Права равнозначны особым привилегиям. Разрешения используются для управления доступом к различным объектам. Группы упрощают работу администратора. Журналы аудита отслеживают определенные действия и события. Всеми этими средствами управляет «Диспетчер пользователей».

В конце 88-го года Microsoft поручила Дэвиду Катлеру (David Cutler) возглавить новый проект в области программного обеспечения: создать новую операционную систему корпорации Microsoft для 1990-х годов. Он собрал команду инженеров для разработки системы новой технологии (New Technology - NT).

Первоначально планировалось разработать NT с пользовательским и программным (API) интерфейсами в стиле OS/2, однако OS/2 плохо продавалась, а Windows 3.0 имела большой и постоянный успех на рынке. Увидев рыночные ориентиры и сложности, связанные с развитием и поддержкой двух несовместимых систем, Microsoft решила изменить свой курс и направить своих инженеров в сторону стратегии единой цельной операционной системы. Эта стратегия состяла в том, чтобы разрабатывать семейство базирующихся на Windows операционных систем, которые охватывали бы множество типов компьютеров, от самых маленьких ноутбуков до самых больших мультипроцессорных рабочих станций. Так, следующее поколение Windows-систем было названо Windows NT.

Windows NT поддерживает графический интерфейс (GUI) Windows, а также является первой базирующейся на Windows операционной системой фирмы Microsoft, поддерживающей Win32 API, 32-х битный программный интерфейс для разработки новых приложений. Win32 API делает доступными для приложений улучшенные свойства операционной системы, такие как многонитевые процессы, синхронизацию, безопасность, I/O, управление объектами.

В июле 1993 года появились первые операционные системы семейства NT - Windows NT 3.1 и Windows NT Advanced Server 3.1.

Версии

• Windows NT 3.1 (27 июля 1993 г.)
• Windows NT 3.5 (21 сентября 1994 г.)
• Windows NT 3.51 (30 мая 1995 г.)
• Windows NT 4.0 (24 августа 1996 г.)
• Windows 2000 (17 февраля 2000 г.)
• Windows XP (25 октября 2001 г.)
• Windows XP 64-bit Edition (28 марта 2003 г.)
• Windows Server 2003 (25 апреля 2003 г.)
• Windows XP Media Center Edition 2003 (18 декабря 2003 г.)
• Windows XP Media Center Edition 2005 (12 октября 2004 г.)
• Windows XP Professional x64 Edition (25 апреля 2005 г.)
• Windows Fundamentals for Legacy PCs (8 июля 2006 г.)
• Windows Vista (30 ноября 2006 г.)
• Windows Home Server (7 ноября 2007г.)
• Windows Server 2008 (27 февраля 2008 г.)

Структура Windows NT

Структурно Windows NT может быть представлена в виде двух частей: часть операционной системы, работающая в режиме пользователя, и часть операционной системы, работающая в режиме ядра

Часть Windows NT, работающая в режиме ядра, называется исполнительной частью (executive). Она включает ряд компонентов, которые управляют виртуальной памятью, объектами (ресурсами), вводом-выводом и файловой системой (включая сетевые драйверы), взаимодействием процессов и частично системой безопасности. Эти компоненты взаимодействуют между собой с помощью межмодульной связи. Каждый компонент вызывает другие с помощью набора тщательно специфицированных внутренних процедур.

Вторую часть Windows NT, работающую в режиме пользователя, составляют серверы - так называемые защищенные подсистемы. Так как подсистемы автоматически не могут совместно использовать память, они общаются друг с другом посредством посылки сообщений. Сообщения могут передаваться как между клиентом и сервером, так и между двумя серверами. Все сообщения проходят через исполнительную часть Windows NT. Ядро Windows NT планирует нити защищенных подсистем точно так же, как и нити обычных прикладных процессов.

Поддержку защищенных подсистем обеспечивает исполнительная часть. Ее составными частями являются:

• Менеджер объектов. Создает, удаляет и управляет объектами исполнительной части - абстрактными типами данных, используемых для представления ресурсов системы.
• Монитор безопасности. Устанавливает правила защиты на локальном компьютере. Охраняет ресурсы операционной системы, выполняет защиту и регистрацию исполняемых объектов.
• Менеджер процессов. Создает и завершает, приостанавливает и возобновляет процессы и нити, а также хранит о них информацию.

Менеджер виртуальной памяти.

• Подсистема ввода-вывода. Включает в себя следующие компоненты:
  • менеджер ввода-вывода, предоставляющий средства ввода-вывода, независимые от устройств;
  • файловые системы - NT-драйверы, выполняющие файл-ориентированные запросы на ввод-вывод и транслирующие их в вызовы обычных устройств;
  • сетевой редиректор и сетевой сервер - драйверы файловых систем, передающие удаленные запросы на ввод-вывод на машины сети и получающие запросы от них;
  • драйверы устройств исполнительной части - низкоуровневые драйверы, которые непосредственно управляют устройством;
  • менеджер кэша, реализующий кэширование диска.

Исполнительная часть, в свою очередь, основывается на службах нижнего уровня, предоставляемых ядром NT. В функции ядра входит:

• планирование процессов,
• обработка прерываний и исключительных ситуаций,
• синхронизация процессоров для многопроцессорных систем,
• восстановление системы после сбоев.

Ядро работает в привилегированном режиме и никогда не удаляется из памяти. Обратиться к ядру можно только посредством прерывания.

Защищенные подсистемы Windows NT работают в пользовательском режиме и создаются Windows NT во время загрузки операционной системы. Сразу после создания они начинают бесконечный цикл своего выполнения, отвечая на сообщения, поступающие к ним от прикладных процессов и других подсистем. Среди защищенных подсистем можно выделить подкласс, называемый подсистемами окружения. Подсистемы окружения реализуют интерфейсы приложений операционной системы (API). Другие типы подсистем, называемые интегральными подсистемами, исполняют необходимые операционной системе задачи. Например, большая часть системы безопасности Windows NT реализована в виде интегральной подсистемы, сетевые серверы также выполнены как интегральные подсистемы.

Наиболее важной подсистемой окружения является Win32 - подсистема, которая обеспечивает доступ для приложений к 32-bit Windows API. Дополнительно эта система обеспечивает графический интерфейс и управляет вводом/выводом данных пользователя.

Каждая защищенная подсистема работает в режиме пользователя, вызывая системный сервис исполнительной части для выполнения привилегированных действий в режиме ядра. Сетевые серверы могут выполняться как в режиме пользователя, так и в режиме ядра, в зависимости от того, как они разработаны.

Подсистемы связываются между собой путем передачи сообщений. Когда, например, пользовательское приложение вызывает какую-нибудь API-процедуру, подсистема окружения, обеспечивающая эту процедуру, получает сообщение и выполняет ее либо обращаясь к ядру, либо посылая сообщение другой подсистеме. После завершения процедуры подсистема окружения посылает приложению сообщение, содержащее возвращаемое значение. Посылка сообщений и другая деятельность защищенных подсистем невидима для пользователя.

Основным средством, скрепляющим все подсистемы Windows NT в единое целое, является механизм вызова локальных процедур (Local Procedure Call - LPC). LPC представляет собой оптимизированный вариант более общего средства - удаленного вызова процедур (RPC), которое используется для связи клиентов и серверов, расположенных на разных машинах сети.

В этой статье мы рассмотрим виды операционных систем Windows NT. Windows NT - это не Windows2000 или какая-нибудь еще. Это серия, а точнее платформа, на базе которой ведутся разработки ОС. Практически все семейство Windows базируется на этой платформе. Помимо NT есть еще платформа 9х, к которой относится Windows95, Windows98 и WindowsME.

Из-за того, что были опасения в неправильной работе программ, написанных с учётом старых версий ОС, в свет выпустили 10-ую версию операционной системы сразу после восьмой. Иначе 9-ка в версии могла толковаться программой как операционная система серии 9-х. Подробности о том, что же такое NT - в этой статье.

Windows NT (в просторечии просто NT) — линейка операционных систем (ОС) производства корпорации Microsoft и название первых версий ОС. Windows NT была разработана после прекращения сотрудничества Microsoft и IBM над OS/2, развивалась отдельно от других ОС семейства Windows (Windows 3.x и Windows 9x).

В отличие от Windows 3.x и Windows 9x, Windows NT позиционировалась как надёжное решение для рабочих станций (Windows NT Workstation) и серверов (Windows NT Server). Windows NT дала начало семейству операционных систем, в которое входят: собственно Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows 8. Информация из статьи Windows NT , Wikipedia.

Номер, который стоит после букв NT - это порядковый номер разработки ОС на базе NT. Сейчас выходит Windows7 (Windows NT6.1), седьмая разработка на базе NT. Vista - NT6.0, XP - NT5.1, Windows2000 - NT5.0. Win2K - это просто физическая интерпретация числа (2К=2000). Windows NT - это целое семейство ОС. С этим часто сталкиваешься, когда скачиваешь руководства по установке и настройке или драйвера устройств.

Со времён Windows95 интерфейс операционной системы принципиально не сильно изменился. Разумеется, он стал качественнее, совершеннее и удобнее, появилось много новых функций. Но человек, работавший на Windows2000 достаточно легко освоится и в последующих версиях ОС Windows (если говорить об интерфейсе системы в целом). Технически системы отличаются друг от друга, способы решения пользовательских задач на разных системах тоже различаются.

В целом, если описывать данное семейство ОС, то можно сказать, что история ОС Windows делится на 2 части - до выхода Windows Vista и после. Ничего принципиально нового (кроме визуальных эффектов) в интерфейс этой версии своей ОС разработчики Microsoft не привнесли, однако полностью было переписано ядро системы.

Из-за нового ядра была потеряна совместимость со старыми программами (разработка которых остановилась до выхода Vista) и драйверами старых устройств. Этим в большей мере объясняется дурная слава и непопулярность этой версии Windows. В Windows7 разработчики учли ошибки, производители софта и железа уже имели возможность выпускать ПО и оборудование с учётом новых требований ОС, однако большинство старых программ и старого оборудования этой операционной системой уже не поддерживается.

Совместимость версий Windows

Чтобы выйти из положения (множество промышленных программ не работает в Windows7), в версиях Windows7 Professional, Enterprise и Ultimate есть возможность запускать программы из-под XP-Mode. XP-Mode представляет собой виртуальную машину и образ лицензионной WindowsXP. Правда графические возможности эмуляции находятся на уровне S3 Trio64 без поддержки 3D, то есть самый минимум.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

✪ The Computer Chronicles - Windows NT (1993)

✪ Microsoft Windows 3 and NT, 1991, part 1

✪ Na skok do minulosti ~ Windows NT 4.0 Workstation (1996) ~ Instalace na čisto ~ Česky ᴴᴰ

Субтитры

История разработки

Разработка Windows NT под рабочим названием «NT OS/2 » была начата в ноябре 1988 года группой специалистов во главе с Дэвидом Катлером , который перешёл в Microsoft из DEC , где они разрабатывали VAX и VMS . Работа шла параллельно с разработкой фирмой IBM собственной ОС, OS/2 2.0 , которая окончательно вышла только в апреле 1992 года . В России была выпущена 13 июня 1992 года.

Одновременно с этим фирма Microsoft продолжала разрабатывать свои ОС семейства DOS и Windows , отличающиеся меньшими требованиями к ресурсам компьютера, чем IBM OS/2. После того, как в мае 1990 года была выпущена Windows 3.0 , Microsoft решила добавить в NT OS/2 программный интерфейс (API), совместимый с Windows API . Это решение вызвало серьёзные трения между фирмами Майкрософт и IBM, которые закончились разрывом совместной работы. IBM продолжила разработку OS/2 самостоятельно, а Майкрософт стала работать над системой, которая была в результате выпущена под названием Windows NT. Хотя эта система не сразу стала популярной, подобно DOS, Windows 3.x или Windows 9x, с точки зрения маркетинга Windows NT оказалась существенно более удачной, чем OS/2.

Для разработки ОС NT фирма Microsoft пригласила группу специалистов из компании DEC во главе с Дэвидом Катлером , обладающую опытом создания многозадачных операционных систем, таких как VAX/VMS и RSX-11 . Некоторое сходство, отмеченное между внутренними архитектурами Windows NT и ОС семейства VMS, дало основания обвинить вновь принятых сотрудников Microsoft в краже интеллектуальной собственности DEC. Возникший конфликт был разрешён мирным путём: DEC признала собственность Microsoft на технологии, лежащие в основе Windows NT, а Microsoft создавала и поддерживала версию Windows NT для архитектуры DEC Alpha.

Несмотря на общие корни, совместимость Windows NT и OS/2 уменьшалась с каждым новым выпуском этой ОС. Поддержка API OS/2 2.0, хотя планировалась в NT, так и не была завершена; в Windows NT 4.0 была удалена поддержка файловой системы HPFS , а в Windows XP была удалена подсистема поддержки программ для OS/2 1.x.

Версии

Внутренняя архитектура

Компоненты ядра

Компоненты пользовательского режима

Подсистема пользовательского интерфейса в Windows NT реализует оконный интерфейс , подобный интерфейсу предыдущих версий Windows. Двумя типами объектов этой подсистемы, отсутствовавшими в 16-битных версиях Windows и в Windows 9x, являются оконные станции и рабочие столы . Оконная станция соответствует одному сеансу пользователя Windows NT - например, при подключении через службу удалённого рабочего стола создаётся новая оконная станция. Каждый запущенный процесс принадлежит одной из оконных станций; службы, кроме помеченных как способные взаимодействовать с рабочим столом, запускаются в отдельных, невидимых оконных станциях.

Каждая оконная станция имеет собственный буфер обмена , набор глобальных атомов (используемых для операций DDE), и набор рабочих столов . Рабочий стол является контекстом всех глобальных операций подсистемы пользовательского интерфейса, таких как установка хуков и широковещательная рассылка сообщений. Каждый запущенный поток принадлежит к одному из рабочих столов - тому, где расположены обслуживаемые им окна; в частности, один поток не может создать несколько окон, принадлежащих к различным рабочим столам. Один из рабочих столов может быть активным (видимым пользователю и способным реагировать на его действия), остальные рабочие столы спрятаны. Возможность создать для одного сеанса работы несколько рабочих столов и переключаться между ними до настоящего времени не предоставлялась стандартными средствами пользовательского интерфейса Windows, хотя существуют сторонние программы, дающие доступ к этой функциональности.

Оконными станциями и рабочими столами исчерпываются объекты подсистемы пользовательского интерфейса Windows NT, которым могут быть назначены права доступа. Оставшиеся типы объектов - окна и меню - предоставляют полный доступ любому процессу, который находится с ними в одной оконной станции. Поэтому службы Windows NT по умолчанию запускаются в отдельных оконных станциях: они работают с повышенными привилегиями, и возможность процессов пользователя неограниченно манипулировать окнами служб могла бы привести к сбоям и/или проблемам безопасности.

Программные интерфейсы

Native API

Для прикладных программ системой Windows NT предоставляется несколько наборов API. Основной из них - так называемый «родной» API (NT Native API ), реализованный в динамически подключаемой библиотеке ntdll.dll и состоящий из двух частей: системные вызовы ядра NT (функции с префиксами Nt и Zw , передающие выполнение функциям ядра ntoskrnl.exe с теми же названиями) и функции, реализованные в пользовательском режиме (с префиксом Rtl). Часть функций второй группы используют внутри себя системные вызовы; остальные целиком состоят из непривилегированного кода, и могут вызываться не только из кода пользовательского режима, но и из драйверов . Кроме функций Native API, в ntdll также включены функции стандартной библиотеки языка Си .

Официальная документация на Native API весьма скудна, но сообществам энтузиастов удалось методом проб и ошибок собрать достаточно обширные сведения об этом интерфейсе. В частности, в феврале 2000 года опубликована книга Гэри Неббета «Справочник по базовым функциям API Windows NT/2000 » (ISBN 1-57870-199-6); в 2002 году она была переведена на русский язык (ISBN 5-8459-0238-X). Источником информации о Native API может служить Windows DDK , где описаны некоторые функции ядра, доступные посредством Native API, а также изучение кода Windows (обратная разработка) - посредством дизассемблирования , либо используя исходные тексты Windows 2000, ставшие доступными в результате утечки, либо используя исходные тексты Windows 2003 , доступные в рамках программы Windows Research Kernel.

Программы, выполняющиеся до загрузки подсистем, обеспечивающих работу остальных API ОС Windows NT, ограничены использованием Native API . Например, программа autochk , проверяющая диски при загрузке ОС после некорректного завершения работы, использует только Native API.

Win32 API

Чаще всего прикладными программами для Windows NT используется Win32 API - интерфейс, созданный на основе API ОС Windows 3.1 , и позволяющий перекомпилировать существующие программы для 16-битных версий Windows с минимальными изменениями исходного кода. Совместимость Win32 API и 16-битного Windows API настолько велика, что 32-битные и 16-битные приложения могут свободно обмениваться сообщениями, работать с окнами друг друга и т. д. Кроме поддержки функций существовавшего Windows API, в Win32 API был также добавлен ряд новых возможностей, в том числе поддержка консольных программ , многопоточности , и объектов синхронизации, таких как мьютексы и семафоры . Документация на Win32 API входит в состав Microsoft Platform SDK и доступна на веб-сайте .

Библиотеки поддержки Win32 API в основном названы так же, как системные библиотеки Windows 3.x , с добавлением суффикса 32: это библиотеки kernel32 , advapi32 , gdi32 , user32 , comctl32 , comdlg32 , shell32 и ряд других. Функции Win32 API могут либо самостоятельно реализовывать требуемую функциональность в пользовательском режиме, либо вызывать описанные выше функции Native API, либо обращаться к подсистеме csrss посредством механизма LPC (англ. ) , либо осуществлять системный вызов в библиотеку win32k , реализующую необходимую для Win32 API поддержку в режиме ядра. Четыре перечисленных варианта могут также комбинироваться в любом сочетании: например, функция Win32 API WriteFile обращается к функции Native API NtWriteFile для записи в дисковый файл, и вызывает соответствующую функцию csrss для вывода в консоль .

Поддержка Win32 API включена в семейство ОС Windows 9x ; кроме того, она может быть добавлена в Windows 3.1x установкой пакета Win32s . Для облегчения переноса существующих Windows-приложений, использующих для представления строк MBCS-кодировки, все функции Win32 API, принимающие параметрами строки, были созданы в двух версиях: функции с суффиксом A (ANSI ) принимают MBCS-строки, а функции с суффиксом W (wide ) принимают строки в кодировке UTF-16 . В Win32s и Windows 9x поддерживаются только A-функции, тогда как в Windows NT, где все строки внутри ОС хранятся исключительно в UTF-16, каждая A-функция просто преобразует свои строковые параметры в Юникод и вызывает W-версию той же функции. В поставляемых H-файлах библиотеки также определены имена функций без суффикса, и использование A- либо W-версии функций определяется опциями компиляции , а в модулях Delphi до 2010 версии, например, они жёстко завязаны на варианты с суффиксом A. При этом важно отметить, что большинство новых функций, появившихся в Windows 2000 или более поздних ОС семейства Windows NT, существуют только в Unicode-версии, потому что задача обеспечения совместимости со старыми программами и с ОС Windows 9x уже не стоит так остро, как раньше.

POSIX и OS/2

Первый выпуск Windows NT 4 поддерживал четыре платформы (x86, Alpha, MIPS и PowerPC), но поддержка менее распространённых платформ сокращалась по мере выхода пакетов обновления : из SP1 была удалена поддержка MIPS, из SP3 - поддержка PowerPC. Последними выпусками Windows NT 4 поддерживались только x86 и Alpha; хотя поддержка Alpha планировалась к включению в Windows 2000, она была исключена из версии RC2. В результате единственной платформой, поддерживаемой на Windows 2000, стала x86.

Было принято решение прекратить поддержку IA-64.; последней версией ОС Windows NT, полноценно поддерживающей Itanium , является Windows NT 5.2 (XP Professional 64-bit Edition и Server 2003). Однако для более дорогих (и, соответственно, труднее модернизируемых) серверов были выпущены специальные версии Windows Server 2008 и Windows Server 2008 R2 , а Windows Server 2012 поддержки IA-64 уже не получила.