Operační systém windows nt. Windows NT koncepty

Založeno na jádře NT (New Technology) vyvinutém společností Microsoft Corporation. Systém byl zaměřen na firemní uživatelé. Windows NT měl GUI uživatel a poskytl Win32 API - 32bitové aplikační programovací rozhraní pro vývoj nových aplikací, které mohou využívat všechny možnosti operačních systémů na vysoké úrovni, mezi které patří zejména vícevláknové (nebo multitaskingové) procesy, synchronizace, ochrana před neoprávněným přístupem, I/O a správa zařízení. Windows NT by mohl komunikovat s jinými operačními systémy Microsoft, s Apple Macintosh, S Systémy podobné UNIXu přes sítě různé typy. Interakce by mohla nastat s jednoprocesorovými i víceprocesorovými počítači postavenými pomocí technologií CISC nebo RISC. Zpočátku se Windows NT vyvíjel odděleně od rodiny operačních systémů Windows 9x a byl umístěn na trh jako řešení pro pracovní stanice (Windows NT Workstation) a servery (Windows NT Server). Windows NT dal vzniknout rodině operačních systémů, která zahrnuje Windows 2000, Windows XP a Windows Server 2003.

Zahájeno v listopadu 1988 společný projekt společnosti IBM a Microsoft vytvořit operační systém nová generace - OS/2 NT, na které se daly spouštět programy napsané pro Windows i OS/2 a měla být náhradou za oba systémy. Ale v květnu 1990 byl vydán Windows 3.0, který přinesl Microsoftu komerční úspěch a společnost se rozhodla udělat z Windows aplikačního programovacího rozhraní (API) hlavní v OS/2 NT. To způsobilo nespokojenost s IBM, která propagovala OS/2 API. V důsledku toho byla smlouva ukončena a společnosti začaly rozvíjet stávající obecný zákoník na vlastní pěst. Výsledkem vývoje IBM byl OS/2 3.0 a Microsoftu Windows NT, který se objevil v srpnu 1993. Následně mu bylo přiděleno číslo 3.1, aby odpovídalo Windows 3.1, který byl vydán o něco dříve. Nový systém se od Windows 3.1 odlišoval následujícími funkcemi:

  • 32bitový. Nový systém mohl využívat všechny možnosti 32bitových procesorů, včetně spouštění 32bitových programů a adresování velkého množství paměti (až 4 gigabajty);
  • preemptivní multitasking. Operační systém nečekal, až proces sám chtěl uvolnit procesor, ale násilně jej odstranil z provádění poté, co vyčerpal svůj přidělený čas;
  • nedostatek MS-DOS. Windows NT 3.1 byl nezávislý operační systém a měl svůj vlastní zavaděč. Při vypínání systém neukončil MS-DOS, ale navrhl vypnout nebo restartovat počítač;
  • podpora UNICODE. Byl to první operační systém, který interně podporoval UNICODE;
  • multiplatformní. Windows NT běžely nejen na 32bitových x86 procesorech, ale také na 64bitových MIPS R4000 a DEC Alpha 21064;
  • podpora 16bitových programů OS/2. Microsoft si ponechal některá práva na kód OS/2, tedy tento a všechna následující Verze Windows NT mohl spouštět takové programy;
  • Kompatibilní s aplikacemi POSIX 1.0 na úrovni zdrojového kódu;
  • podpora symetrického multiprocesingu (až 16 procesorů);
  • podpora pro systémy souborů: nativní NTFS a HPFS, zděděné z OS/2. V obou systémech bylo na rozdíl od FAT možné použít dlouhá jména soubory, až 255 znaků;
  • vylepšené síťové možnosti. Kromě podporovaných protokolů NetBEUI a IPX byly přidány SMB, TCP/IP a SNMP;
  • editor stromového registru, ve kterém byla uložena všechna systémová nastavení.

Windows NT 3.1 měl stejné uživatelské rozhraní jako Windows 3.1 a dodával se ve dvou edicích – Windows NT a Windows NT Advanced Server. Následně byly pro tento systém vydány tři aktualizace Service Pack a v září 1994 nová verze- 3.5. Kompatibilita s sítě NetWare, podpora dlouhých názvů souborů ve FAT, podpora OpenGL API, vylepšený provoz 16bitových programů pro Windows a MS-DOS (každý nyní pracoval ve svém vlastním adresním prostoru). Stejně jako jeho předchůdce byl publikován ve dvou edicích - Windows NT Workstation a Windows NT Server. V květnu 1995 se objevil Windows NT 3.51. Rozdíly od předchozí verze byly malé: instalátor s novým grafickým rozhraním, nový systém nápovědy s obsahem a podporou pro procesory PowerPC. Tři aktualizace Service Pack byly vydány pro NT 3.5 a pět pro 3.51.

Spolu s vydáním NT 3.51 byl vydán balíček Shell Technology Preview, který poskytuje nové rozhraní s nabídkou Start. Toto rozhraní bylo standardně implementováno ve Windows 95 o dva měsíce později a v srpnu 1996 ve Windows NT 4.0. Kromě nového rozhraní byla čtvrtá verze systému vylepšena networkingové příležitosti(zahrnuto jako standardní Internet Explorer 2.0, IIS a DNS server, podpora víceprotokolového směrování), nová technologie DCOM a velký počet redakce Kromě Workstation a Server byla vydána v roce 1997 Verze serveru Enterprise Edition s vylepšenou škálovatelností a omezenou podporou pro clustery a v roce 1998 - Terminálový server s možností vzdálené připojení uživatelů. Kromě toho byla vyvinuta speciální verze pro embedded systémy - Windows NT 4.0 Embedded. Pro NT 4.0 bylo vydáno 7 Service Pack, nejnovější verze se jmenovala 6.0a.

V září 1997 a srpnu 1998 byly vydány dvě beta verze operačního systému Systémy Windows NT 5.0 a v říjnu 1998 byl přejmenován na Windows 2000. Vydání tohoto systému proběhlo v únoru 2000. Mezi nové funkce patří: adresářová služba Active Directory, podpora technologie Plug&Play a souborový systém FAT32, nové verze síťové programy(IE 5.0 a IIS 5.0), vylepšené možnosti šifrování (včetně podpory šifrování Systém souborů), vestavěné nástroje pro vzdálenou správu. Na rozdíl od NT 4.0 běžel Windows 2000 pouze na architektuře IA-32 a byl vydán ve čtyřech edicích: Professional, Server, Advanced Server a Datacenter Server. Service Pack 4 byl vydán pro Windows 2000 a v srpnu 2001 se objevila 64bitová verze Advanced Serveru pro procesory Itanium.

Nová verze NT 5.1 se objevila v říjnu 2001 pod názvem Windows XP a byla Vývoj Windows 2000 Professional. Hlavní změny byly vylepšené uživatelské rozhraní, rychlejší přepínání uživatelů, vylepšeno vzdálená správa, funkce obnovení systému a vrácení instalace ovladače. Systém obdržel dva aktualizační balíčky a byl vydán v následujících edicích:

  • Professional (základní verze);
  • Home (se zkrácenými síťovými možnostmi);
  • Media Center Edition (s dalšími multimediálními aplikacemi);
  • Starter Edition (velmi omezená, žádné online funkce);
  • 64bitová edice (pro procesory Itanium);
  • x64 Edition (pro procesory s rozšířením AMD64 nebo EM64T);
  • N (bez Windows Media Hráč);
  • Tablet PC Edition (pro tabletové počítače);
  • Embedded (pro vestavěné systémy).

V dubnu 2003 byla vydána serverová varianta systému Windows XP s názvem Windows Server 2003 a s interní verzí 5.2. Rozdíly od Windows XP: Platforma .NET a webový server IIS 6.0 součástí instalace, vylepšení Active Directory, vestavěné firewall, rozšířenou sadu nástrojů pro správu systému. Systém byl vydán ve čtyřech edicích: Web Edition, Standardní vydání, Enterprise Edition a Datacenter Edition. Poslední tři z nich vyšly i ve verzích pro 64bitové x86 procesory a Enterprise a Datacenter také pro Itanium. V roce 2005 se objevily dvě aktualizace, Service Pack 1 a R2.

WindowsNT

Windows NT je řada operačních systémů (OS) vytvořená společností Microsoft Corporation a název prvních verzí OS.

Windows NT byl vyvinut po ukončení spolupráce mezi Microsoftem a IBM na OS/2 a vyvíjen odděleně od ostatních operačních systémů Rodina Windows(Windows 3.xa Windows 9x) a na rozdíl od nich byl umístěn jako spolehlivé řešení pro pracovní stanice (Windows NT Workstation) a servery (Windows NT Server). Windows NT dal vzniknout rodině operačních systémů, která zahrnuje: Windows NT samotný, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows 8, Windows Server 2012

Architektonické modulyWindowsNT

Architektura Windows NT je modulární a skládá se ze dvou hlavních vrstev – komponent v uživatelském režimu a komponent v režimu jádra. Programy a podsystémy spuštěné v uživatelském režimu mají omezený přístup systémové prostředky. Režim jádra má neomezený přístup k systémové paměti a externím zařízením. Jádro systému NT se nazývá hybridní jádro nebo makrokernel. Architektura zahrnuje samotné jádro, hardwarovou abstraktní vrstvu (HAL), ovladače a řadu služeb (Executives), které fungují v režimu jádra (ovladače v režimu jádra) nebo v uživatelském režimu (ovladače v uživatelském režimu).

Zvyk Režim Windows NT se skládá ze subsystémů, které předávají I/O požadavky příslušnému ovladači režimu jádra prostřednictvím I/O manažera. Na uživatelské úrovni existují dva subsystémy: subsystém prostředí (spouští aplikace napsané pro různé operační systémy) a integrovaný subsystém (spravuje speciální systémové funkce jménem subsystému prostředí). Režim jádra má plný přístup na hardware a systémové prostředky počítače. A také zabraňuje přístupu do kritických oblastí systému uživatelským službám a aplikacím.

Rozdíly mezi Windows 2000 a NT 4.0

Některá z nejvýznamnějších vylepšení ve Windows 2000 oproti Windows NT 4.0 jsou:

Podpora adresářové služby Active Directory. Serverová část Služba Active Directory se dodává s edicemi Server, Advanced Server a Datacenter Server, zatímco plnou podporu služeb na straně klienta poskytuje edice Professional.

Internetová informační služba verze 5.0. Oproti IIS 4.0 tato verze obsahuje mimo jiné verzi 3.0 webového programovacího systému ASP.

Soubor systém NTFS verze 3.0 (také nazývaná NTFS 5.0 podle interní verze Windows 2000 - NT 5.0). V této verzi NTFS se poprvé objevila podpora kvót, tedy omezení maximálního objemu uložených souborů pro každého uživatele.

Aktualizované uživatelské rozhraní včetně Active Desktop založené na internetu Průzkumné verze 5 a tedy podobné rozhraní Windows 98 bylo přepracováno barevné schéma.

Jazyková integrace: Předchozí verze systému Windows se dodávaly ve třech variantách – evropské jazyky (jednobajtové znaky, pouze zleva doprava), jazyky Dálného východu (vícebajtové znaky) a jazyky Středního východu (vpravo). -doleva s kontextovými variacemi písmen). Windows 2000 kombinuje tyto možnosti; všechny jeho lokalizované verze jsou vytvořeny na jednom základě.

Systém šifrovaných souborů EFS, který lze použít k šifrování souborů a složek.

Hlavní vlastnostiWindowsXP

operační systém Microsoft Windows XP je založeno na technologii NT a je přímým nástupcem Windows 2000. Všechny nejlepší inovace obsažené ve Windows Me však najdete ve Windows XP. Při zachování vysoké úrovně spolehlivosti, bezpečnosti a výkonu se systém snáze naučil a objevilo se v něm mnoho nástrojů určených pro jednotlivé domácí uživatele.

Systém je dostupný v několika verzích, přizpůsobených různým funkcím aplikace. Microsoft Windows XP Home Edition je určen pro jednotlivé uživatele, nejčastěji pracující na domácím počítači. V této verzi je kladen zvláštní důraz na práci s kresbami, zvukem a videem. Verze Microsoft Windows XP Professional je určena, jak název napovídá, pro profesionály. Tato verze se nejčastěji používá v organizacích. Pokud děláte doma složité práce, jako je tvorba a úprava obrázků, modelování a design nebo jiné složité práce, pak je tato verze vhodná pro váš domácí počítač. Verze Microsoft Windows XP Server je určena pro instalaci na server - výkonný počítač, který umožňuje mnoha uživatelům pracovat v počítačové síti. Práce na lokálních sítích přesahuje rámec této knihy, proto nebudeme uvažovat serverovou verzi. Kniha popisuje hlavní verzi operačního systému – Windows XP Professional. Verze Windows XP Home Edition se od ní prakticky neliší. Jakékoli drobné rozdíly budou výslovně uvedeny.

Je třeba poznamenat, že pro efektivní práce Operační systém Windows XP vyžaduje poměrně výkonný moderní počítač. Za prvé, váš počítač musí mít nainstalovanou paměť alespoň 128 MB. Je lepší nainstalovat 256 MB, aby systém běžel rychleji. Lze použít jakýkoli procesor, ale ne příliš starý. Li hodinová frekvence procesor alespoň 300 megahertzů, pak to bude stačit. I když je samozřejmě lepší použít procesor s frekvencí více než jeden gigahertz. pevný disk musí pojmout nejen soubory operačního systému a dočasné soubory, ale také mít dostatek volného místa, například pro vytvoření obrazu CD před jeho vypálením. Ve skutečnosti je vyžadována velikost disku alespoň dva až tři gigabajty. A pokud uvážíte, že je třeba na disk instalovat další programy a nechat místo pro různé dokumenty, pak nelze 10gigabajtový disk nazvat příliš velkým.

Ve verzi Windows XP se vzhled systému velmi změnil. Tlačítka, ikony, panely nyní vypadají trochu jinak. Změnilo se dokonce i hlavní menu Windows. Změny rozhraní jsou nejvýraznější po přechodu z Windows 3.1 na Windows 95. Je však možné použít staré rozhraní, pokud jste na něj zvyklí. Za zmínku stojí zejména provoz programů v režimu kompatibility s předchozími verzemi Windows. Můžete pracovat s programem, který je napsán pro Windows 95 a nefunguje ve Windows 2000. Všechny verze Windows XP mají mnoho inovací. Podporována je mnohem širší paleta zařízení. Systém umožňuje snadno a pohodlně zpracovávat videa, fotografie, kresby, hudbu a písničky. Nyní s pomocí Windows Každý může stavět XP domácí síť založené na dvou nebo třech počítačích, které poskytují sdílení souborů, složek, tiskárny, faxu a přístupu k internetu.

Při práci se systémem Windows XP není nutné instalovat další programy k vypalování informací na zapisovatelné a přepisovatelné disky CD. CD můžete vypálit přímo z Průzkumníka Windows. Mimochodem, dirigent se hodně změnil. Kromě podpory komprimovaných složek, speciálních složek pro ukládání obrázků, hudby a videí, přibyl panel s příkazy, jejichž složení se mění v závislosti na akcích, které provádíte.

Užitečnou součástí systému je editor videa. Nyní můžete provádět profesionální nelineární střih vašich amatérských filmů. Je mnohem jednodušší pracovat s digitálními fotoaparáty a skenery. K zadání fotografie do počítače, její mírné transformaci a vytištění nepotřebujete žádný další software. Universal Audio and Video Player nyní podporuje více formátů a umožňuje vám změnit váš vzhled. Můžete si ho vytvořit sami zvukové soubory v oblíbeném formátu MP3. Univerzální přehrávač podporuje také přehrávání digitálních video disků (DVD), díky čemuž si při sledování dnešních filmů můžete vychutnat obraz a zvuk nejvyšší kvality. Pro zábavu obsahuje systém Windows XP několik nových her, z nichž některé vám umožňují hrát online.

Výrazně se zlepšilo i zabezpečení systému. Nyní, pokud omylem smažete důležité systémové soubory, budou automaticky obnoveny. Po instalaci nových programů a zařízení je možné obnovit systém do dřívějšího stavu. Vylepšená podpora technologie Plug & Play umožňuje připojit k počítači mnoho moderních domácích spotřebičů.

Dalšího rozvoje se dočkaly i nástroje pro práci s internetem. Systém nápovědy byl výrazně přepracován a byl vylepšen systém zabezpečení. Četné změny se dotkly prostředků správy a řízení práce mnoha uživatelů v lokální počítačové síti.

V systému je mnoho dalších novinek, o kterých se dozvíte při čtení knihy a seznamování se s Windows XP. Než však začnete se systémem pracovat, doporučujeme vám seznámit se se základními pojmy používanými ve Windows XP. Pokud znáte předchozí verze systému Windows, většina pojmů vám bude známá.

WindowsPrůhled

Windows Vista je operační systém z rodiny Microsoft Windows NT, což je řada operačních systémů používaných na osobních počítačích spotřebitelů. Ve fázi vývoje byl tento operační systém označen kódovým označením „Longhorn“.

V řadě Windows produkty NT Windows Vista má číslo verze 6.0 (Windows 2000 - 5.0, Windows XP - 5.1, Windows Server 2003 - 5.2). Pro označení "Windows Vista" se někdy používá zkratka "WinVI", která kombinuje název "Vista" a číslo verze psané římskými číslicemi.

Windows Vista, stejně jako Windows XP, je systém pouze pro klienta. Společnost Microsoft také vydala serverovou verzi systému Windows Vista - Windows Server 2008.

30. listopadu 2006 Microsoft roku oficiálně vydán Windows Vista a Office 2007 pro firemní zákazníky. Dne 30. ledna 2007 byl zahájen prodej systému v CIS pro běžné uživatele.

Podle webové analýzy od W3Schools má k říjnu 2012 Windows Vista podíl na trhu ▼ 3,0 %; tato hodnota dosáhla vrcholu na 18,6 % v říjnu 2009.

Windows 7

Windows 7 je operační systém z rodiny Windows NT po Windows Vista. Další systém na Windows 7 Linka Windows 8. V řadě Windows NT má systém číslo verze 6.1 (Windows 2000 - 5.0, Windows XP - 5.1, Windows Server 2003 - 5.2, Windows Vista a Windows Server 2008 - 6.0). Verze serveru je Windows Server 2008 R2, verze pro integrované systémy (postavená z Komponenty Windows) - Windows Embedded Standard 2011 (Quebec), mobilní - Windows Embedded Compact 2011 (Chelan, Windows CE 7.0).

Operační systém se začal prodávat 22. října 2009, necelé tři roky po vydání předchozího operačního systému Windows Vista. Partneři a klienti s multilicenční licencí získali přístup k RTM 24. července 2009. Originální instalační obrazy na internetu finální verze systémy jsou k dispozici od 21. července 2009.

Podle webové analýzy od W3Schools (anglicky) byl k říjnu 2012 podíl Windows 7 mezi operačními systémy používanými ve světě pro přístup k internetu ▲ 56,8 %. Podle tohoto kritéria je na prvním místě a překonal předchozího lídra - Windows XP - v srpnu 2011.

Systém souborůNTFS

NTFS (z anglického New Technology File System - „nový technologický souborový systém“) je standardní souborový systém pro rodinu operačních systémů. systémy Microsoft Windows NT.

Souborový systém HPFS byl poprvé použit pro operační systém OS/2 1.2 k poskytování přístupu k velkým diskovým jednotkám, které se v té době objevovaly na trhu. Kromě toho existuje potřeba rozšířit stávající systém pojmenování, zlepšit organizaci a zabezpečení, aby vyhovovaly rostoucím potřebám trhu síťových serverů. Systém souborů HPFS podporuje strukturu adresářů FAT a přidává řazení souborů podle názvu. Název souboru může obsahovat až 254 dvoubajtových znaků. Soubor se skládá z „dat“ a speciálních atributů, což vytváří další možnosti pro podporu jiných typů názvů souborů a zlepšení zabezpečení. Navíc je nyní nejmenší blok úložiště dat rovna velikosti fyzický sektor (512 bajtů), což snižuje plýtvání místem na disku.

NTFS nahradil systém používaný v systémech MS-DOS a Microsoft soubor Windows Systém FAT. NTFS podporuje systém metadat a používá specializované datové struktury k ukládání informací o souborech, aby se zlepšil výkon, spolehlivost a efektivita místa na disku. NTFS ukládá informace o souborech do hlavní tabulky souborů (MFT). NTFS má vestavěné funkce pro omezení přístupu k datům pro různé uživatele a skupiny uživatelů (Access Control Lists (ACL)) a také přidělování kvót (omezení maximálního množství místa na disku obsazeného určitými uživateli). NTFS používá žurnálovací systém USN ke zlepšení spolehlivosti systému souborů.

NTFS je vyvíjen na základě souboru systémy HPFS(z anglického High Performance File System - vysoce výkonný souborový systém), vytvořený společností Microsoft společně s IBM pro operační systém OS/2. Ale poté, co obdržel takové nepochybně užitečné inovace, jako jsou kvóty, protokolování, řízení přístupu a auditování, do značné míry ztratil [zdroj neuveden 242 dní] velmi vysoký výkon operací se soubory, které jsou vlastní jeho předchůdci (HPFS).

Existuje několik verzí NTFS: v1.2 se používá ve Windows NT 3.51 a Windows NT 4.0, v3.0 je dodáván s Windows 2000, v3.1 je dodáván s Windows XP, Windows Server 2003, Windows Server 2003 R2, Windows Vista, Windows 7 a Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2.

Specifikace souborového systému jsou proprietární. To vytváří určité potíže při zavádění její podpory produkty třetích stran, nevlastní Microsoft - zejména vývojáři ovladačů pro svobodné operační systémy musí systém zpětně analyzovat.

Položky adresáře systému souborů HPFS obsahují více informací než v FAT. Spolu s atributy souboru jsou zde uloženy informace o vytvoření a úpravě a také datum a čas přístupu. Položky adresáře systému souborů HPFS ukazují na FNODE spíše než na první cluster souboru. FNODE může obsahovat data souboru, ukazatele na data souboru nebo jiné struktury ukazující na data souboru. HPFS se snaží umístit data souboru do souvislých sektorů, kdykoli je to možné. Výsledkem je zvýšená rychlost sekvenčního zpracování souborů. HPFS rozdělí disk na bloky po 8 MB a vždy se pokusí zapsat soubor do stejného bloku. Pro každý blok jsou vyhrazeny 2 KB pro alokační tabulku, která obsahuje informace o zapsaných a volných sektorech v rámci bloku. Blokování vede ke zlepšení výkonu, protože hlava disku se musí vrátit nikoli k logickému začátku disku (obvykle nulový válec), ale k alokační tabulce nejbližšího bloku, aby se určilo, kam se má soubor uložit. Systém souborů HPFS navíc obsahuje dva jedinečné datové objekty.

Encyklopedický YouTube

    1 / 3

    ✪ The Computer Chronicles - Windows NT (1993)

    ✪ Microsoft Windows 3 a NT, 1991, část 1

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

    titulky

Historie vývoje

Vývoj Windows NT pod pracovním názvem „NT OS/2“ začal v listopadu 1988 skupinou specialistů vedených Davidem Cutlerem, který do Microsoftu přišel z DEC, kde vyvinuli VAX a VMS. Práce probíhaly souběžně s vývojem vlastního operačního systému IBM OS/2 2.0, který byl nakonec vydán teprve v dubnu 1992. V Rusku byla vydána 13. června 1992.

Microsoft zároveň pokračoval ve vývoji svých operačních systémů rodiny DOS a Windows, které se vyznačují nižšími nároky na počítačové zdroje než IBM OS/2. Po vydání Windows 3.0 v květnu 1990 se Microsoft rozhodl přidat k NT OS/2 programovací rozhraní (API) kompatibilní s Windows API. Toto rozhodnutí způsobilo vážné třenice mezi Microsoftem a IBM, které skončily přestávkou spolupráce. IBM pokračovalo ve vývoji OS/2 samostatně a Microsoft začal pracovat na systému, který byl nakonec vydán pod názvem Windows NT. Přestože se nestal okamžitě populární, jako DOS, Windows 3.x nebo Windows 9x, z marketingového hlediska se ukázal být Windows NT výrazně úspěšnější než OS/2.

K vývoji NT OS pozval Microsoft skupinu specialistů z DEC v čele s Davidem Cutlerem, kteří mají zkušenosti s tvorbou multitaskingových operačních systémů, jako jsou VAX/VMS a RSX-11. Některé podobnosti zaznamenané mezi vnitřní architekturou Windows NT a rodinou operačních systémů VMS daly důvod obviňovat nově najaté zaměstnance Microsoftu z krádeže. duševní vlastnictví DEC. Konflikt, který vznikl, byl vyřešen mírovou cestou: DEC uznal vlastnictví Microsoftu za technologie, které jsou základem Na bázi Windows NT a Microsoft vytvořili a podporovali verzi Windows NT pro architekturu DEC Alpha.

Navzdory společným kořenům, Kompatibilita se systémem Windows NT a OS/2 klesaly s každým novým vydáním tohoto OS. Podpora API OS/2 2.0, ačkoli byla plánována pro NT, nebyla nikdy dokončena; Windows NT 4.0 odebral podporu pro systém souborů HPFS a Windows XP odebral subsystém podpory programů pro OS/2 1.x.

Verze

Jméno ( krycí jméno), možnosti číslo verze první vydání nejnovější vydání /
Windows NT 3.1 3.1.528 27. července SP3 (10. listopadu)
Pracovní stanice, Advanced Server
Windows NT 3.5 ( Daytona) 3.5.807 21. září SP3 (21. června)
Pracovní stanice, Server
Windows NT 3.51 ( Tukwila) 3.51.1057 30. května SP5 (19. září)
Pracovní stanice, Server
Windows NT 4.0 ( Indy) 4.0.1381 29. července SP6a (30. listopadu)
Pracovní stanice, server, podnikový server ( Žula), terminálový server ( Hydra), vložené ( Impala)
Windows 2000 ( Káhira) 5.0.2195 17. února SP4 (26. června)
Professional, Server, Advanced Server, Datacenter Server
Windows XP ( Whistler) 5.1.2600 25. října SP3 (6. května)
Home, Professional, Media Center ( eHome), Tablet PC, Starter, Embedded ( Kudlanka nábožná N; Windows Základy pro starší PC ( Eiger)
Windows Server 2003 ( Server Whistler, Windows .NET Server) 5.2.3790 24. dubna SP2 (13. května)
Standardní, Enterprise, Datacenter, Web, Small Business Server ( Bobcat), Compute Cluster Server, Storage Server; Windows XP Professional x64
Windows Vista ( Longhorn) 6.0.6000 30. ledna SP2 (25. května)
Starter, Home Basic, Home Premium, Business, Enterprise, Ultimate, N Home Basic, N Business; x64 varianty všech kromě Starteru
Windows Home Server 6.0.2423 16. července Power Pack 3 (24. listopadu)
Windows Server 2008 ( Server Longhorn) 6.0.6001 27. února SP2 (27. května)
Standardní, Enterprise, Datacenter, HPC, Web, Storage, Small Business ( Puma), Základní podnikání ( Centro), Itanium; x64 varianty všech kromě HPC
Windows 7 ( Blackcomb, Vídeň) 6.1.7600 22. října SP1 (KB976932) (22. února)
Starter, Home Basic, Home Premium, Professional, Enterprise, Ultimate, Windows 7 N, Windows 7 E; x64 varianty všech kromě Initial
Windows Server 2008 R2 6.1.7600 22. října SP1 (KB976932) (22. února)
Standard, Enterprise, Datacenter, HPC, Web, Storage, Small Business, Itanium; všechny verze jsou pouze 64bitové
Windows Home Server 2011 6.1.7657 6. dubna
Windows 8 ("červená") 6.2.9200 26. října Pro (26. října)
Windows 8, Windows 8 RT, Professional, Professional N, Professional WMC, Enterprise, Enterprise N; x64 varianty všech kromě Windows RT
Windows Server 2012 6.2.9200 26. října RTM (1. srpna)
Windows 8.1 ("modrá") 6.3.9600 18. října Aktualizace (2. dubna)
Windows 8.1, Windows 8.1 RT, Professional, Professional N, Professional WMC, Enterprise, Enterprise N; x64 varianty všech kromě Windows RT
Windows Server 2012 R2 6.3.9600 18. října
Foundation, Essentials, Standard, Datacenter; všechny verze jsou pouze 64bitové
Windows 10 ("devět") 10.0.10240 29. července
Domácí, profesionální, mobilní, firemní, pro vzdělávací instituce, Mobile Enterprise, IoT Home; x86, x86-64 a ARM

Architektura interiéru

Komponenty jádra

Komponenty uživatelského režimu

Subsystém uživatelské rozhraní Windows NT implementuje rozhraní okna podobné tomu z předchozích verzí systému Windows. Dva typy objektů v tomto subsystému, které nebyly přítomny v 16bitových verzích Windows a ve Windows 9x, jsou okenní stanice A stolní počítače. Okenní stanice odpovídá jedné relaci uživatel Windows NT - například při připojení přes službu Remote Desktop Service se vytvoří nová okenní stanice. Každý běžící proces patří k jedné z okenních stanic; Jiné služby než ty, které jsou označeny jako schopné interakce s plochou, běží v samostatných, neviditelných okenních stanicích.

Každá stanice okna má svou vlastní schránku, sadu globálních atomů (používaných pro operace DDE) a sadu ploch. Plocha je kontext pro všechny operace globálního podsystému uživatelského rozhraní, jako je instalace zavěšení a vysílání zpráv. Každé běžící vlákno patří k jedné z ploch - té, kde jsou umístěna okna, která obsluhuje; konkrétně jedno vlákno nemůže vytvořit více oken patřících různým plochám. Jedna z ploch může být aktivní ( viditelné pro uživatele a schopný reagovat na jeho akce), zbývající plochy jsou skryté. Možnost vytvořit více ploch pro jednu pracovní relaci a přepínat mezi nimi zatím standardní nástroje uživatelského rozhraní Windows neposkytují, i když existují programy třetích stran, která umožňuje přístup k této funkci.

Okenní stanice a plochy jsou jedinými objekty podsystému uživatelského rozhraní Windows NT, kterým lze přiřadit přístupová práva. Zbývající typy objektů jsou okna A menu- poskytnout plný přístup k jakémukoli procesu, který je ve stejné okenní stanici s nimi. To je důvod, proč služby Windows NT ve výchozím nastavení běží v samostatných stanicích oken: spouštějí se se zvýšenými oprávněními a povolení uživatelských procesů neomezeně manipulovat s okny služeb by mohlo vést k selháním nebo problémům se zabezpečením.

Softwarová rozhraní

Nativní API

Windows NT poskytuje několik sad rozhraní API pro aplikační programy. Tím hlavním je takzvané „nativní“ API ( NT Native API), implementované v dynamicky propojené knihovně ntdll.dll a sestávající ze dvou částí: systémová volání jádra NT (funkce s předponami Nt a Zw, které přenášejí provádění na funkce jádra ntoskrnl.exe se stejnými názvy) a funkce implementované v uživatelském režimu (s předponou RTl). Některé funkce druhé skupiny používají systémová volání interně; zbytek se skládá výhradně z neprivilegovaného kódu a lze jej volat nejen z kódu uživatelského režimu, ale také z ovladačů. Kromě funkcí Native API obsahuje ntdll také funkce standardní knihovny C.

Oficiální dokumentace pro Native API je velmi řídká, ale komunitám nadšenců se podařilo shromáždit poměrně hodně informací o tomto rozhraní metodou pokusů a omylů. Konkrétně v únoru 2000 vyšla kniha Garyho Nebbetta „ Základní průvodce API funkce Windows NT/2000"(ISBN 1-57870-199-6); v roce 2002 byl přeložen do ruštiny (ISBN 5-8459-0238-X). Zdrojem informací o Native API může být Windows DDK, který popisuje některé funkce jádra dostupné prostřednictvím Native API, a také studium Kód Windows(reverzní inženýrství) - rozebráním, nebo použitím originálu Texty Windows 2000, který se stal dostupným v důsledku úniku nebo používání zdrojové texty Windows 2003, dostupné pod programy pro Windows Výzkum jádra.

Programy spuštěné před načtením podsystémů, které poskytují zbytek rozhraní API systému Windows NT, jsou omezeny na použití nativního rozhraní API. Například program autochk, který kontroluje disky při načítání OS po nesprávném vypnutí, používá pouze Native API.

Win32 API

Aplikační programy pro Windows NT nejčastěji využívají Win32 API - rozhraní vytvořené na základě Windows OS 3.1 API, které umožňuje překompilovat stávající programy pro 16bitové verze Windows s minimálními změnami zdrojový kód. Kompatibilita Win32 API a 16bitového Windows API je tak velká, že 32bitové a 16bitové aplikace si mohou volně vyměňovat zprávy, pracovat mezi sebou navzájem atd. Kromě podpory funkcí stávajícího Windows API, řadu nových funkcí, včetně podpory konzolových programů, multithreadingu a synchronizačních objektů, jako jsou mutexy a semafory. Součástí je dokumentace rozhraní Win32 API Složení Microsoft Platform SDK a dostupné na webových stránkách.

Knihovny podpory Win32 API se v zásadě jmenují stejně jako systémové knihovny Windows 3.x, s příponou 32: jedná se o knihovny kernel32, advapi32, gdi32, user32, comctl32, comdlg32, shell32 a řada dalších. Funkce Win32 API mohou buď implementovat požadovanou funkci samy v uživatelském režimu, nebo volat funkce Native API popsané výše, nebo přistupovat k subsystému csrss prostřednictvím mechanismu LPC. (Angličtina) nebo proveďte systémové volání knihovny win32k, která implementuje nezbytnou podporu pro Win32 API v režimu jádra. Čtyři uvedené možnosti lze také kombinovat v libovolné kombinaci: například funkce Win32 API WriteFile volá funkci NtWriteFile NtWriteFile, do které se má zapisovat. soubor na disku a zavolá příslušnou funkci csrss pro výstup do konzoly.

Podpora Win32 API je součástí operačních systémů rodiny Windows 9x; navíc jej lze přidat do Windows 3.1x instalací balíčku Win32s. Aby se usnadnilo portování stávajících aplikací Windows, které k reprezentaci řetězců používají kódování MBCS, byly všechny funkce rozhraní Win32 API, které přijímají řetězce jako parametry, vytvořeny ve dvou verzích: funkce s příponou A ( ANSI) přijímají řetězce MBCS a funkce s příponou W ( široký) přijímat řetězce kódované UTF-16. Ve Win32s a Windows 9x jsou podporovány pouze funkce A, zatímco ve Windows NT, kde jsou všechny řetězce v operačním systému uloženy výhradně v UTF-16, každá funkce A jednoduše převede své parametry řetězce na Unicode a zavolá verzi W stejnou funkci. Dodávané H-soubory knihovny také definují názvy funkcí bez přípony a použití A- nebo W-verze funkcí je dáno možnostmi kompilace a v modulech Delphi před verzí 2010 jsou například striktně svázány k možnostem s příponou A Je však důležité poznamenat, že většina nových funkcí zavedených v operačních systémech Windows 2000 nebo novějších Windows NT existuje pouze ve verzi Unicode, protože úkolem je zajistit kompatibilitu se staršími programy a s Windows. 9x již není tak lisovaný jako dříve.

POSIX a OS/2

První vydání Windows NT 4 podporovalo čtyři platformy (x86, Alpha, MIPS a PowerPC), ale podpora pro méně běžné platformy byla s vydáním aktualizací Service Pack omezena: podpora MIPS byla odebrána z SP1 a podpora PowerPC z SP3. Nejnovější vydání Windows NT 4 podporoval pouze x86 a Alpha; ačkoli podpora Alpha byla plánována pro zahrnutí do Windows 2000, byla z verze RC2 odstraněna. V důsledku toho se x86 stala jedinou platformou podporovanou ve Windows 2000.

Bylo rozhodnuto ukončit podporu pro IA-64; nejnovější verzi Operačním systémem Windows NT, který plně podporuje Itanium, je Windows NT 5.2 (XP Professional 64-bit Edition a Server 2003). U dražších (a tudíž obtížněji upgradovatelných) serverů však speciální verze Windows Server 2008 a Windows Server 2008 R2 a Windows Server 2012 již nemají podporu IA-64.

Na konci roku 1988 Microsoft jmenoval Davida Cutlera vedením nový projekt v softwaru: vytvořte nový operační systém společnosti Microsoft pro devadesátá léta. Sestavil tým inženýrů, aby vyvinul systém nové technologie (NT).

Původní plán byl vyvinout NT s uživatelskými rozhraními ve stylu OS/2 a rozhraními pro programování aplikací (API), ale OS/2 se prodával špatně a Windows 3.0 byl na trhu velkým a trvalým úspěchem. Poté, co Microsoft viděl tlaky trhu a výzvy spojené s vývojem a podporou dvou nekompatibilních systémů, rozhodl se změnit kurz a nasměrovat své inženýry k jednotné, soudržné strategii operačního systému. Touto strategií bylo vyvinout rodinu operačních systémů na bázi Windows, které by pokrývaly mnoho typů počítačů, od nejmenších notebooků až po největší víceprocesorové pracovní stanice. Další generace systémů Windows se tedy nazývala Windows NT.

Windows NT podporuje grafické uživatelské rozhraní Windows (GUI) a je také prvním, na kterém je založeno operační systém Windows systém společnosti Microsoft, který podporuje Win32 API, 32bitové programovací rozhraní pro vývoj nových aplikací. Win32 API zpřístupňuje aplikacím pokročilé funkce operačního systému, jako jsou vícevláknové procesy, synchronizace, zabezpečení, I/O a správa objektů.

V červenci 1993 se objevily první operační systémy z rodiny NT - Windows NT 3.1 a Windows NT Advanced Server 3.1.

Verze

  • Windows NT 3.1 (27. července 1993)
  • Windows NT 3.5 (21. září 1994)
  • Windows NT 3.51 (30. května 1995)
  • Windows NT 4.0 (24. srpna 1996)
  • Windows 2000 (17. února 2000)
  • Windows XP (25. října 2001)
  • Windows XP 64-bit Edition (28. března 2003)
  • Windows Server 2003 (25. dubna 2003)
  • Windows XP Media Center Edition 2003 (18. prosince 2003)
  • Windows XP Media Center Edition 2005 (12. října 2004)
  • Windows XP Professional x64 Edition (25. dubna 2005)
  • Základy Windows pro starší počítače (8. července 2006)
  • Windows Vista (30. listopadu 2006)
  • Windows Home Server (7. listopadu 2007)
  • Windows Server 2008 (27. února 2008)

Struktura Windows NT

Strukturálně může být Windows NT zastoupen ve dvou částech: část operačního systému, která běží v uživatelském režimu, a část operačního systému, která běží v režimu jádra.

Část systému Windows NT, která běží v režimu jádra, se nazývá výkonná část. Zahrnuje řadu komponent, které spravují virtuální paměť, objekty (prostředky), vstup/výstup a souborový systém (včetně síťových ovladačů), komunikaci procesů a částečně i bezpečnostní systém. Tyto komponenty se vzájemně ovlivňují pomocí intermodulární komunikace. Každá komponenta volá ostatní pomocí sady pečlivě specifikovaných interních procedur.

Druhý součástí Windows NT pracující v uživatelském režimu se skládá ze serverů - tzv. chráněných subsystémů. Vzhledem k tomu, že podsystémy nemohou automaticky sdílet paměť, komunikují mezi sebou prostřednictvím zasílání zpráv. Zprávy lze přenášet jak mezi klientem a serverem, tak mezi dvěma servery. Všechny zprávy procházejí exekutivou Windows NT. jádro Windows NT plánuje vlákna v chráněných podsystémech stejným způsobem jako vlákna v běžných aplikačních procesech.

Podporu chráněných subsystémů zajišťuje výkonná část. Jeho součásti jsou:

  • Správce objektů. Vytváří, odstraňuje a spravuje objekty prováděcí části - abstraktní typy data používaná k reprezentaci systémových prostředků.
  • Bezpečnostní monitor. Stanovuje pravidla ochrany pro místní počítač. Chrání prostředky operačního systému, chrání a registruje spustitelné objekty.
  • Manažer procesu. Vytváří a ukončuje, pozastavuje a obnovuje procesy a vlákna a také o nich ukládá informace.

Správce virtuální paměti.

  • I/O subsystém. Zahrnuje následující komponenty:
    • I/O manažer, který poskytuje I/O zařízení nezávislá na zařízení;
    • souborové systémy - ovladače NT, které provádějí I/O požadavky orientované na soubory a převádějí je do volání běžných zařízení;
    • síťový přesměrovač a síťový server - ovladače souborového systému, které přenášejí vzdálené I/O požadavky na síťové stroje a přijímají od nich požadavky;
    • výkonné ovladače zařízení - ovladače nízké úrovně, které přímo ovládají zařízení;
    • správce mezipaměti, který implementuje ukládání do mezipaměti disku.

Výkonná část je zase založena na službách nižší úroveň poskytované jádrem NT. Mezi funkce jádra patří:

  • plánování procesu,
  • zpracování přerušení a výjimek,
  • synchronizace procesoru pro víceprocesorové systémy,
  • obnovení systému po poruchách.

Jádro běží v privilegovaném režimu a nikdy není odstraněno z paměti. K jádru lze přistupovat pouze přes přerušení.

Chráněný Podsystémy Windows Soubory NT se spouštějí v uživatelském režimu a jsou vytvářeny systémem Windows NT při spuštění operačního systému. Okamžitě po svém vytvoření začnou nekonečný cyklus provádění, kdy reagují na zprávy, které k nim přicházejí z aplikačních procesů a dalších subsystémů. Mezi chráněnými subsystémy lze rozlišit podtřídu nazývanou subsystémy prostředí. Subsystémy prostředí implementují aplikační rozhraní operačního systému (API). Jiné typy subsystémů, nazývané integrální subsystémy, provádějí úkoly požadované operačním systémem. Například, většina systémy Zabezpečení Windows NT je implementován jako integrální subsystém, síťové servery jsou také implementovány jako integrální subsystémy.

Nejdůležitějším subsystémem prostředí je Win32, subsystém, který poskytuje aplikacím přístup k 32bitovému Windows API. Tento systém navíc poskytuje grafické rozhraní a spravuje uživatelský vstup/výstup.

Každý chráněný subsystém pracuje v uživatelském režimu a volá službu prováděcího systému, aby provedla privilegované akce v režimu jádra. Síťové servery mohou běžet buď v uživatelském režimu, nebo v režimu jádra, v závislosti na tom, jak jsou navrženy.

Subsystémy spolu komunikují předáváním zpráv. Když např. vlastní aplikace zavolá nějakou proceduru API, subsystém prostředí, který tuto proceduru poskytuje, přijme zprávu a provede ji buď přístupem k jádru, nebo odesláním zprávy do jiného subsystému. Po dokončení procedury odešle subsystém prostředí aplikaci zprávu obsahující návratovou hodnotu. Odesílání zpráv a další aktivity chráněných subsystémů jsou pro uživatele neviditelné.

Hlavním nástrojem, který drží všechny podsystémy Windows NT pohromadě, je mechanismus Local Procedure Call (LPC). LPC je optimalizovaná verze běžnějšího nástroje vzdáleného volání procedur (RPC), který se používá ke komunikaci mezi klienty a servery umístěnými na různá auta sítí.

Historie vývoje

Vývoj Windows NT pod pracovním názvem „NT OS/2“ začal v listopadu 1988 skupinou specialistů vedených Davidem Cutlerem. Dave Cutler ), který do Microsoftu přišel z DEC, kde vyvinul VAX a VMS. Práce probíhaly souběžně s vývojem vlastního operačního systému IBM OS/2 2.0, který byl nakonec vydán teprve v dubnu 1992. Microsoft zároveň pokračoval ve vývoji svých operačních systémů rodiny DOS a Windows, které se vyznačují nižšími nároky na počítačové zdroje než IBM OS/2. Po vydání Windows 3.0 v květnu 1990 se Microsoft rozhodl přidat k NT OS/2 programovací rozhraní (API) kompatibilní s Windows API. Toto rozhodnutí způsobilo vážné třenice mezi Microsoftem a IBM, které skončily přerušením jejich spolupráce. IBM pokračovalo ve vývoji OS/2 samostatně a Microsoft začal pracovat na systému, který byl nakonec vydán pod názvem Windows NT. Přestože se z marketingového hlediska nestal okamžitě populární, jako DOS, Windows 3.x nebo Windows 9.x, ukázal se Windows NT výrazně úspěšnější než OS/2.

Je třeba poznamenat, že jako softwarová rozhraní NT byl původně navržen s OS/2 a poté POSIX API, s podporou Windows API přidána jako poslední. Navíc, Intel i860 a pak MIPS byly původně plánovány jako hardwarová platforma pro NT. podpora Intel x86 byl také přidán později. Poté, jak se OS vyvíjel, zmizela podpora obou původně plánovaných softwarových rozhraní a obou původně plánovaných hardwarových platforem. Pro i860 neexistovala ani jediná verze tohoto operačního systému, i když to bylo právě z kódového označení tohoto procesoru. N10(N Ten), pochází z názvu samotného NT OS. Microsoft nyní dešifruje zkratku NT jako Nová technologie. A jako alternativu k subsystému POSIX začal Microsoft nabízet balíček Microsoft Windows Services for UNIX.

K vývoji NT OS pozval Microsoft skupinu specialistů z DEC v čele s Davidem Cutlerem ( angličtina), se zkušenostmi s vytvářením multitaskingových operačních systémů, jako jsou VAX/VMS a RSX-11. Některé podobnosti zaznamenané mezi vnitřní architekturou Windows NT a rodinou operačních systémů VMS daly důvod obvinit nově najaté zaměstnance Microsoftu z krádeže duševního vlastnictví DEC. Konflikt, který vznikl, byl vyřešen mírovou cestou: DEC uznalo vlastnictví Microsoftu k technologiím, které jsou základem Windows NT, a Microsoft vytvořil a podporoval verzi Windows NT pro architekturu DEC Alpha.

Přes jejich společné kořeny se kompatibilita Windows NT a OS/2 s každým novým vydáním tohoto OS snižovala. Podpora API OS/2 2.0, ačkoli byla plánována pro NT, nebyla nikdy dokončena; Windows NT 4.0 odebral podporu pro systém souborů HPFS a Windows XP odebral subsystém podpory programů pro OS/2 1.x.

Verze

Jméno ( krycí jméno), možnosti číslo verze první vydání nejnovější vydání /
Windows NT 3.1 3.1.528 27. července SP3 (10. listopadu)
Pracovní stanice, Advanced Server
Windows NT 3.5 ( Daytona) 3.5.807 21. září SP3 (21. června)
Pracovní stanice, Server
Windows NT 3.51 ( Tukwila) 3.51.1057 30. května SP5 (19. září)
Pracovní stanice, Server
Windows NT 4.0 ( Indy) 4.0.1381 29. července SP6a (30. listopadu)
Pracovní stanice, server, podnikový server ( Žula), terminálový server ( Hydra), vložené ( Impala)
Windows 2000 ( Káhira) 5.0.2195 17. února SP4 (26. června)
Professional, Server, Advanced Server, Datacenter Server
Windows XP ( Whistler) 5.1.2600 25. října SP3 (6. května)
Home, Professional, 64-bit, Media Center ( eHome), Tablet PC, Starter, Embedded ( Kudlanka nábožná N; Základy Windows pro starší počítače ( Eiger)
Windows Server 2003 ( Server Whistler, Windows .NET Server) 5.2.3790 24. dubna SP2 (13. května)
Standardní, Enterprise, Datacenter, Web, Small Business Server ( Bobcat), Compute Cluster Server, Storage Server; Windows XP Professional x64
Windows Vista ( Longhorn) 6.0.6000 30. ledna SP2 (25. května)
Starter, Home Basic, Home Premium, Business, Enterprise, Ultimate, N Home Basic, N Business; x64 varianty všech kromě Starteru
Windows Server 2008 ( Server Longhorn) 6.0.6001 27. února SP2 (27. května)
Standardní, Enterprise, Datacenter, HPC, Web, Storage, Small Business ( Puma), Základní podnikání ( Centro), Itanium; x64 varianty všech kromě HPC
Windows 7 ( Blackcomb, Vídeň) 6.1.7600 22. října SP1 (KB976932) (22. února)
Starter, Home Basic, Home Premium, Professional, Enterprise, Ultimate, Windows 7 N, Windows 7 E; x64 varianty všech kromě Initial
Windows Server 2008 R2 6.1.7600 22. října SP1 (KB976932) (22. února)
Standard, Enterprise, Datacenter, HPC, Web, Storage, Small Business, Itanium; všechny verze jsou pouze 64bitové
Windows 8 6.2.9200 26. října Pro (26. října)
Windows 8, Windows 8 RT, Professional, Professional N, Professional WMC, Enterprise, Enterprise N; x64 varianty všech kromě Windows RT
Windows Server 2012 6.2.9200 26. října RTM (1. srpna)
Standardní, datové centrum, úložiště; všechny verze jsou pouze 64bitové

Architektura interiéru

Komponenty jádra

Komponenty uživatelského režimu

Subsystém uživatelského rozhraní v systému Windows NT implementuje rozhraní okna podobné tomu z předchozích verzí systému Windows. Dva typy objektů v tomto subsystému, které nebyly přítomny v 16bitových verzích Windows a ve Windows 9x, jsou okenní stanice A stolní počítače. Okenní stanice odpovídá jedné uživatelské relaci Windows NT – například při připojení přes službu Remote Desktop Service se vytvoří nová okenní stanice. Každý běžící proces patří jedné z okenních stanic; Jiné služby než ty, které jsou označeny jako schopné interakce s plochou, běží v samostatných, neviditelných okenních stanicích.

Každá stanice okna má svou vlastní schránku, sadu globálních atomů (používaných pro operace DDE) a sadu ploch. Plocha je kontext pro všechny operace globálního podsystému uživatelského rozhraní, jako je instalace zavěšení a vysílání zpráv. Každé běžící vlákno patří k jedné z ploch - té, kde jsou umístěna okna, která obsluhuje; konkrétně jedno vlákno nemůže vytvořit více oken patřících různým plochám. Jedna z ploch může být aktivní (viditelná pro uživatele a schopná reagovat na jeho akce), zbývající plochy jsou skryté. Možnost vytvořit více ploch v jedné relaci a přepínat mezi nimi dosud standardní uživatelské rozhraní Windows neposkytovalo, ačkoli existují programy třetích stran, které umožňují přístup k této funkcionalitě.

Okenní stanice a plochy jsou jedinými objekty podsystému uživatelského rozhraní Windows NT, kterým lze přiřadit přístupová práva. Zbývající typy objektů jsou okna A menu- poskytnout plný přístup k jakémukoli procesu, který je ve stejné okenní stanici s nimi. To je důvod, proč služby Windows NT ve výchozím nastavení běží v samostatných stanicích oken: spouštějí se se zvýšenými oprávněními a povolení uživatelských procesů neomezeně manipulovat s okny služeb by mohlo vést k selháním nebo problémům se zabezpečením.

Softwarová rozhraní

Nativní API

Windows NT poskytuje několik sad rozhraní API pro aplikační programy. Tím hlavním je takzvané „nativní“ API ( NT Native API), implementované v dynamicky propojované knihovně ntdll.dll a skládající se ze dvou částí: systémová volání jádra NT (funkce s předponami Nt a Zw, přenášející spuštění na funkce jádra ntoskrnl.exe se stejnými názvy) a funkce implementované v uživatelském režimu ( s předponou RTl). Některé funkce druhé skupiny používají systémová volání interně; zbytek se skládá výhradně z neprivilegovaného kódu a lze jej volat nejen z kódu uživatelského režimu, ale také z ovladačů. Kromě funkcí Native API obsahuje ntdll také funkce standardní knihovny C.

Oficiální dokumentace pro Native API je velmi řídká, ale komunitám nadšenců se podařilo shromáždit poměrně hodně informací o tomto rozhraní metodou pokusů a omylů. Konkrétně v únoru 2000 vyšla kniha Garyho Nebbetta „ Přehled základních funkcí Windows NT/2000 API"(ISBN 1-57870-199-6); v roce 2002 byl přeložen do ruštiny (ISBN 5-8459-0238-X). Zdrojem informací o Native API může být Windows DDK, která popisuje některé funkce jádra dostupné prostřednictvím Native API, stejně jako studium kódu Windows (reverzní inženýrství) – prostřednictvím rozebrání nebo pomocí zdrojového kódu Windows 2000, který se stal dostupným v důsledku úniku nebo pomocí textů zdrojového kódu Windows 2003 dostupných prostřednictvím programu Windows Research Kernel.

Programy spuštěné před načtením podsystémů, které poskytují zbytek rozhraní API systému Windows NT, jsou omezeny na použití nativního rozhraní API. Například program autochk, který kontroluje disky při načítání OS po nesprávném vypnutí, používá pouze Native API.

Win32 API

Aplikační programy pro Windows NT využívají nejčastěji Win32 API – rozhraní vytvořené na základě Windows OS 3.1 API, které umožňuje překompilovat stávající programy pro 16bitové verze Windows s minimálními změnami ve zdrojovém kódu. Kompatibilita Win32 API a 16bitového Windows API je tak velká, že 32bitové a 16bitové aplikace si mohou volně vyměňovat zprávy, pracovat mezi sebou navzájem atd. Kromě podpory funkcí stávajícího Windows API, řadu nových funkcí, včetně podpory konzolových programů, multithreadingu a synchronizačních objektů, jako jsou mutexy a semafory. Dokumentace pro Win32 API je součástí sady Microsoft Platform SDK a je k dispozici na webu.

Podpůrné knihovny Win32 API se v zásadě jmenují stejně jako systémové knihovny Windows 3.x s příponou 32: jedná se o kernel32, advapi32, gdi32, user32, comctl32, comdlg32, shell32 a několik dalších. Funkce Win32 API mohou buď implementovat požadovanou funkci samy v uživatelském režimu, nebo volat funkce Native API popsané výše, nebo přistupovat k subsystému csrss prostřednictvím mechanismu LPC ( angličtina), nebo proveďte systémové volání knihovny win32k, která implementuje podporu vyžadovanou pro Win32 API v režimu jádra. Čtyři uvedené možnosti lze také kombinovat v libovolné kombinaci: například funkce Win32 API WriteFile volá funkci NtWriteFile rozhraní API NtWriteFile pro zápis do souboru na disku a volá odpovídající funkci csrss pro výstup do konzoly.

Podpora rozhraní Win32 API je součástí rodiny OS Windows 9x; navíc jej lze přidat do Windows 3.1x instalací balíčku Win32s. Aby se usnadnilo portování stávajících aplikací Windows, které k reprezentaci řetězců používají kódování MBCS, byly všechny funkce rozhraní Win32 API, které přijímají řetězce jako parametry, vytvořeny ve dvou verzích: funkce s příponou A ( ANSI) přijímají řetězce MBCS a funkce s příponou W ( široký) přijímat řetězce kódované UTF-16. Ve Win32s a Windows 9x jsou podporovány pouze funkce A, zatímco ve Windows NT, kde jsou všechny řetězce v operačním systému uloženy výhradně v UTF-16, každá funkce A jednoduše převede své parametry řetězce na Unicode a zavolá verzi W stejnou funkci. Dodávané H-soubory knihovny také definují názvy funkcí bez přípony a použití A- nebo W-verze funkcí je dáno možnostmi kompilace a v modulech Delphi před verzí 2010 jsou například striktně svázány k možnostem s příponou A Je však důležité poznamenat, že většina nových funkcí zavedených v operačních systémech Windows 2000 nebo novějších Windows NT existuje pouze ve verzi Unicode, protože úkolem je zajistit kompatibilitu se staršími programy a s Windows. 9x již není tak lisovaný jako dříve.

POSIX a OS/2

První vydání Windows NT 4 podporovalo čtyři platformy (x86, Alpha, MIPS a PowerPC), ale podpora pro méně běžné platformy byla s vydáním aktualizací Service Pack omezena: podpora MIPS byla odebrána z SP1 a podpora PowerPC z SP3. Poslední Vydání Windows NT 4 podporoval pouze x86 a Alpha; ačkoli podpora Alpha byla plánována pro zahrnutí do Windows 2000, byla z verze RC2 odstraněna. V důsledku toho se x86 stala jedinou platformou podporovanou ve Windows 2000.

Podpora 64bitových procesorů byla poprvé implementována ve Windows XP pro architekturu procesoru IA-64 - Intel Itanium. Na základě 64bitové verze Windows XP byly vytvořeny také 64bitové serverové verze Windows 2000; Později byla do některých verzí systému Windows Server 2003 přidána podpora pro procesor Itanium. Druhá 64bitová architektura podporovaná v řadě operačních systémů Windows NT byla vytvořena společností architektura AMD x86-64, později implementován v procesory Intel s názvem EM64T. Současně byly vydány Windows Server 2003 SP1 x64 a Windows XP Professional x64, které představují server a možnosti pracovní plochy stejná verze Windows – konkrétně se na tyto edice vztahují stejné aktualizace. Od roku 2005 se Microsoft rozhodl ukončit podporu IA-64.; Nejnovější verze Windows NT, která plně podporuje Itanium, je Windows NT 5.2 (XP Professional 64-bit Edition a Server 2003). Pro dražší (a tedy obtížněji upgradovatelné) servery však byly vydány speciální verze Windows Server 2008 a Windows Server 2008 R2 a Windows Server 2012 již nezískal podporu IA-64.

Poznámky

Viz také




Nahoru