Операционные системы Microsoft Windows для настольных персональных компьютеров диплом по информатике , Дипломная из Информатика

Скачай Операционные системы Microsoft Windows для настольных персональных компьютеров диплом по информатике и еще Дипломная в формате PDF Информатика только на Docsity! Министерство образования Республики Татарстан Профессиональное училище №135 Дипломная работа на тему «Операционные системы Microsoft Windows для настольных персональных компьютеров» Выполнил: обучающийся 64 группы Петяшков Сергей Владимирович Проверила: учитель информатики Шоркина Агния Альбиановна Б.Кайбицы, 2007 Содержание Содержание 2 Введение 3 1. Общие сведения об операционных системах 4 1. 1.. Структура операционных систем 4 1. 2.. Операционные системы для персональных компьютеров 5 2. Общие сведения об ОС Windows 6 2. 1.. Предпосылки создания Windows 6 2. 2.. Общие особенности Windows 6 3. Характеристика семейства «домашних» Windows (на основе DOS) 7 3. 1.. Windows 1.0 и Windows 2.x 7 3. 2.. Windows 3.x 9 3. 3.. Windows 95 12 3. 4.. Windows 98 19 3. 5.. Windows 98 SE 21 3. 6.. Windows ME 22 4. Характеристика семейства «серверных» Windows (на основе NT) 25 4. 1.. Windows NT 3.1. 26 4. 2.. Windows NT 3.51 • драйверы устройств (программные модули, позволяющие ОС отдавать команды и получать результаты работы устройств); • интерфейс (способ общения пользователя и системы). Приведенный список полностью соответствует только операционным системам для компьютеров. В ОС для мобильных телефонов все перечисленные компоненты «зашиты» в микросхему BIOS устройства. В ОС для промышленных компьютеров (мэйнфреймов, серверов и т.д.) используются различные вариации данных модулей. 1.2. Операционные системы для персональных компьютеров Так как существует два вида (архитектуры) персональных компьютеров (ПК), то существуют ОС для каждого вида ПК: для IBM PC- совместимых – DOS, Windows, Linux, а для Apple Macintosh – MacOS. Самым распространенным видом ПК являются IBM PC-совместимые компьютеры под управлением Microsoft Windows, так как: 1. Компьютеры типа IBM PC получили всеобщее распространение благодаря открытости своей архитектуры. Пользователь может выбрать нужный компонент из десятков изделий, предлагаемых различными компаниями. Таким образом, упрощается ремонт и модернизация ПК. 2. ОС Windows стала общепризнанным стандартом ОС для ПК благодаря своей простоте и достаточно высокой мощности и стабильности, хотя в этом Windows несколько уступает Linux, зато Windows намного проще в освоении. За всю историю существования ОС Windows вышло 16 версий этой ОС, каждая из которых намного мощнее и надежнее предыдущей. О каждой из них в отдельности речь пойдет ниже. 2. Общие сведения об ОС Windows 2.1. Предпосылки создания Windows История ОС от Microsoft начинает свой отсчет с 1981 г., когда команда Билла Гейтса создала первую версию DOS для IBM PC. ОС получилась достаточно неплохой для своего времени, но сложной для неподготовленного пользователя, т.к. имела текстовый интерфейс, т.е. команды нужно было вводить с клавиатуры в командную строку с необходимыми параметрами. Поэтому пользователю приходилось запоминать большое количество команд с их параметрами. К тому же компьютеры стали появляться дома, поэтому требовалось упростить интерфейс ОС. Это относится к IBM PC. У его конкурента, Apple Macintosh, графический интерфейс уже в то время стал стандартом. Поэтому назрела необходимость создания новой ОС, более дружественной к пользователю и предоставляющей большие возможности в работе. Есть два семейства ОС Windows: «домашние» (Windows 1.0 – 3.1, Windows 95, 98 , 98SE, ME) и «серверные» (Windows NT, 2000, XP, 2003 Server, Vista). Их предназначение понятно из названия. Правда, начиная с XP, «серверные» Windows стали выпускаться и в домашнем варианте. 2.2. Общие особенности Windows Все Windows имеют общие особенности: • графический интерфейс; • многозадачность; • поддержка мыши; • использование всего объема оперативной памяти (кроме Windows 1.0 – 2.x); • использование DOS в качестве одного из компонентов ядра; • разрядность в 32 бита (кроме Windows 1.0 – Windows 3.11). 3. Характеристика семейства «домашних» Windows (на основе DOS) 3.1. Windows 1.0 и Windows 2.x Windows 1.0. Первая версия Windows увидела свет в конце 1983 г., хотя, строго говоря, она не являлась ОС в полном смысле этого слова. Это была просто графическая оболочка для DOS, призванная упростить работу с ней. В Windows 1.0 не нужно было вводить команды в командную строку. Вместо этого команды отдавались мышью, либо выбором иконок клавиатурой. В ней использовались разработки компании Apple Computers (графический интерфейс и мышь). Конечно, первая версия Windows была очень «сырой»: хотя в ней можно было запускать несколько Windows- приложений и/или одну DOS-программу, оболочка не могла работать с оперативной памятью больше 640 кбайт, т.е. DOS-предел памяти не был преодолен. Стабильность также была на очень низком уровне – крах или даже некоторые незначительные ошибки в выполняющейся программе могли разрушить механизмы Windows, которые приходилось восстанавливать путем переустановки. Новая ОС была, как и DOS, 16- разрядной, т.е. полностью использовала возможности процессоров не старше 8086. (Разрядность - свойство устройства обрабатывать за один рабочий такт определенное количество информации, выражаемое в битах. Разрядность ОС – свойство ОС использовать процессор для обработки за один рабочий такт такого количества информации, с которым за один рабочий такт способен работать командный процессор ОС). Но были также настроек работы с памятью. Система использовала 32-х разрядный доступ к диску, который осуществлялся опять же в расширенном режиме. Для операций ввода/вывода использовались команды DOS, но под жестким контролем Windows. Все это давало следующие удобства для пользователя. Во-первых, система могла одновременно исполнять несколько как Windows-, так и DOS-задач в режиме кооперативной многозадачности. Во- вторых, пользователь мог не беспокоиться о совместимости различных комплектующих с конкретными приложениями. Он четко знал – если, например, драйвер звуковой платы установлен, то она будет работать в любом Windows-приложении. То же самое касалось и других устройств, например видеокарт. Ведь очень часто приходилось кропотливо настраивать карту для работы в SVGA-режимах в DOS-приложениях. В- третьих, упрощалась работа с интерфейсом благодаря DnD. Система могла работать практически со всеми типами данных – от текстов до мультимедиа (фотографии, звуки, анимация, видео). Мощный API (Application Program Interface – программный интерфейс приложений) позволил разработчикам ПО проектировать приложения практически любой сложности, от текстовых процессоров до САПР и зрелищных игр. Подводя итог, можно сказать, что Windows 3.1 определенно удалась. Но и в этой бочке меда не обошлось без ложки дегтя. Концепция многозадачности Windows 3.1 была унаследована от предшественниц, что в свою очередь обуславливало очень нестабильную работу. Крах одной программы мог привести к «падению» всей ОС. Это происходило из-за того, что ОС не управляла разделением и защитой частей памяти между процессами. Вся работа с памятью заключалась лишь в предоставлении процессу требуемой им памяти, и могла сложиться такая ситуация, когда на один и тот же участок памяти претендовали два или более процесса. Начинался конфликт процессов, который мог напрочь «снести» ядро ОС. Поэтому всем было ясно, что разработка Windows не прекратится с выпуском этой версии. Windows 3.11 For Workgroups. К 1993 году мощность компьютеров серьезно увеличилась, а цены даже на наиболее мощные модели сильно упали, что позволило более широко применять их в сфере бизнеса. Получили развитие различные сетевые технологии, что позволяло объединить вычислительные мощности и ресурсы нескольких компьютеров для выполнения поставленных задач. Но и увеличились требования к надежности операционных систем и высокому уровню их защиты от «взломов» и несанкционированного доступа. Поэтому в начале 1994 года Microsoft выпускает Windows 3.11 For Workgroups. Эта система была изначально ориентирована на сетевое применение, благодаря встроенным сетевым средствам и введению таких понятий как сервер (в данном контексте имеется в виду отдельный “физический” компьютер) и сетевые ресурсы. Была проделана большая работа по увеличению производительности благодаря 32-битному доступу к файлам (прирост производительности относительно 16-битного доступа составляет 30-100 %), добавлены драйвера новых виртуальных устройств, реализован файловый кэш и др. Чисто внешне новая система выглядела также как и 3.1 и могла работать со всеми приложениями, под нее написанными. Нужно отметить, что система не могла работать с процессорами «младше» 80286 (8086 и более ранние модели). Также в нее впервые была встроена поддержка мультимедиа-технологий. Подводя итог, можно сказать, что это была первая «серьезная» система Microsoft. Выход этой ОС предзнаменовал собой раскол ОС от Microsoft на «домашние» и «серверные». 3.3. Windows 95 К концу 1994 года стало ясно, что Microsoft разрабатывает абсолютно новую операционную систему. Кто-то считал, что это будет Windows 4.0, однако, очень скоро выяснилось, что официально новая ОС будет называться Windows 95. Различные периодические издания будоражили слухи о значительно переработанном API, новом графическом интерфейсе, богатейших возможностях новой ОС, предрекалась скорая «смерть» DOS. Считалось, что система будет эдаким симбиозом Windows 3.1 и Windows NT (разговор об этой ОС позднее), плюс множество новых задумок и технологий. Хотя кое-кому не понравился тот факт, что новая ОС разрабатывалась как полностью 32 разрядная, соответственно, не допускавшая установку на 16-разрядный 286-й процессор. В итоге в конце августа 1995 года новая ОС увидела свет. Только за первый год существования Windows 95 было продано более 40 миллионов лицензионных копий этой ОС. В чем же секрет феноменального успеха? Для начала отметим официальные системные требования ОС: Процессор — не ниже 386DX (рекомендуется 486DX); ОЗУ — не менее 4 Мбайт (рекомендуется 12 Мбайт); Место на жестком диске — не менее 100 Мбайт (рекомендуется 200 Мбайт плюс место для файла подкачки). Видеоадаптер — VGA с поддержкой режима 640*480 точек при отображении 16 цветов (рекомендуется поддержка 256 цветов и частоты обновления экрана не менее 75 Гц). Естественно, данные параметры необходимы для работы самой ОС, для работы приложений может потребоваться увеличение системных ресурсов в 10 раз. Windows 95 являлась 32-разрядной ОС (нельзя сказать, что на 100% , т.к. часть кода была 16-разрядной). Ядро системы, по сравнению с версией 3.1 было серьезно переработано (говорить – написано с нуля было бы неверно, т.к. даже в ядре Windows 98 были компоненты 1988 года разработки, предназначенные для версии 3.0), что-то было унаследовано от системных звуков), впрочем, это не было единственным предназначением программы (она содержала органайзер, средства работы с Internet и другое). Необходимо также отметить, что в данной ОС впервые появилась (на IBM PС) концепция рабочего стола, весьма естественно отражающая реальную жизнь, а также сопутствующие элементы (такие, как корзина). Все это и обеспечила феноменальную популярность этой ОС на PC- совместимых компьютерах во всем мире. Но, как известно, «даже на солнце есть пятна», что означает, что пора поговорить и о недостатках данной ОС. С одной стороны, по словам Microsoft, Windows 95 обеспечивала высокий уровень надежности и отказоустойчивости, на деле же достаточно одного приложения, чтобы «повесить» всю систему. Также ОС, изначально ориентированная на процессоры Intel, плохо работала с процессорами AMD и Cyrix, что породило множество мифов о плохом качестве данных процессоров. К тому же, ОС часто была «виновата» сама в крахах системы (даже сейчас в любом Internet-форуме вы всегда найдете сообщение, в котором о Windows, не без основания, скажут не самые лестные слова). Однако это не помешало завоевать детищу Microsoft беспрецедентную популярность. К тому же очень скоро последовали различные исправления (для продуктов Microsoft это так называемые Service Pack'и), и новые версии ОС. Через некоторое время после выхода Windows 95, когда страсти немного поулеглись, в различных изданиях появились многочисленные статьи о «гипотетических» будущих Windows (Windows 96, «Cairo» и прочих проектах). Говоря объективно, все это практически не имело никакого отношения к линейке Windows 9x, рассматриваемой в данном разделе. Как правило, все, о чем писалось, было воплощено в Windows NT 4.0 или Windows 2000. Тем не менее, Microsoft действительно готовила новую ОС, вернее сказать, новую редакцию уже вышедшей Windows 95. Это было обусловлено некоторыми вполне объективными причинами. Во- первых, как уже указывалось, надежность работы Windows 95 оставляла желать много лучшего. Во-вторых, все большее количество устройств получало полноценные драйвера для работы в Windows 95, а из-за низкого распространения различных онлайновых служб и сети Internet, как правило, эксплуатировались те драйвера, которые приходили вместе с соответствующим оборудованием. Все это и вынудило Microsoft в конце 1996 года выпустить Windows 95 OSR 2 (Operation System Release 2). Опишем вкратце эту ОС. Было исправлено множество ошибок, имевших место в оригинальной Windows 95 (в особенности это касалось работы со специфическими устройствами, например принтерами). Во-вторых, была серьезно расширена база драйверов, старые драйвера (подчас «сырые») были, в большинстве, обновлены. ОС комплектовалась браузером Internet Explorer 3.0. И, наконец, одной из важнейшей особенностью OSR 2 явилась поддержка файловой системы FAT32 (File Allocation Table – таблица размещения файлов). Вкратце опишем ее преимущества. Одним из распространенных заблуждений является то, что файл занимает на диске столько места, каков его размер (например, текст из 2-х символов занимает 2 байта). Это отнюдь не так. Реальный объем занятого дискового пространства занятого файлом определяется по следующей формуле space = ((size div clsize) + 1)*clsize. Сделаем пояснения: space – искомая величина, size – размер файла, clsize – размер кластера диска, div – операция целочисленного деления. Из формулы ясно, что как бы ни был мал файл, во-первых, он не может занимать место меньше размера кластера, во-вторых, объем занимаемый на диске, кратен размеру кластера. Совершенно понятно, что чем меньше размер кластера, тем больше место, занимаемое файлами, «соответствует действительности». Работа с дисками построена так, что статус каждого кластера должен быть описан (причем далеко не одним байтом). Вполне ясно, что если размер кластера сравняется с длиной его описания, то FAT (как раз в ней хранятся описания всех кластеров) будет занимать половину дискового пространства. Понятно, что это недопустимо, и что приходится идти на компромисс, получая лучшие соотношения между размером FAT и экономией дискового пространства. Надо отметить, что большинство файловых систем (за исключением NTFS) требуют фиксированного количества кластеров, и соответственно, чем больше диск, тем больше кластер, и тем меньше экономия его (диска) емкости. Воспользовавшись тем, что на больших дисках, использовавших FAT16, размер кластера был 64 Кбайт, проведем небольшой расчет. Допустим, на таком диске находится 100000 файлов по 100 байт каждый. Получается, что их реальный объем около 10 Мбайт, а занимают они 6.4 Гбайт!!! Пример очень наглядно показывает всю серьезность проблемы. Надо отметить, что в 1996 году выпускались диски объемом 9 Гбайт (стоимостью не менее 3000 $), следовательно, объем кластера мог достигнуть 512 Кбайт. Фактически, такие диски давали преимущества только при хранении больших файлов (например, видеоклипов). Необходимо было срочное решение проблемы. И оно было найдено. Все диски объемом 2 Гбайт и более рекомендовалось отформатировать в файловую систему FAT32. Увеличив разрядность FAT, увеличили число кластеров настолько, что для диска объемом 12.1 Гбайт размер кластера составлял всего 8 Кбайт. Реальный выигрыш, например, для диска офисного компьютера объемом 1 Гбайт составлял 200 Мбайт! Именно благодаря этому обстоятельству очень часто производился переход с Windows 95 на OSR 2 только ради FAT 32. Конечно, внедрение FAT32 было большим прогрессом, драйвера тоже были отнюдь не лишними. Однако с исправлением ошибок получилось согласно популярной компьютерной поговорке «В новой версии исправлены старые ошибки и добавлены новые». Конечно, шутки шутками, но реально надежность ОС практически не увеличилась. Заядлые тому же, ОС комплектовалась программой Windows Update, которая, при наличии подключения к Internet, могла определять компоненты ОС, которые можно обновить, и устанавливала соответствующие обновления. А под толстым слоем «косметики» кроются изменения в ядре ОС, в частности, был частично переписан механизм управления ОЗУ (многое было заимствовано из Windows NT). Какая же судьба ждала новую ОС? В первую очередь, ее устанавливали те пользователи, которые имели указанное выше новейшее оборудование, а таких со временем становилось все больше. Однако популярность новой ОС была значительно ниже. Во- первых, не было таких приложений, которые работали бы под Windows 98 и не работали бы под Windows 95 (и наоборот). Во-вторых, во многих офисных или школьных компьютерах объем ОЗУ не превышал 16 Мбайт, что, все-таки, недостаточно для нормальной работы под Windows 98 (я не говорю о комфортной работе – для нее нужно не менее 64 Мбайт). В- третьих, были просто «консервативные» пользователи, которые не желали расставаться со старой ОС, не получая очевидных преимуществ. Однако ОС заняла определенную нишу на рынке, и удерживала ее до появления Windows 98 SE. 3.5. Windows 98 SE Прошел 1998 год, наступил 1999. В феврале 1999 года Intel выпустила процессор Pentium III (архитектурный аналог Pentium II, добавлен набор инструкций SSE), ранее был выпущен чипсет Intel i440BX (предназначен для процессоров Pentium II 350-450 МГц и Pentium III 450-600 МГц, иногда используется для построения систем на базе Celeron и Pentium III до 1000 МГц) и i440GX (предназначен для процессоров Pentium II Xeon и Pentium III Xeon). Эти два чипсета в том числе расширили возможности AGP, представив интерфейс AGP 2.0. Вполне понятно, что для этих новшеств нужна была программная поддержка, в частности, на уровне ОС. Стабильность же работы Windows 98 оставляла желать лучшего. Все эти обстоятельства привели к выпуску в июне 1999 года Windows 98 SE (Second Edition – второе издание). Ядро ОС практически не изменилось. Для поддержки новых режимов AGP были написаны новые драйвера. В поставку ОС был включен новейший браузер Internet Explorer 5.0, умевший сохранять web- страницы со всей графической начинкой, а также поддерживавший инструкции SSE (данные инструкции находят свое применение, в основном, в двух областях: в Internet для воспроизведения сложных объемных объектов, и в 3-х мерной графике, повышая до 50% эффективность работы процессора при расчете геометрии). В очередной раз была проделана работа по увеличению стабильности работы системы, однако радикальных изменений не произошло. Внешний вид ОС совершенно не изменился. Подводя итог, можно сказать, что Windows 98 SE заняла место оригинальной Windows 98, т.к. системные требования не были повышены, а сама ОС была ничем не хуже оригинала. 3.6. Windows ME В октябре 1999 г. Intel перевела процессоры Pentium III на 0.18 мкрн технологический процесс. Это позволило не только сильно поднять тактовую частоту (в феврале 2000 года уже существовали 1000 МГц- процессоры), но и радикально изменить архитектуру кэш-памяти 2-го уровня (что положительно сказалось на быстродействии). Для этих новых процессоров был разработан новый чипсет Intel i820 (предназначен для 0.18 мкрн процессоров Pentium III 500-1000 МГц), использовавший радикально новый вид ОЗУ - RDRAM. Понятно, что для эффективной работы с данной памятью придется изменить механизм управления ОЗУ. Вот первая предпосылка для появления новой ОС. Во-вторых, в октябре 1999 года AMD представила процессоры Athlon. Впервые Intel потеряла майку лидера (1333 МГц процессор Athlon с слегка модифицированным ядром Thunderbird уверенно опережает 1500 МГц Pentium 4 практически во всех приложениях) – применение более совершенных процессоров как для целочисленных операций, так и для операций с плавающей запятой (бывшая традиционная ахиллесова пята процессоров AMD), использование системной шины EV-6, унаследованной от процессоров Alpha, а также модифицированный набор инструкций 3DNow! (функциональные аналоги SSE) обеспечили процессору Athlon однозначное лидерство над Pentium III. В такой ситуации Microsoft уже не могла проводить политику «дискриминации» не-Intel процессоров. К стабильности работы Windows 98 SE по-прежнему предъявлялись серьезные претензии (некоторые пользователи даже переходили на альтернативные ОС, такие как Linux, UNIX, BeOS и другие). Все это было, что называется, руководством к действию. В конце 2000 года вышла последняя «домашняя» ОС от Microsoft – Windows ME (Millenium Edition – в вольном переводе «ОС нового тысячелетия»). Эта ОС поначалу рассматривалась как «подлатанная» Windows 98. Но эта ОС значительно отличалась от своих предшественниц. Рассмотрим все по порядку. Системные требования ME по сравнению с Windows 98, несмотря на клятвенные заверения Microsoft, возросли: новая ОС требовала для работы процессор класса Pentium 2 или выше с тактовой частотой не ниже 450 МГц, оперативную память размером не менее 64 Мбайт, свободного места на диске должно быть не менее 500 Мбайт (во многом из-за того, что ME сохраняет на диске свой установочный комплект). 4.1. Windows NT 3.1 Разработка этой уже ставшей легендарной ОС началась в 1989 г., а свет она увидела лишь в 1993 г., несмотря на то, что в разработке принимал участие очень солидный коллектив разработчиков. Причины столь долгого времени, отведенного на разработку ОС, заключаются в том, что, по сути дела, она радикально отличается от всех существующих на то время ОС от Microsoft. Столь серьезные отличия были обоснованы целым рядом причин, предъявленных к новой ОС: 1. Высокая производительность. 2. Высокий уровень надежности и отказоустойчивости. 3. Совместимость как с предыдущими версиями Windows, так и с другими ОС, такими как UNIX, POSIX, OS/2 и др. Рассмотрим, вкратце, эти требования и пути их воплощения. 1. Компьютеры, используемые при обработке баз данных и прочих задач должны обладать должной производительностью, то есть ОС не должна стать, что называется, «узким местом» в системе, более того, должна уметь раскрывать весь потенциал, заложенный в мощных аппаратных средствах. Для выполнения этого требования было написано очень эффективное ядро, использовавшее архитектуру клиент-сервер (в данном случае имеется в виду не только физические ресурсы, но и приложения), поддерживавшее SMP (Simmetryc MultiProcessing – симметричная мультипроцессорная обработка) использовавшее файловую систему NTFS и прочие технологии. На SMP остановимся подробнее. Я не буду объяснять слово «симметричная» в данном контексте, а попытаюсь рассказать о мультипроцессорности. Вообще, до появления NT, мультипроцессорность была “чуждым” явлением для IBM PC совместимых компьютеров (а вот на «суперкомпьютерах» она активно использовалась). Дело в том, что для выполнения задачи на нескольких процессорах ее необходимо разложить на несколько составляющих (потоков). Только несколько задач, или одну задачу, состоящую из нескольких потоков можно выполнять на 2-х процессорах и более (современные серверы могут содержать до 128 процессоров). К тому же, необходима поддержка со стороны ОС (MS-DOS никогда не поддерживала мультипроцессорные конфигурации). Однако на практике производительность часто приносилась в жертву надежности. 2. Компьютеры «серьезных» учреждений (банки, крупные фирмы) часто содержат очень ценные данные, важность которых описывается в двух словах – потеря недопустима. К потере данных могут привести, например, «железные» факторы: отключение питания, отказ винчестеров, процессоров, блоков питания. Как правило, эти проблемы решаются дублированием данных компонентов – резервные блоки питания и жесткие диски, меняющиеся, в случае отказа, в режиме «горячей замены». Однако, как правило, наибольшую вероятность представляет опасность человеческого вмешательства: удаление данных по ошибке, в результате несанкционированного доступа, «взлома» хакером и проч. Для предотвращения подобных случаев ОС должна отвечать жестким требованиям по безопасности. Изначально NT разрабатывалась в соответствии с уровнем защиты C2, установленным министерством обороны США (наименее строгий уровень защиты D4, наиболее строгий – A1). Для этого была введена авторизация пользователя – введение пароля для доступа к системе и сопоставление каждого пользователя с уровнем его полномочий на использование тех или иных ресурсов (сетевые принтеры, диски, файлы и папки на них) и приложений. Во-вторых, было необходимо обезопасить систему от приложений. Для этого приложениям выдавались определенные квоты (размеры ограничений) на ресурсы, использовались кольца защиты процессоров, что позволяло ОС предотвратить низкоуровневый доступ приложений к аппаратуре, использовалась вытесняющая многозадачность (в отличие от кооперативной), что позволяло не допустить полного захвата приложением всего процессорного времени. Все эти меры позволили ОС держать приложения, что называется, на коротком поводке, не позволяя им «повесить» систему или захватить слишком много ресурсов. Кроме этого, ОС содержала средства, повышающие отказоустойчивость системы (довольно много подобных средств пришлось на файловую систему NTFS). 3. От ОС требовалась широкая совместимость с различными системами, как с продуктами самой Microsoft, так и с другими ОС, такими как UNIX, POSIX, OS/2, Novell NetWare. Это было обосновано тем, что довольно много компьютеров (иногда не IBM PC-совместимых) работали под управлением данных ОС. Данное требование было удовлетворено тем, что NT, по сути дела, эмулировала для приложения «чужой» ОС привычную для него среду. NT могла создавать виртуальную машину DOS (через нее выполнялись и 16-разрядные Windows-приложения), OS/2, POSIX, UNIX. Наиболее «родными» для NT были 32-разрядные Windows- приложения. Также NT поддерживает HPFS (High Perfomance File System – высокопроизводительная файловая система), активно использовавшуюся в OS/2. Закончив рассмотрение особенностей линейки NT вообще (Windows 2000 и последующие тоже к ней причисляются), начнем рассмотрение Windows NT 3.1. Данная ОС, как уже упоминалось, увидела свет в конце 1993 года. 4.3. Windows NT 4.0 При всех достоинствах первых версий NT к ней предъявлялись серьезные претензии. Данная ОС была несовместимой со значительной частью ПО (в основном, использовавшего прямой доступ к оборудованию). Производительность системы под управлением NT была ниже систем под управлением Windows 3.x и новой Windows 95 (кроме случая с мультипроцессорной системой, преимущества которой ни Windows 3.x ни Windows 95 использовать не умели), в основном, из-за жесточайших (подчас избыточных) мер безопасности. Не упускали случая упрекнуть NT за «аскетичный» внешний вид (та же Windows 95 выигрывала у NT в этом плане по всем параметрам). Требовалось учесть новые тенденции в компьютерной отрасли, в частности, широкое распространение Web. Впрочем, никто не отрицал такую особенность NT (в малой степени присущей другим Windows), как высочайшую надежность работы системы. Все это привело к выпуску осенью 1996 г. Windows NT 4.0. Также как и предыдущие версии, ОС поставлялась в двух модификациях. Для увеличения быстродействия, драйверам многих (например, графических) устройств был разрешен низкоуровневый доступ к оборудованию. Ядро было также переписано для увеличения производительности. Графический интерфейс был сделан «по образу и подобию» Windows 95. Данные изменения, теоретически, снижают надежность системы, однако на практике это незаметно. Что же касается остальных новшеств, то произошел отказ от эмуляции OS/2 (к тому моменту потерявшей всякий интерес со стороны пользователей). ОС могла использовать все преимущества процессора Pentium Pro (вопреки распространенному мнению, это очень эффективный процессор - на его архитектуре P6 делались процессоры Pentium II, Celeron и Pentium III). Системы под управлением Windows 95 могли работать в сетях с Windows NT 4.0 и даже полностью загружаться с NT-сервера (полезно при использовании бездисковых рабочих станций). В новую ОС были встроены необходимые средства для создания на ее базе Web- серверов. Системные требования немного повысились. Подводя итог, можно сказать, что данная версия была очень удачной. Ее использовал широкий спектр пользователей: от крупных предприятий до домашних пользователей. Последнему способствовали многочисленные Service Pack-и (наиболее типичны именно для NT), которых было выпущено 5 штук (благодаря чему на NT заработало примерно половина наиболее «капризных» приложений – компьютерных игр, использовавших прямой доступ к оборудованию). И все же до выхода Windows 2000 платформа NT чаще всего использовалась в «серьезных» целях. 4.4. Windows 2000 Считается, что уже в 1997 году Microsoft начала разрабатывать действительно новую ОС на архитектуре NT. По сути дела, корпорации надо было «угодить» всем, от завзятых игроков до корпоративных пользователей. Первые бета-версии новой ОС можно было достать уже в начале 1999 года, однако официальный выпуск новой ОС состоялся в начале 2000 года. Вариантов новой ОС было четыре: Professional, Server, Advanced Server, DataCenter Server. Понятно, что данные системы позиционировались для различного применения. Windows 2000 Professional была призвана заменить на домашних компьютерах Windows 9x, а на рабочих станциях Windows NT 4.0 Workstation. Windows 2000 Server пришла на замену Windows NT 4.0 Server для малых и средних серверов (до 4-х процессоров, до 8 Гбайт ОЗУ). Windows 2000 Advanced Server также заменяет собой Windows NT 4.0 Server, но должна использоваться на крупных серверах (до 8 процессоров, до 32 Гбайт ОЗУ). Windows 2000 DataCenter Server предназначена для особо крупных серверов (до 32-х процессоров, до 64 Гбайт ОЗУ), которые используются в очень крупных фирмах или для поддержания очень крупных Internet-узлов. Системные требования даже для версии Professional были тогда довольно внушительны: для нормальной работы с Windows 2000 Professional желательно иметь процессор класса Pentium II, Celeron, AMD K6-2, K6-3, ОЗУ 64 Мбайт (для комфортной работы 128 Мбайт и более). Внешне ОС претерпела довольно серьезные изменения – интерфейс стал более гибким, понятным и приятным на вид. ОС отличали те же особенности, что и всю линейку NT: надежность, безопасность, отказоустойчивость. ОС получила является значительное увеличение скорости ОС. Поэтому, отключив все визуальные эффекты, можно работать в XP на следующей конфигурации: Процессор – 500 МГц; ОЗУ – 96 Мбайт. В XP реализована поддержка многих устройств, включая цифровые камеры и запись CD и DVD. Повышена надежность. Еще одно нововведение – модуль совместимости программ. Он нужен для запуска старых приложений, корректно работающих в старых версиях Windows. Встроена виртуальная DOS-машина. Также в XP сохранились положительные стороны не только NT-систем, но и «домашних» Windows. К тому же, в состав XP входит огромное количество дополнительных программ: от уже привычного «Блокнота» до видеоредактора Windows MovieMaker. Хотя совершенно ясно, что ничего сверхъестественного от них ждать не следует. Минимум возможностей – зато бесплатно. Появился также встроенный брандмауэр – программа для защиты от несанкционированного доступа. XP использует модификацию файловой системы NTFS, специально разработанную для нее, которая отличается невиданной до этого надежностью, а также снижением фрагментации. Как водится, это замедляет скорость работы, хотя на современных компьютерах это почти не заметно. На данный момент XP установлена на подавляющем большинстве домашних и офисных ПК. Существует также 64-х разрядная модификация XP, разработанная специально для процессоров Intel Itanium. Таким образом, XP удовлетворяет практически всем требованиям, предоставляемым персональному компьютеру, от игр и развлечений до серьезной работы (администрирования и программирования). Это и стало главной составляющей оглушительного успеха Windows XP. 4.6. Windows 2003 Server К концу 2002 г. Windows XP прочно обосновалась почти на всех типах компьютеров – от миниатюрных TabletPC до мощных «персоналок». Из общей победоносной картины выпадали всего лишь два типа устройств - «карманники» PDA и мощные серверы. С PDA вопрос решился быстро – в спешном порядке из Windows XP сделали PocketPC 2003. С серверами же вопрос стоял сложнее – ибо на этом рынке у Microsoft имелись (и имеются) весьма успешные конкуренты. В первую очередь – многочисленные представители семейства Unix, для которых серверный рынок – просто родной край. Позиции быстрых, а главное – надежных ОС не могли поколебать ни Windows NT, ни даже сверхуспешная Windows 2000 Server. И вот в начале 2004 г. на рынке «серверных» ОС появилась новинка – Windows 2003 Server, точнее, целая линейка продуктов (описание взято с www.microsoft.com): Windows 2003 Server Standard Edition Сетевая операционная система для предприятий малого и среднего бизнеса и отдельных подразделений организаций. • Поддерживает совместное использование файлов и принтеров; • Предоставляет безопасное подключение к Интернет; • Позволяет централизовать развертывание настольных приложений. Windows 2003 Server Enterprise Edition ОС разработана для удовлетворения общих IT-требований предприятий любого размера. Данная платформа предназначена для приложений, веб-служб и инфраструктур и обеспечивает высокую надежность, производительность и превосходные экономические показатели. • Полнофункциональная серверная операционная система, поддерживающая до 8-ми процессоров; • Предоставляет функции уровня предприятия, такие как восьмиузловая кластеризация и поддержка до 32 Гбайт памяти; • Доступна для компьютеров на базе Intel Itanium; • Доступна для 64-разрядных вычислительных платформ, способных поддерживать 8 процессоров и 64 Гбайт оперативной памяти. Windows 2003 Server Datacenter Edition ОС разработана для ответственных бизнес-приложений и для приложений, используемых для выполнения важных задач, требующих масштабируемости и доступности высокого уровня. • Наиболее мощная и функциональная серверная операционная система из всех, когда-либо предлагаемых корпорацией Microsoft; • Поддерживает 32-потоковую мультипроцессорную обработку SMP и до 64 Гбайт оперативной памяти; • Предоставляет как стандартные функции восьмиузловую кластеризацию и службы балансировки нагрузки; • Доступна для 64-разрядных вычислительных систем, способных поддерживать 32 процессора и 128 Гбайт оперативной памяти; Windows 2003 Server Web Edition 2 – забудьте об этой ОС. Кстати, на момент выпуска Vista ни один компьютер, на котором демонстрировалась новинка, не показал результат выше 3 баллов. Поэтому еще с полгода вряд ли стоит отказываться от уже привычной XP и спешить с установкой Vista. Заключение Возраст Windows составляет уже 24 года. Возраст по компьютерным меркам почтеннейший. За это время очень многое случилось: и безвестность (первые версии), и оглушительный успех (Windows 95 и XP), и слава (Windows семейства NT), и порицание (Windows ME и новые ОС из-за непомерных системных требований). Самое главное то, что Windows улучшается, хоть и не так быстро, как хотелось бы пользователям. Да и шлифовка интерфейса после Windows XP – дело практически бесполезное, т.к. красивый и «навороченный» интерфейс отнимает огромную часть ресурсов, а пользы от него практически никакой. К тому же надежность новейших версий Windows не превосходит уровень надежности Linux 5-7 летней давности. Так что разработчикам Windows есть над чем работать. Конечно, данная работа не претендует на звание «Самого точного и полного описания всех ОС Windows». Но автор надеется, что в ней отмечены все основные моменты, касающиеся Windows, и что каждый, даже хорошо знакомый с Windows человек сможет найти здесь что-то новое и полезное. Список источников информации 1. В.П.Леонтьев – Новейшая энциклопедия персонального компьютера. М., ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005 2. В.Я.Фигурнов – IBM PC для пользователя, М. 3. Сайт www.microsoft.com 4. Сайт www.oszone.net 5. Сайт www.whatis.ru 6. Сайт www.winfaq.com.ru