На каком ядре создана ос windows
Обновлено: 01.07.2024
Операционные системы Windows работают на платформах x86, x86-64, IA-64, ARM. Существовали также версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC [2] .
Содержание
Версии Microsoft Windows
Версии Windows делят на несколько «групп».
Графические интерфейсы и расширения для DOS
Семейство Windows 9x
Windows 95 была выпущена в 1995 году. Её отличительными особенностями являются: 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 использует вытесняющую многозадачность и выполняет каждое 32-битное приложение в своём адресном пространстве.
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 thread-safe, все вызовы в подсистему оборачивались в мьютекс по имени Win16Lock, который, кроме того, еще и находился всегда в захваченном состоянии во время исполнения 16-битного приложения. Таким образом, «повисание» 16-битного приложения немедленно блокировало всю ОС.
Программный интерфейс был подмножеством Win32 API, поддерживаемым Windows NT, но имел поддержку юникода в очень ограниченном объёме [9] . Также в нём не было должного обеспечения безопасности (списков доступа к объектам и понятия «администратор»).
Семейство Windows NT
Операционные системы этого семейства в настоящее время работают на процессорах с архитектурами x86, x64, 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 по-другому.
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. Сохранение контекста потока достаточно для последующего возобновления его работы.
Семейство ОС для карманных компьютеров
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, хотя в некоторых устройствах ядро Windows CE используется и без Windows Mobile.
Семейство встраиваемых ОС Windows Embedded
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 [10] :
- Windows Embedded CE, , ,
- Windows Embedded Enterprise,
- Windows Embedded NavReady,
- Windows Embedded Server.
Microsoft Windows N
История выпусков версий Microsoft Windows
Интегрированные программные продукты
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 1 сентября 2011.
Пакет Microsoft Windows включает в себя «стандартные» приложения, такие как браузер (Internet Explorer), почтовый клиент (Outlook Express или Windows Mail), музыкальный и видеопроигрыватель (Windows Media Player). 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 Microsoft 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 компания Sun Microsystems подала в суд на компанию за нарушение лицензии на использование технологий Java. В 2001 Microsoft выплатила штраф и исключила не совместимую с лицензированной виртуальную машину Java из состава своих продуктов.
Популярность
Среди различных версий Microsoft Windows по данным W3Schools с августа 2011 наиболее популярна Windows 7 [12] .
См. также
Примечания
Литература
Ссылки
Контакты • DVD Maker • Факсы и сканирование • Internet Explorer • Журнал • Экранная лупа • Media Center • Проигрыватель Windows Media • Программа совместной работы • Центр устройств Windows Mobile • Центр мобильности • Экранный диктор • Paint • Редактор личных символов • Удалённый помощник • Распознавание речи • WordPad • Блокнот • Боковая панель • Звукозапись • Календарь • Калькулятор • Ножницы • Почта • Таблица символов • Исторические: Movie Maker • NetMeeting • Outlook Express • Диспетчер программ • Диспетчер файлов • Фотоальбом
Chess Titans • Mahjong Titans • Purble Place • Пасьянсы (Косынка • Паук • Солитер) • Сапёр • Пинбол • Червы
Autorun.inf • Фоновая интеллектуальная служба передачи • Файловая система стандартного журналирования • Отчёты об ошибках • Планировщик классов мультимедиа • Теневая копия • Планировщик задач • Беспроводная настройка
Active Directory • Службы развёртывания • Служба репликации файлов • DNS • Домены • Перенаправление папок • Hyper-V • IIS • Media Services • MSMQ • Защита доступа к сети (NAP) • Службы печати для UNIX • Удалённое разностное сжатие • Службы удаленной установки • Служба управления правами • Перемещаемые профили пользователей • SharePoint • Диспетчер системных ресурсов • Удаленный рабочий стол • WSUS • Групповая политика • Координатор распределённых транзакций
Сегодня я решил показать Вам различия между ядрами операционных систем Windows и Linux.
Начнем с относительно простого ядра Linux.
Обсуждать тут в принципе нечего - любая программа через системные вызовы обращается к ядру ОС через интерфейс системных вызовов. Ядро через архитектурно зависимый код транслирует команды аппаратному обеспечению. Все это очень просто и быстро, единственное что заслуживает внимание - то что программы "видят" себя в едином виртуальном окружении независимо от архитектуры системы. Структура и системные вызовы стандартизированы и едины для любой аппаратной платформы. Графичесая подсистема является одной из внешних программ, поэтому сменить графическую оболочку можно без перезагрузки ОС. Кстати о графических оболочках:
Теперь перейдем к Windows:
Как видим структура ядра намного более сложная. Преимущество это или недостаток? Каждый решает для себя сам. Программа под Windows обращается через документированный Windows API к "своей" библиотеке (например Kernel32.dll, Advapi32.dll, User32.dll, Gdi32.dll), эти библиотеки по внутреннему протоколу (документация для разработчиков не из Microsoft не доступна) обращается по протоколу Native API к Ntdll.dll и далее передается через диспетчер системных сервисов ядру (все это внутри Ntoskrnl.exe).
После обработки в режиме ядра и использованию драйверов данные передаются Hal.dll - библиотеке которая непосредственно управляет оборудованием. Второй системой управляющей оборудованием является графическое ядро (проприетарные функции видеокарт в основном касаются именно этого).
Важно отметить одну особенность пользовательского режима ядра Windows - "Подсистемы окружения". Эта компонента позволяет Windows использовать коды стандартов POSIX, Win16 и т.п. Данный механизм по сути является набором виртуальных ядер сторонних ОС и позволяет быстро адаптировать под Windows любой сторонний код.
Не менее важным является включение графической подсистемы в ядро (в современных серверных ОС данная система отключена или отсутствует), что во-первых не дает сменить графическую оболочку "на ходу", а во-вторых уже не способствует быстродействию.
На анализе архитектур можно сделать вывод, что ядро ОС Linux принципиально обеспечивает наилучшее быстродействие и надежность за счет своей монолитности, а ядро Windows позволяет быстро адаптировать любой стороний код для совместимости с операционной системой, однако такая адаптация имеет свою цену - систему приходится перезагружать по любому мало-мальскому поводу.
Microsoft встроила в Windows 10 полноценное Linux-ядро в составе специализированной подсистемы для запуска Linux приложений и даже целых дистрибутивов. В отличие от собственного ядра Windows, используемое ядро Linux сохранит открытость исходного кода. Microsoft собирается выпускать регулярные обновления для него с целью поддержания актуальности.
Linux в Windows
Корпорация Microsoft сообщила о разработке собственной модификации полноценного ядра Linux, который она интегрирует в состав ОС Windows 10. За все время существования OC семейства Windows это первый подобный случай – Microsoft создала прецедент, о чем сообщила в своем официальном блоге.
Сама Windows 10 по-прежнему будет базироваться на собственном ядре, тогда как ядро Linux станет частью WSL 2.0 – подсистемы Windows Subsystem for Linux второго поколения. Точные сроки интеграции Linux Kernel в Windows 10 софтверный гигант не раскрывает, но в тестовых сборках оконной ОС, доступных для участников программы Windows Insider, его появление ожидается уже в июне 2019 г.
Что такое WSL
Первое поколение Windows Subsystem for Linux было анонсировано в апреле 2016 г. и вошло в состав финальной сборки Windows 10 в августе 2016 г. Это своего рода эмулятор для запуска бинарных файлов Linux непосредственно в среде Windows (WSL есть в Windows 10 и Windows Server 2019), релиз которого способствовал появлению в дальнейшем дистрибутивов Ubuntu, Fedora и Suse в фирменном магазине приложений Microsoft Store. После установки, к примеру, Ubuntu пользователь получает возможность запускать скрипты Bash, пользоваться инструментами командной строки Linux, такими как awk и grep, а также использовать Python Ruby и Git непосредственно внутри Windows. В марте 2018 г. список доступных дистрибутивов пополнил Kali Linux.
Появлению WSL 2.0 предшествовал выход из строя оригинальной WSL 1 – в марте 2019 г. Microsoft выпустила кумулятивное обновление KB4489868, установка которого приводила к серьезным сбоям в работе Windows Subsystem for Linux. В частности, после его установки пользователи сталкивались с ошибкой остановки при попытке запуска клиента Secure Shell (SSH) из-под WSL с переадресацией в командной строке (ssh –A).
Технические особенности
Подсистема Windows Subsystem for Linux второго поколения базируется на ядре Linux Kernel версии 4.19 с долгосрочной поддержкой (LTS – Long Term Support). Эту же версию Microsoft использует в облачных сервисах Azure, а самая актуальная версия ядра по состоянию на 8 мая 2019 г. – это версия 5.1 (без LTS), вышедшая 5 мая 2019 г.
По заявлениям Microsoft, ядро останется полностью открытым, а информацию обо всех изменениях, которые уже внесены в него и которые будут добавлены в будущем, софтверный гигант предоставит сообществу девелоперов Linux. Все необходимые данные Microsoft разместит на сервисе GitHub, приобретенном им в 2018 г. По мере выхода исправлений для Linux 4.19 Microsoft будет оперативно внедрять их в собственную версию ядра, а сразу после релиза следующей версии Linux Kernel с долгосрочной поддержкой она будет интегрирована в состав WSL 2.0.
Несмотря на переход к использованию полноценного Linux-ядра, WSL 2.0 по-прежнему не включает бинарные файлы пользовательского пространства. Данное решение дает пользователям возможность самостоятельно выбирать необходимый им дистрибутив, причем загружать его можно будет из любых источников, а не только из Microsoft Store.
Преимущества WSL 2.0
Переход от эмулятора к полноценному ядру Linux в WSL 2.0, по задумке Microsoft, должен обеспечить прирост производительности в Linux-приложениях, запущенных непосредственно под Windows 10. Также это прямым образом повлияет на оптимизацию использования оперативной памяти, уменьшит время загрузки самой подсистемы и приложений и ускорит работу ввода-вывода файловой системы. К преимуществам разработчики отнесли также возможность запуска Docker-контейнеров напрямую, то есть уже без использования виртуальной машины.
Как создать ИТ-инфраструктуру с нуля для производственной компании?
Между тем, реальный прирост производительности уже установлен. Внутренние тесты бета-версии WSL 2.0 в Microsoft показали 20-кратное увеличение скорости работы при распаковке архивов tarball и 5-кратный рост производительности при использовании git clone, npm install и cmake.
Linux из командной строки
Одновременно с показом WSL 2.0 Microsoft сообщила об изменениях, внесенных в командную строку. Фактически, была представлена полностью новая командная строка Windows Terminal, позиционирующаяся в качестве ПО с открытым исходным кодом.
В Windows Terminal Microsoft объединила функции PowerShell и CMD с доступом к Linux-командам через Windows Subsystem for Linux, а также добавила поддержку вкладок, шрифтов, тем оформления, расширений, эмоджи (смайликов) и рендеринга с помощью графических ускорителей.
Релиз стабильной версии Windows Terminal 1.0 предварительно запланирован на IV квартал 2019 г. Microsoft собирается выпускать регулярные обновления для этой утилиты, расширяющие и дополняющие ее возможности.
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.
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.
29 июля в 2015 году появляется Windows 10, работающая на всех платформах. Возвращена привычная кнопка пуска. В меню добавляется Microsoft Edge, Streaming Xbox One, Microsoft Store. Цена - 199$.
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.
Читайте также: