Операционная система microsoft windows nt ориентирована на. Краткое описание операционной системы Windows NT

5.1. Краткое описание операционной системы Windows NT.

На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно.Производительность систем возрастает,а следовательно возрастают возможности обработки больших объёмов данных.

Операционные системы класса MS-DOS уже не справляются с таким потоком данных и не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров. Поэтому в последнее время происходит переход на более мощные и наиболее совершенные операционные системы класса UNIX , примером которых и является Windows NT, выпущенная корпорацией Microsoft

Когда пользователь впервые видит операционную систему Microsoft

Windows NT, ему в глаза бросается отчётливое внешнее сходство с полюбившимся интерфейсом системы Windows 3.+ .Однако это видимое сходство является лишь незначительной частью Windows NT .

Windows NT является 32-ух разрядной операционной системой с приоритетной многозадачностью. В качестве фундаментальных компонентов в состав операционной системы входят средства обеспечения безопасности и

развитый сетевой сервис.

Windows NT также обеспечивает совместимость со многими другими операционными и файловыми системами, а также с сетями.

Как показано на следующем рисунке,Windows NT представляет из себя

модульную (более совершенную,чем монолитная)операционную систему, которая состоит из отдельных взаимосвязанных относительно простых модулей.

Основными модулями Windows NT являются (перечислены в порядке следования от нижнего уровня архитектуры к верхнему) : уровень аппаратных абстракций HAL (Hardware Abstraction Layer), ядро (Kernel) , исполняющая система (Executive), защищенные подсистемы (protected subsystems) и подсистемы среды (environment subsystems).

Модульная структура Windows NT

5.2. Файловая система Windows NT.

Когда Windows NT впервые вышла в свет, в ней была предусмотрена поддержка трех файловых систем. Это таблица размещения файлов (FAT), обеспечивавшая совместимость с MS-DOS, файловая система повышенной производительности (HPFS), обеспечивавшая совместимость с LAN Manager, и новая файловая система, носившая название Файловой системы новых технологий (NTFS).

NTFS обладала рядом преимуществ в сравнении с использовавшимися на тот момент для большинства файловых серверов файловыми системами.

Для обеспечения целостности данных в NTFS имеется журнал транзакций. Подобный подход не исключает вероятности утраты информации, однако, значительно увеличивает вероятность того, что доступ к файловой системе будет возможен даже в том случае, если будет нарушена целостность системы сервера. Это становится возможным при использовании журнала транзакций для отслеживания незавершенных попыток записи на диск при последующей загрузке Windows NT. Журнал транзакций также используется для проверки диска на наличие ошибок вместо проверки каждого файла, в случае использования таблицы размещения файлов.

Одним из основных преимуществ NTFS является безопасность. NTFS предоставляет возможность вносить записи контроля доступа (Access Control Entries, ACE) в список контроля доступа (Access Control List, ACL). ACE содержит идентификационное имя группы или пользователя и маркер доступа, который может быть использован для ограничения доступа к определенному каталогу или файлу. Этот доступ может предполагать возможность чтения, записи, удаления, выполнения и даже владения файлами.

С другой стороны, ACL представляет собой контейнер, содержащий одну или более записей ACE. Это позволяет ограничить доступ отдельных пользователей или групп пользователей к определенным каталогам или файлам в сети.

Кроме того NTFS поддерживает работу с длинными именами, имеющими длину до 255 символов и содержащими заглавные и строчные буквы в любой последовательности. Одной из главных характеристик NTFS является автоматическое создание эквивалентных имен, совместимых с MS-DOS.

Также NTFS имеет функцию сжатия, впервые появившуюся в NT версии 3.51. Она обеспечивает возможность сжатия любого файла, каталога или диска NTFS. В отличии от программ сжатия MS-DOS, создающих виртуальный диск, имеющий вид скрытого файла и подвергающий сжатию все данные на этом диске, Windows NT использует дополнительный уровень файловой подсистемы для сжатия и разуплотнения требуемых файлов без создания виртуального диска. Это оказывается полезным при сжатии либо определенной части диска (например, пользовательского каталога), либо файлов, имеющих определенный тип (например, графических файлов). Единственным недостатком сжатия NTFS является невысокий, в сравнении со схемами сжатия MS-DOS, уровень компрессии. Зато NTFS отличается более высокой надежностью и производительностью.

Итак, из всего вышесказанного можно сделать вывод:

Чтобы быть совместной с различными операционными системами, Windows NT содержит файловую систему FAT 32. Кроме этого, Windows NT содержит свою собственную файловую систему NTFS, которая не совместима с FAT 16. Данная файловая система имеет ряд преимуществ по сравнению с FAT, а также отличается более высокой надежностью и производительностью.

Заключение.

MS-DOS - 16-разрядная операционная система, рабо­тает в реальном режиме процессора. В версиях Windows 3.1 часть кода - 16-разрядная, а часть - 32-разрядная. Windows 3.0 под­держивала реальный режим работы процессора, при разработке версии 3.1 было решено отказаться от его поддержки.

Windows 95 является 32-разрядной операционной системой, которая работает только в защищенном режиме процессора. Ядро, включающее уп­равление памятью и диспетчеризацию процессов, содержит только 32-разрядный код. Это уменьшает издержки и ускоряет работу. Только некоторые модули имеют 16-разрядный код для совмести­мости с режимом MS-DOS. В Windows 95 32-разрядный код используется везде, где только возможно, что позволяет обеспечить повышенную надежность и отказоустойчивость системы. Помимо этого, для совместимости с устаревшими приложениями и драйверами используется и 16-разрядный код.

Система Windows NT не является дальнейшим развитием ранее существовавших продуктов. Её архитектура создавалась с нуля с учётом предъявляемых к современной операционной системе требований. Стремясь обеспечить совместимость (compatible) новой операционной системы, разработчики Windows NT сохранили привычный интерфеис Windows и реализовали поддержку существующих файловых систем (таких, как FAT) и различных приложений (написанных для MS - Dos , Windows 3.x). Разработчики также включили в состав Windows NT средства работы с различными сетевыми средствами.

Надёжность и отказоустойчивость (reliability and robustness) обеспечивают архитектурными особенностями, которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. Windows NT использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью.

Windows NT

Windows NT - линейка операционных систем (ОС) производства корпорации Microsoft и название первых версий ОС.

Windows NT была разработана после прекращения сотрудничества Microsoft и IBM над OS/2, развивалась отдельно от других ОС семейства Windows (Windows 3.x и Windows 9x) и, в отличие от них, позиционировалась как надёжное решение для рабочих станций (Windows NT Workstation) и серверов (Windows NT Server). Windows NT дала начало семейству операционных систем, в которое входят: собственно Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows 8, Windows Server 2012

Архитектурные модули Windows NT

Архитектура Windows NT имеет модульную структуру и состоит из двух основных уровней - компоненты, работающие в режиме пользователя и компоненты режима ядра. Программы и подсистемы, работающие в режиме пользователя имеют ограничения на доступ к системным ресурсам. Режим ядра имеет неограниченный доступ к системной памяти и внешним устройствам. Ядро системы NT называют гибридным ядром или макроядром. Архитектура включает в себя само ядро, уровень аппаратных абстракций (HAL), драйверы и ряд служб (Executives), которые работают в режиме ядра (Kernel-mode drivers) или в пользовательском режиме (User-mode drivers).

Пользовательский режим Windows NT состоит из подсистем, передающих запросы ввода/вывода соответствующему драйверу режима ядра посредством менеджера ввода/вывода. Есть две подсистемы на уровне пользователя: подсистема окружения (запускает приложения, написанные для разных операционных систем) и интегрированная подсистема (управляет особыми системными функциями от имени подсистемы окружения). Режим ядра имеет полный доступ к аппаратной части и системным ресурсам компьютера. И также предотвращает доступ к критическим зонам системы со стороны пользовательских служб и приложений.

Отличия Windows 2000 от NT 4.0

Некоторыми из наиболее существенных улучшений в Windows 2000 по сравнению с Windows NT 4.0 являются:

Поддержка службы каталогов Active Directory. Серверная часть Active Directory поставляется с изданиями Server, Advanced Server и Datacenter Server, в то время как полную поддержку службы на стороне клиента осуществляет издание Professional.

Службы IIS версии 5.0. По сравнению с IIS 4.0 эта версия включает, помимо прочего, версию 3.0 системы веб-программирования ASP.

Файловая система NTFS версии 3.0 (также называемая NTFS 5.0 по внутренней версии Windows 2000 - NT 5.0). В этой версии NTFS впервые появилась поддержка квот, то есть ограничений на максимальный объём хранимых файлов для каждого пользователя.

Обновлённый пользовательский интерфейс, включающий Active Desktop на основе Internet Explorer версии 5 и подобный, таким образом, интерфейсу Windows 98. Цветовая схема оформления была переработана.

Языковая интеграция: предыдущие версии Windows выпускались в трёх вариантах - для европейских языков (однобайтные символы, письмо только слева направо), для дальневосточных языков (многобайтные символы) и для ближневосточных языков (письмо справа налево с контекстными вариантами букв). Windows 2000 объединяет эти возможности; все её локализованные версии сделаны на единой основе.

Шифрованная файловая система EFS, с помощью которой можно зашифровать файлы и папки.

Основные особенности Windows XP

Операционная система Microsoft Windows XP, создана на основе технологии NT и является прямой наследницей системы Windows 2000. Вместе с тем, все лучшие нововведения, включенные в Windows Me, можно обнаружить и в Windows XP. При сохранении высоких показателей надежности, безопасности и быстродействия, система стала более простой в освоении, в ней появилось множество средств, предназначенных для индивидуальных домашних пользователей.

Система поставляется в нескольких вариантах, ориентированных на разные особенности применения. Версия Microsoft Windows XP Home Edition предназначена для индивидуальных пользователей, чаще всего работающих на домашнем компьютере. В этой версии особый упор сделан на работу с рисунками, аудио и видео. Версия Microsoft Windows XP Professional предназначена, как ясно из названия, для профессионалов. Эта версия наиболее часто используется в организациях. Если же вы дома выполняете сложные работы по созданию и редактированию изображений, моделированию и конструированию, или любые другие сложные работы, то эта версия подойдет и для вашего домашнего компьютера. Версия Microsoft Windows XP Server предназначена для установки на сервере - мощном компьютере, обеспечивающем работу множества пользователей в компьютерной сети. Работа в локальных сетях выходит за рамки данной книги, так что версия для сервера рассматриваться нами не будет. В книге описана основная версия операционной системы - Windows XP Professional. Практически не отличается от нее версия Windows XP Home Edition. Об имеющихся незначительных отличиях будет особо указано.

Следует отметить, что для эффективной работы с операционной системой Windows XP требуется достаточно мощный современный компьютер. Прежде всего, в компьютере должно быть установлено не менее 128 мегабайт памяти. Лучше установить 256 мегабайт, чтобы система работала быстрее. Процессор может использоваться любой, но не слишком старый. Если тактовая частота процессора не менее 300 мегагерц, то он подойдет. Хотя лучше, конечно, использовать процессор с частотой более одного гигагерца. Жесткий диск должен вмещать не только файлы операционной системы и временные файлы, но и иметь достаточно свободного места, например, для создания образа компакт-диска перед его записью. Реально требуется диск размером не менее двух-трех гигабайт. А если учесть, что на диске надо установить другие программы и оставить место для разных документов, то диск объемом 10 гигабайт нельзя назвать слишком большим.

В версии Windows XP сильно изменился внешний вид системы. Кнопки, значки, панели теперь выглядят немного иначе. Даже главное меню Windows изменилось. Изменения интерфейса самые значительные после перехода с Windows 3.1 на Windows 95. Вместе с тем имеется возможность использовать и старый интерфейс, если вы к нему привыкли. Особо следует отметить работу программ в режиме совместимости с предыдущими версиями Windows. Вы можете работать с программой, которая написана для Windows 95, и не работает в Windows 2000. Все версии Windows XP имеют множество нововведений. Поддерживается значительно больше разнообразных устройств. Система позволяет легко и удобно обрабатывать видеофильмы, фотографии, рисунки, музыку и песни. Теперь с помощью Windows XP любой сможет построить домашнюю сеть на основе двух-трех компьютеров, обеспечив совместное использование файлов, папок, принтера, факса и доступа в Интернет.

При работе с Windows XP для записи информации на записываемые и перезаписываемые компакт-диски вам не потребуется устанавливать дополнительные программы. Записать компакт-диск можно прямо из проводника Windows. Кстати, проводник сильно изменился. Кроме поддержки сжатых папок, особых папок для хранения рисунков, музыки и видео, добавлена панель с командами, состав которых меняется в зависимости от выполняемых вами действий.

Полезным компонентом системы является редактор видеофильмов. Теперь вы сможете выполнить профессиональный нелинейный монтаж своих любительских фильмов. Существенно легче стало работать с цифровыми фотокамерами и сканерами. Вам не потребуется никакой дополнительной программы, чтобы ввести фотографию в компьютер, незначительно преобразовать ее и распечатать на принтере. Универсальный проигрыватель аудио и видео теперь поддерживает больше форматов и позволяет сменить свой внешний вид. Вы можете сами создавать звуковые файлы в популярном формате МРЗ. Универсальный проигрыватель поддерживает также воспроизведение цифровых видеодисков (DVD-дисков), что позволит вам насладиться высочайшим качеством изображения и звука при просмотре современных фильмов. Для развлечений в Windows XP включено несколько новых игр, часть из которых позволяют вам играть в Интернете.

Существенно улучшена и защита системы. Теперь при случайном удалении важных системных файлов, они будут автоматически восстановлены. Имеется возможность восстановления системы к более раннему состоянию, после установки новых программ и оборудования. Улучшенная поддержка технологии Plug & Play позволяет подключить к компьютеру многие современные бытовые приборы.

Дальнейшее развитие получили и средства для работы с Интернетом. Существенно переработана справочная система, улучшена система безопасности. Многочисленные изменения коснулись средств администрирования и управления работой множества пользователей в локальной вычислительной сети.

В системе имеется и множество других нововведений, о которых вы узнаете по мере прочтения книги и знакомства с Windows XP. Однако перед началом работы с системой мы рекомендуем вам познакомиться с основными понятиями, используемыми в Windows XP. Если вы знакомы с предыдущими версиями Windows, большинство понятий для вас окажутся знакомыми.

Windows Vista

Windows Vista - операционная система семейства Microsoft Windows NT, линейки операционных систем, используемых на пользовательских персональных компьютерах. В стадии разработки данная операционная система имела кодовое название «Longhorn».

В линейке продуктов Windows NT Windows Vista носит номер версии 6.0 (Windows 2000 - 5.0, Windows XP - 5.1, Windows Server 2003 - 5.2). Для обозначения «Windows Vista» иногда используют аббревиатуру «WinVI», которая объединяет название «Vista» и номер версии, записанный римскими цифрами.

Windows Vista, как и Windows XP, - исключительно клиентская система. Microsoft также выпустила серверную версию Windows Vista - Windows Server 2008.

30 ноября 2006 года Microsoft официально выпустила Windows Vista и Office 2007 для корпоративных клиентов. 30 января 2007 года начались продажи системы в СНГ для обычных пользователей.

По данным веб-аналитики от W3Schools, по состоянию на октябрь 2012 года, доля рынка Windows Vista равна ▼ 3,0 %; это значение достигало максимума в 18,6 % в октябре 2009 года.

Windows 7

Windows 7 - операционная система семейства Windows NT, следующая за Windows Vista. Следующая за Windows 7 система в линейке Windows 8. В линейке Windows NT система имеет номер версии 6.1 (Windows 2000 - 5.0, Windows XP - 5.1, Windows Server 2003 - 5.2, Windows Vista и Windows Server 2008 - 6.0). Серверной версией является Windows Server 2008 R2, версией для интегрированных систем (построенных из компонентов Windows) - Windows Embedded Standard 2011 (Quebec), мобильной - Windows Embedded Compact 2011 (Chelan, Windows CE 7.0).

Операционная система поступила в продажу 22 октября 2009 года, меньше, чем через три года после выпуска предыдущей операционной системы, Windows Vista. Партнёрам и клиентам, обладающим лицензией Volume Licensing, доступ к RTM был предоставлен 24 июля 2009 года. В интернете оригинальные установочные образы финальной версии системы были доступны с 21 июля 2009 года.

По данным веб-аналитики от W3Schools (англ.), на октябрь 2012 года доля Windows 7 среди используемых в мире операционных систем для доступа к сети Интернет составила ▲ 56,8 %. По этому критерию она находится на первом месте, превзойдя в августе 2011 предыдущего лидера - Windows XP.

Файловая система NTFS

NTFS (от англ. New Technology File System - «файловая система новой технологии») - стандартная файловая система для семейства операционных систем Microsoft Windows NT.

Файловая система HPFS впервые была использована для операционной системы OS/2 1.2, чтобы обеспечить доступ к появлявшимся в то время на рынке дискам большого размера. Кроме того, назрела необходимость расширения существующей системы имен, улучшения организации и безопасности для удовлетворения растущих потребностей рынка сетевых серверов. В файловой системе HPFS поддерживается структура каталогов FAT и добавлена сортировка файлов по именам. Имя файла может содержать до 254 двухбайтовых символов. Файл состоит из «данных» и специальных атрибутов, что создает дополнительные возможности для поддержки других типов имен файлов и повышению уровня безопасности. Кроме того, наименьший блок для хранения данных теперь равен размеру физического сектора (512 байт), что позволяет снизить потери дискового пространства.

NTFS заменила использовавшуюся в MS-DOS и Microsoft Windows файловую систему FAT. NTFS поддерживает систему метаданных и использует специализированные структуры данных для хранения информации о файлах для улучшения производительности, надёжности и эффективности использования дискового пространства. NTFS хранит информацию о файлах в главной файловой таблице - Master File Table (MFT). NTFS имеет встроенные возможности разграничивать доступ к данным для различных пользователей и групп пользователей (списки контроля доступа - Access Control Lists (ACL)), а также назначать квоты (ограничения на максимальный объём дискового пространства, занимаемый теми или иными пользователями). NTFS использует систему журналирования USN для повышения надёжности файловой системы.

NTFS разработана на основе файловой системы HPFS (от англ. High Performance File System - высокопроизводительная файловая система), создававшейся Microsoft совместно с IBM для операционной системы OS/2. Но, получив такие несомненно полезные новшества, как квотирование, журналируемость, разграничение доступа и аудит, в значительной степени утратила[источник не указан 242 дня] присущую прародительнице (HPFS) весьма высокую производительность файловых операций.

Различают несколько версий NTFS: v1.2 используется в Windows NT 3.51 и Windows NT 4.0, v3.0 поставляется с Windows 2000, v3.1 - с Windows XP, Windows Server 2003, Windows Server 2003 R2, Windows Vista, Windows 7 и Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2.

Спецификации файловой системы являются закрытыми. Это создаёт определённые трудности при реализации её поддержки в сторонних продуктах, не принадлежащих Microsoft, - в частности, разработчикам драйверов для свободных операционных систем приходится заниматься обратной разработкой системы.

Записи в каталоге файловой системы HPFS содержат больше сведений, чем в FAT. Наряду с атрибутами файла здесь хранятся сведения о создании и внесении изменений, а также дата и время доступа. Записи в каталоге файловой системы HPFS указывают не на первый кластер файла, а на FNODE. FNODE может содержать данные файла, указатели на данные файла или другие структуры, указывающие на данные файла. HPFS старается по возможности располагать данные файла в смежных секторах. Это приводит к повышению скорости последовательной обработки файла. HPFS делит диск на блоки по 8 МБ каждый и всегда пытается записать файл в пределах одного блока. Для каждого блока 2 КБ зарезервировано под таблицу распределения, в которой содержится информация о записанных и свободных секторах в пределах блока. Разбиение на блоки приводит к повышению производительности, так как головка диска для определения места для сохранения файла должна возвращаться не к логическому началу диска (как правило, это нулевой цилиндр), а к таблице распределения ближайшего блока. Кроме того, файловая система HPFS содержит два уникальных объекта данных.

История разработки

Разработка Windows NT под рабочим названием «NT OS/2 » была начата в ноябре 1988 года группой специалистов во главе с Дэвидом Катлером (англ. Dave Cutler ), который перешёл в Microsoft из DEC , где они разрабатывали VAX и VMS . Работа шла параллельно с разработкой фирмой IBM собственной ОС, OS/2 2.0 , которая окончательно вышла только в апреле 1992 года . Одновременно с этим фирма Microsoft продолжала разрабатывать свои ОС семейства DOS и Windows , отличающиеся меньшими требованиями к ресурсам компьютера, чем IBM OS/2. После того, как в мае 1990 года была выпущена Windows 3.0 , Microsoft решила добавить в NT OS/2 программный интерфейс (API), совместимый с Windows API . Это решение вызвало серьёзные трения между фирмами Майкрософт и IBM, которые закончились разрывом совместной работы. IBM продолжила разработку OS/2 самостоятельно, а Майкрософт стала работать над системой, которая была в результате выпущена под названием Windows NT. Хотя эта система не сразу стала популярной, подобно DOS, Windows 3.x или Windows 9.x, с точки зрения маркетинга Windows NT оказалась существенно более удачной, чем OS/2.

Нужно отметить, что в качестве программных интерфейсов ОС NT изначально планировались API OS/2 и затем POSIX , поддержка Windows API была добавлена в последнюю очередь. Кроме того, в качестве аппаратной платформы для NT изначально планировались Intel i860 и затем MIPS , поддержка Intel x86 также была добавлена позднее. Затем, в процессе эволюции этой ОС исчезла поддержка обоих изначально запланированных программных интерфейсов и обеих изначально запланированных аппаратных платформ. Для i860 даже не было ни одной релизной версии этой ОС, хотя именно от кодового названия этого процессора, N10 (N Ten), происходит название самой ОС NT. Ныне Microsoft расшифровывает аббревиатуру NT как New Technology . А в качестве альтернативы POSIX-подсистеме Microsoft стала предлагать пакет Сервисы Microsoft Windows для UNIX .

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

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

Версии

Название (кодовое название ), варианты	номер версии	первый выпуск	последний выпуск /
Windows NT 3.1	3.1.528	27 июля	SP3 (10 ноября )
	Workstation, Advanced Server
Windows NT 3.5 (Daytona )	3.5.807	21 сентября	SP3 (21 июня )
	Workstation, Server
Windows NT 3.51 (Tukwila )	3.51.1057	30 мая	SP5 (19 сентября )
	Workstation, Server
Windows NT 4.0 (Indy )	4.0.1381	29 июля	SP6a (30 ноября )
	Workstation, Server, Server Enterprise (Granite ), Terminal Server (Hydra ), Embedded (Impala )
Windows 2000 (Cairo )	5.0.2195	17 февраля	SP4 (26 июня )
	Professional, Server, Advanced Server, Datacenter Server
Windows XP (Whistler )	5.1.2600	25 октября	SP3 (6 мая )
	Home, Professional, 64-bit, Media Center (eHome ), Tablet PC, Starter, Embedded (Mantis ), N; Windows Fundamentals for Legacy PCs (Eiger )
Windows Server 2003 (Whistler Server , Windows .NET Server )	5.2.3790	24 апреля	SP2 (13 мая )
	Standard, Enterprise, Datacenter, Web, Small Business Server (Bobcat ), Compute Cluster Server, Storage Server; Windows XP Professional x64
Windows Vista (Longhorn )	6.0.6000	30 января	SP2 (25 мая )
	Starter, Home Basic, Home Premium, Business, Enterprise, Ultimate, N Home Basic, N Business; x64-варианты всех, кроме Starter
Windows Server 2008 (Longhorn Server )	6.0.6001	27 февраля	SP2 (27 мая )
	Standard, Enterprise, Datacenter, HPC, Web, Storage, Small Business (Cougar ), Essential Business (Centro ), Itanium; x64-варианты всех, кроме HPC
Windows 7 (Blackcomb , Vienna )	6.1.7600	22 октября	SP1 (KB976932) (22 февраля )
	Начальная, Домашняя базовая, Домашняя расширенная, Профессиональная, Корпоративная, Максимальная, Windows 7 N, Windows 7 E; x64-варианты всех, кроме Начальной
Windows Server 2008 R2	6.1.7600	22 октября	SP1 (KB976932) (22 февраля )
	Standard, Enterprise, Datacenter, HPC, Web, Storage, Small Business , Itanium; все версии - только 64-разрядные
Windows 8	6.2.9200	26 октября	Pro (26 октября )
	Windows 8, Windows 8 RT, Профессиональная, Профессиональная N, Профессиональная WMC, Корпоративная, Корпоративная N; x64-варианты всех, кроме Windows RT
Windows Server 2012	6.2.9200	26 октября	RTM (1 августа )
	Standard, Datacenter, Storage; все версии - только 64-разрядные

Внутренняя архитектура

Компоненты ядра

Компоненты пользовательского режима

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

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

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

Программные интерфейсы

Native API

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

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

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

Win32 API

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

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

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

POSIX и OS/2

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

Поддержка 64-битных процессоров была впервые реализована в Windows XP для IA-64 - архитектуры процессоров Intel Itanium . На основе 64-битной версии Windows XP были созданы также 64-битные серверные версии Windows 2000; позже поддержка процессора Itanium была добавлена и в часть версий Windows Server 2003 . Второй 64-битной архитектурой, поддерживаемой в ОС семейства Windows NT, стала созданная AMD архитектура x86-64 , позже реализованная в процессорах Intel под названием EM64T . Одновременно были выпущены Windows Server 2003 SP1 x64 и Windows XP Professional x64, представляющие собой серверный и настольный варианты одной и той же версии Windows - в частности, к этим выпускам применимы одни и те же обновления. С 2005 года корпорацией Майкрософт было принято решение прекратить поддержку IA-64.; последней версией ОС Windows NT, полноценно поддерживающей Itanium , является Windows NT 5.2 (XP Professional 64-bit Edition и Server 2003). Однако для более дорогих (и, соответственно, труднее модернизируемых) серверов были выпущены специальные версии Windows Server 2008 и Windows Server 2008 R2 , а Windows Server 2012 поддержки IA-64 уже не получила.

Примечания

См. также

• ReactOS - операционная система с открытым кодом, совместимая с приложениями и драйверами Windows NT.

Пpиходилось-ли вам пpосыпаться в 3 часа ночи от телефонного звонка, в котоpом кто-то вам говоpит, что один из ваших сеpвеpов показывает Синий экpан, пpостонаpодье BSOD (Blue Screen of Death) синий экpан смеpти.

Цель этой книги - помочь вам подготовиться к сертификационному экзамену Microsoft и сдать его.

Проблема компьютерной безопасности не нова. Каждый, кто использует компьютерные сети, нуждается в средствах обеспечения безопасности. Статистика показывает, что в большинстве случаев несанкционированного проникновения в систему можно избежать, если системный администратор уделяет должное внимание средствам защиты.

Требования к сети крупной организации: Надежность, Защищенность, Управляемость, Простая модифицируемость

Если бы меня спросили, как до предела увеличить скорость работы Windows NT Workstation 4.0, я бы ответила так: выгрузите оболочку Explorer и работайте только с командной строкой, не запуская надоевшие графические приложения, - и Windows NT Workstation 4.0 понесется вскачь.

Для эффективной работы с дисковой системой в режиме RAID 0 просто необходим многозадачный режим работы контроллера, а желательно даже разных контроллеров, обеспечивающих доступ к разным дискам.

Журнал безопасности Security Log может использоваться для отслеживания (аудита) большинства действий пользователей в системе. Существует три основные категории такого аудита - это аудит сеансов работы пользователей, аудит доступа к объектам системы и аудит выполняющихся задач.

Данная статья предназначена, в первую очередь, для IT-менеджеров и системных администраторов, которые уже имеют опыт использования Windows NT, но пока не оценили всех достоинств Windows NT Terminal Server. Я постараюсь подробно рассказать об этих достоинствах, а также дать несколько советов по установке, настройке и эксплуатации системы.

NTFS обеспечивает комбинацию эффективности, надежности и совместимости, отсутствующую в FAT или HPFS. Она разработана для быстрого выполнения стандартных файловых операций типа чтения, записи и поиска, а также улучшенных операций типа восстановления файловой системы на очень больших жестких дисках.

Windows NT предоставляет богатые возможности конфигурирования операционной среды, однако такая гибкость системы таит в себе много потенциальных опасностей, в частности, для защиты.

Для проведения реконфигурации и объединения доменной структуры Windows NT существует множество причин. Например, это может быть связано с выполнением рекомендаций Microsoft о переходе к плоской доменной структуре в рамках подготовки к Windows 2000. Возможно, реальная обстановка изменилась и первоначально выбранная концепция построения доменов NT уже не соответствует действительности.

Одним из краеугольных камней Internet и одной из базовых служб сетей TCP/IP является доменная система имен (Domain Name System, DNS). DNS представляет собой распределенную и тиражируемую базу данных о сетях, хостах, почтовых ящиках и других объектах сети.

Благодаря Trusted Enterprise Manager делегирование административных прав и задач теперь не будет сводиться к дилемме все или ничего.

В России самой популярной сетевой операционной системой многие годы была Novell NetWare, так же как на рынке сетевых устройств моду диктовала компания 3Com, а на рынке модемов - Zyxel. По некоторым оценкам, более 90% сетей еще пару лет назад были построены на базе NetWare, однако в последнее время все вдруг бросились устанавливать Windows NT.

Версия Replica для Windows NT компании Stac представляет собой систему быстрого резервного копирования и простого оперативного восстановления сервера.

Сравнение Windows NT и Linux сродни выбору между конем и верблюдом.

Как добиться высокой производительности сети? Когда речь идет о настройке производительности и оптимизации Windows NT, основное внимание обычно уделяется NT Server.

С выпуском версии NetWare 5 компания Novell модернизировала свои клиентские пакеты, в том числе пакеты для клиентов Windows NT и Windows 9x. NetWare Client 4.6 для Windows NT предлагает ряд новых интересных возможностей. Самый важный из них - это новый продукт управления сетью, получивший название Zero Effort Networks (Z.E.N.works) Starter Pack.

ICA и технология тонкого клиента обеспечивают публикацию приложений в WEB. Администраторы легко смогут оценить преимущества запуска и встраивания приложений (ALE - Application Launching and Embedding).

Наверняка вы знаете о том, что пароли служат ключами к большинству дверей в сети. А известно ли вам, где Windows NT 4.0 хранит эти пароли? Их можно обнаружить во многих интересных местах. И для того, чтобы обеспечить надежную защиту системы, необходимо располагать полной информацией о них.

А вы задумывались над тем, что будете делать, если однажды ваш сервер зависнет после перезагрузки системы? И, что не менее важно, сколько времени вам потребуется на решение возникшей проблемы? Большинство администраторов Windows NT при одной мысли о возможности увидеть голубой экран с кучей цифр и надписью STOP (известный как blue screen of death) бросает в холодный пот.

Методы, позволяющие реализовать технологию тонкого клиента на настольных системах пользователей.

На первый взгляд окно командной строки Command Prompt в Windows NT можно принять за немудрящий алфавитно-цифровой экран; а между тем это - настраиваемый, дружественный по отношению к пользователю интерфейс, обладающий возможностями, о которых многие даже и не подозревают.

Разве Microsoft не уверяла нас, что Windows NT не содержит кода MS-DOS?

Я расскажу об остальном процессе загрузки, в том числе о процедурах инициализации, которые выполняет каждая из подсистем Executive. Мы поговорим о том, как и когда инициализируются драйверы устройств каждой из категорий загрузки - Boot, System и Auto.

Операционная система Windows NT Server 4.0, Terminal Server Edition выпускается уже год, и сетевые администраторы разносят ее по всему миру NT. Специалисты компании Microsoft разрабатывали Terminal Server, надеясь заинтересовать своим продуктом пользователей Citrix WinFrame, которым требуется тонкий клиент, работающий с NT 4.0.

Когда я впервые услышал о сделке Microsoft и Citrix, предусматривающей лицензирование Citrix WinFrame и создание Windows NT Server 4.0, Terminal Server Edition, мне было непонятно, как новый продукт изменит мир NT. Новая ОС обещала объединить лучшие многопользовательские возможности WinFrame с функциями и интерфейсом NT 4.0.

Поможет ли новый набор микросхем покончить с проблемами масштабируемости Windows NT?

Выживет ли бизнес компании, если однажды в результате сбоя системы будет утрачена вся информация из баз данных Microsoft SQL Server? Какое влияние окажет на него потеря содержимого почтовых ящиков с сервера Microsoft Exchange, сроком в один месяц?

Как сэкономить время при работе за компьютером

На сегодня очевидно, что Windows NT пока не в состоянии повсеместно заменить UNIX. Надо также иметь в виду, что затраты на переход от UNIX к NT слишком велики, к тому же во многих случаях NT не предоставляет администратору всего набора приложений, привычных для UNIX-систем. Но, несмотря на это, интеграция сетей NT и UNIX - обычная практика, и может рассматриваться как альтернатива замене одной системы на другую.

За последние четыре года мною опубликован ряд статей, посвященных вопросам системного администрирования. Хочется подвести некий итог всего обсуждения темы и дать несколько рекомендаций по установке, настройке, созданию сетей и решению проблем, связанных с NT.

Предполагается, что Microsoft тестирует дополнения и изменения прежде, чем выпустить очередной Service Pack, и что новые пакеты исправлений должны улучшать работу программного обеспечения. Если же подходить с этими критериями к Service Pack 5 (SP5), возникает желание назвать его саботажным пакетом 5. Уже очевидно, что он негативно влияет на работу средств удаленного доступа - RAS, RRAS и DUN - настолько, насколько это вообще возможно.

Системным администраторам, у которых обычно не хватает времени на посещение каждого компьютера с Windows NT Server 4.0 в сети, необходим специальный инструментарий. В числе требований к этому инструментарию - возможность одновременного выполнения сложных сценариев на удаленных компьютерах.

Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit предоставляет широкий набор разнообразных возможностей управления ресурсами NT, подобный которому трудно отыскать где-либо еще. В Top 10 я выделяю наиболее полезные, на мой взгляд, графические утилиты, входящие в его состав.

Довольно часто ко мне на тренинг приходят администраторы Windows NT 4.0, которые помимо основных обязанностей занимаются и сопровождением SQL Server. Служба преобразования данных Data Transformation Services (DTS) воспринимается такими слушателями как средство, связанное исключительно с таблицами и базами данных. Но приведенный ниже простой пример иллюстрирует широкие возможности, которые служба преобразования данных открывает перед администраторами Windows NT 4.0

История развития системы хранения в Windows NT начинается с первой операционной системы Microsoft, с DOS. Со временем жесткие диски становились все больше, и DOS должна была уметь работать с ними. Для решения этой задачи разработчики Microsoft реализовали возможность создания на одном физическом диске нескольких разделов или логических дисков.

B конце октября 1999 г. Microsoft выпустила пакет исправлений Service Pack 6 (SP6). Спустя неделю или две в нем было обнаружено несколько существенных недоработок - ошибка в Winsock, которая, помимо прочего, не давала пользователям Lotus Notes доступа, пока они не регистрировались с правами администратора.

Система Windows NT записывает в журнал довольно подробную информацию о различных событиях, однако не предоставляет средств для их дальнейшего просмотра и анализа. Разбор событий журнала вручную - процесс очень трудоемкий, требующий времени, поэтому некоторые администраторы предпочитают в него заглядывать не слишком часто. Это создает угрозу безопасности, поскольку иногда даже успешные попытки незаконного проникновения в систему остаются без внимания.

Программный пакет Windows NT Resource Kit компании Microsoft всегда отличался разнообразием утилит для системных администраторов. В очередном наборе Microsoft Windows 2000 Professional Resource Kit разработчики предлагают в помощь администраторам большую часть утилит, реализованных еще в Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, а также десятки новых программ.

Служба PPTP Windows NT имеет изъян системы безопасности, который заключается в утечке памяти ядра ОС при обработке неправильно сформированных пакетов. Если сервер получает много пакетов, содержащих ошибку определенного вида, то утечка памяти постепенно приводит к заполнению всей памяти ядра ОС.

У меня возникла проблема с жестким диском ПК. После загрузки Windows NT он издает нехарактерные звуки, а при попытках доступа к файлам и программам выводит на экран сообщения об ошибках. Я добавил в машину второй диск, с которого можно загрузиться, и обозначил его как вторичный, чтобы скопировать на него файлы...

Если представить вычислительную систему в виде совокупности звеньев, или цепочки, становится очевидно, что быстродействие всей системы определяет компонент, имеющий самую низкую производительность.

Создается впечатление, что сегодня практически любая компания, работающая в области информационных технологий, предлагающая оперативное обслуживание или предоставляющая ресурсы, называет себя провайдером сервиса приложений (application service provider-ASP).

Cтатья посвящена работе с доменами Windows NT. На первый взгляд кажется, что вполне можно обойтись стандартными средствами администрирования, которые существуют в операционной системе, но существует рад задач, в которых необходимо автоматизировать создание и удаление групп пользователей, самих пользователей и включение пользователей в группы.

Зачастую администраторы локальных сетей не задумываются о том, как легко можно повысить свои права в системе. Настроив однажды систему, они преспокойно сидят за своими компьютерами и уже ничто их больше не беспокоит. Многие из администраторов даже не удосуживаются скачать последние обновления и патчи для администрируемой ими системы.

Пока Microsoft готовится выпустить наиболее радикально переработанную и усовершенствованную версию Windows NT за всю ее шестилетнюю историю, мы испытываем вторую бета-версию, чтобы рассказать, чего следует ожидать от новой ОС.

Выпустив два года назад пакет дополнений Windows NT 4 Option Pack и другие промежуточные пакеты, корпорация Microsoft заложила фундамент архитектуры для работы с Web и распределенной обработки информации (так называемая распределенная Интернет-архитектура - Distributed interNet Architecture, DNA).

Хотя многие администраторы воспринимают Microsoft Windows NT 5.0 как замену UNIX в роли сервера прикладных программ, для большинства из нас самые важные функции локальной сети - это добрые старые средства обеспечения работы с файлами и принтерами.

C появлением Active Directory компания Microsoft получает возможность исправить структуру защиты и не только оградить ЛВС от посягательств со стороны, но и предложить механизмы, позволяющие безопасно пользоваться информацией совместного доступа из-за пределов локальной сети.

Рынок брандмауэров готов к беспрецедентному скачку, связанному с выходом Windows NT в корпоративные сети.

Фирма CheckPoint Software Technologies вышла за рамки своей традиционной поддержки Unix-платформ, выпустив в июле брандмауэр FireWall-1 версии 2.1. Новая верси ПО, появившаяся в июле, не только переносит все функции своей предшественницы в среду Windows NT, но и обеспечивает удаленные офисы безопасной связью по виртуальным частным сетям в Internet.

Менеджеры ЛВС, знакомые с Unix, не могут не порадоваться новому продукту фирмы Raptor Systems - брандмауэру на базе представителей Eagle NT 3.05. Он обеспечивает соответствующий промышленным стандартам уровень безопасности в такой удобной среде, как Windows NT.

Все большее распространение в корпоративных информационных системах получают решения на базе многофункциональной сетевой операционной системы Windows NT 4.0. В качестве сетевой платформы Windows NT Server 4.0 обеспечивает широкий набор применений...

В последнее время, в связи с удешевлением аппаратных средств (в долларовом эквиваленте) все большее число пользователей компьютера получает в распоряжении ресурсы вполне достаточные для работы операционной системы Microsoft Windows NT (i200MMX + 32-64 Mb). Ненадежность и непредсказуемость Windows 95/98, а также неспособность ее к управлению на должном уровне ресурсами современных компьютеров приводит многих пользователей к мысли о переходе на NT.

Как я говорил у меня всегда два диска, D: и E: . Давайте рассмотрим приблизительную структуру каталогов которая должна быть организована в любой организации.

Выбор у нас с вами не большой Windows NT Server, *NIX, Novell Netware. Каждая система имеет свои достоинства и недостатки.

Первая часть посвящена разделам реестра, которые непосредственно определяют защищенность Windows NT.

Иногда приложению требуется знать имя пользователя и имя домена для текущего потока. Эта статья демонстрирует, как сделать это в Windows NT при помощи security функций в Win32 Application Programming Interface (API).

Иногда необходимо, программным путём сделать некоторые действия в операционной системе, которые обычные пользователи делают чуть ли не ежедневно.

Корни

Началось все в 1975 г., когда корпорация Digital Equipment инициировала разработку своей 32-битной платформы VAX.

Руководство этим проектом поручили Катлеру, который уже заработал себе репутацию крепкого системщика, создавая RSX-11M для знаменитых мини-компьютеров PDP-11. В 1977 г. были анонсированы машина VAX-11/780 и операционная система для нее — VMS 1.0. Спустя четыре года Катлеру безумно надоело заниматься "приписыванием" цифр после неизменного префикса из трех букв, и он решил покинуть Digital. Однако функционеры корпорации оказались хитрее: раз уж талантливого разработчика не удается удержать в лоне организации, они решили сымитировать атмосферу стартапа и свободного творчества. Было создано автономное подразделение в Сиэтле, и Катлеру позволили набрать необходимое количество персонала (около 200 человек) непосредственно из сотрудников Digital. Новая структура занялась проектированием процессорной архитектуры и операционной системы под кодовым названием Prism.

Диаграмма развития операционных систем семейства Windows NT

Недолго длился "счастья миг", большие боссы не сумели довести начатое дело до логического завершения, и в 1988 г. Катлер вместе со своими 200 инженерами и программистами оказался на вольных хлебах. Но известный разработчик не остался не у дел: в то время в голове Билла Гейтса созрело решение о необходимости создания серверной ОС, конкурирующей с клонами Unix. Только чтобы заполучить Дэвида Катлера, будущий генеральный архитектор Microsoft согласился нанять 20 бывших инженеров Digital по его выбору. В ноябре 1988 г. команда, включавшая пять выходцев из Digital и одного программиста Microsoft, принялась за дело.

Задача состояла в написании ОС для нового RISC-процессора Intel i860 под кодовым названием N-Ten. Отсюда, кстати, и возникла аббревиатура NT, позднее трактованная маркетологами Microsoft как New Technology. Уже в декабре 1988 г. были готовы первые фрагменты системы. Загвоздка заключалась в том, что i860 существовал лишь на бумаге, поэтому код приходилось тестировать на программном эмуляторе. Разработка велась на "игрушечных", по нынешним меркам, машинах Intel 386 25 MHz с ОЗУ 13 MB и жесткими дисками 110 MB.

Архитектура микроядра, изначально положенная в основу NT, приобрела решающее значение, когда в 1989 г. обнаружилось — "железный" i860 не способен достаточно эффективно исполнять написанный код. Пришлось переориентироваться на MIPS R3000, а затем и на стандартный процессор Intel 386, что было сделано менее чем за год командой, увеличившейся до 28 инженеров.

В 1990 г. произошло важнейшее событие, ставшее ключевым в судьбе NT, — выход и головокружительный успех Windows 3.0. Фактически она стала первой многозадачной ОС Microsoft с приличным графическим интерфейсом, в которой можно было выполнять реальную работу. Именно заимствование данного интерфейса и API предопределили будущее NT. Вначале серверная ОС должна была стать римейком совместного с IBM проекта OS/2 и, соответственно, функционировать с существующими приложениями OS/2. Однако третья версия Windows появилась исключительно вовремя: Редмонд отказался от своих союзников и переориентировал команду разработчиков NT на проектирование Win32 API, сделанного по "образу и подобию" интерфейса Win16. Это обеспечивало столь необходимую преемственность, облегчившую портирование приложений из настольной на серверную платформу.

Группа разработки NT, превратившейся к тому моменту в Windows NT, стала стремительно разрастаться, и вскоре в ней работало около 300 человек. Отказ от ориентации на OS/2 привел к серьезным проблемам во взаимоотношениях между Microsoft и IBM. Официальных заявлений не поступало, просто на одной из межкорпоративных презентаций сотрудники IBM в замешательстве обнаружили, что созданная ОС не имеет никакого отношения к детищу их компании. Тем не менее в состав Windows NT 3.1 (нумерация была "подогнана" к текущей версии 16-разрядной Windows, существовавшей на тот момент) вошла поддержка DOS, Win16, POSIX и OS/2 API в том числе. В июле 1993 г. новая серверная система от Microsoft вышла в свет и начала свой путь.

Дальше дело пошло споро: в сентябре 1994 г. выпущена Windows NT 3.5. Предыдущая версия готовилась в лихорадочной спешке, все приходилось кодировать с нуля, и множество функций остались нереализованными. Теперь пришло время подумать об эффективности, быстродействии и… организации какого-то взаимодействия с сетями, построенными на NetWare — абсолютным лидером того времени, доминировавшим на рынке локальных сетей. Если бы в те годы так внимательно относились к вопросам регулирования монополий, как это делается сегодня, возможно, достаточно было бы написать соответствующую кляузу в соответствующую инстанцию. Увы, Microsoft пришлось самостоятельно разбираться в сложившейся ситуации. Novell колебалась: обеспечивать или нет клиентскую поддержку Windows NT. В Редмонде не могли больше ждать — они написали свой клиент NetWare, и он оказался настолько хорош, что его продолжали использовать и после выхода оригинального программного обеспечения от Novell. В мае 1995 г. благодаря архитектуре, основанной на микроядре, появилась специальная "PowerPC-редакция" ОС — Windows NT 3.51. По некоторым данным, ее выпуск был в свое время задержан вследствие неспособности IBM придерживаться плана по выводу этого процессора на рынок. Поэтому эволюция PowerPC-версии зашла несколько дальше, чем Windows NT 3.5, что позволило ей стать основой для следующей версии ОС.

Если до сего момента еще можно было говорить о каком-то сходстве архитектур Windows NT и даже Unix (в чем-то бесконечно далекой, а в чем-то весьма схожей с VMS ОС), то с релизом NT 4.0, который ввел графическую подсистему в ядро, исчез последний повод для подобных рассуждений. По идее, такое решение было абсолютно логичным выводом из печального опыта попытки интеграции в NT популярной оконной среды Windows 95. Вероятно, идея повторения архитектурной модели X Window — Unix — возникла именно из-за первоначальной "серверной ориентации" NT. Однако если собственно с "пересадкой" графической оболочки проблем не возникло, то ее быстродействие в пользовательском режиме (т. е. в виде обычного приложения) оставляло желать лучшего, что абсолютно закономерно — поддерживающая абстрагированное устройство вывода (будь то растровый дисплей, принтер или вообще что угодно) графическая подсистема Windows несоизмеримо сложнее и, соответственно, требовательнее к ресурсам, чем X Window, "понимающая" исключительно растровые дисплеи. Так, в составе ядра Windows NT 4.0, выпущенной в июле 1996 г., появился еще один модуль. Ревизия получила название Shell Update Release (SUR).

Следующим этапом стала Windows NT 5.0, выпущенная на рынке в 2000 г. под названием Windows 2000. Смена "титулов" произошла под влиянием маркетологов и оказалась, в целом, правильным решением, позволившим репозиционировать эту операционную систему. Работа продолжается и по сей день, чему свидетельство выход Windows Server 2003.

Битва за Windows Проектирование и реализация Windows Server подчинены Марку Луковски (Mark Lucovsky), одному из сторонников подразделения серверных ОС корпорации. Он руководит армией из 5 тыс. разработчиков, причисленных к семи лабораториям. Еще 5 тыс. программистов трудятся на своих рабочих местах в компаниях-партнерах, привнося ежедневно свою лепту в 50 млн. строк итогового кода ОС Windows Server 2003. Каждый день выполняются полная компиляция и сборка системы для проверки на работоспособность и выявления ошибок. Списки обнаруженных ошибок рассылаются командам разработчиков. Сделанные исправления должны быть заявлены на электронной доске объявлений, что ставит их в очередь на внесение в основную сборку. Серверная ферма, занимающаяся компиляцией системы, постоянно модернизируется, тем не менее, как и много лет назад, полная сборка отнимает 12 ч машинного времени. И это несмотря на разделение колоссального массива кодов на отдельные независимые группы исходных текстов, организованные в древовидные иерархии. Квинтэссенция процесса разработки — часовые совещания в так называемой "боевой комнате" (War Room), проводимые два или три раза ежедневно (в 9.30, 14.00 и 17.00). Им предшествуют аналогичные мероприятия в локальных "боевых комнатах" рабочих групп в 8.00. На главном совещании обсуждаются исправления обнаруженных ранее ошибок и определяется общее состояние проекта. В последние дни здесь, в основном, искали пути решения важной проблемы — переименования Windows.NET Server 2003 на Windows Server 2003. Тысячи имен в различных модулях, и это — в последний момент перед выпуском системы, что вызвало серьезную головную боль у разработчиков. На совещании каждая команда должна отчитаться о ходе своей работы, о процессе исправления обнаруженных ошибок и возможных последствиях внесения или невнесения этих поправок. Если проблему не удается решить или ее посчитают недостаточно важной, баг, согласно оригинальной терминологии, "отфутболивается" в финальный релиз. Пропуск утреннего сбора приравнивается к дезертирству. Сборка начинается каждый день в 16.30 и может быть отложена до 18.00, чтобы после третьего совещания в "боевой комнате" удалось включить в систему последние исправления. Команда не может прийти на совещание без готового решения существующих проблем, иначе им лучше вообще не появляться там. Каждая из семи лабораторий имеет полную копию исходных текстов системы, в которые они вносят свои поправки, компилируют и проверяют на работоспособность. Если все прошло гладко — новый код объединяется с кодом, созданным другими группами в главную сборку. Проблема может заключаться во взаимодействии нового кода, написанного различными группами. Не всегда главная сборка проходит удачно, иногда система оказывается нежизнеспособной. В таком случае, как только обнаруживается модуль-виновник (обычно около трех-четырех утра), писавшие его срочно вызываются на рабочее место и не покидают его вплоть до исправления ошибки. Поэтому программисты должны быть 24 ч в сутки 6 дней в неделю готовы к труду (шестидневка вводится по мере приближения даты выпуска продукта). Основной принцип, на котором построены финальные стадии тестирования, — использование собственных продуктов в проектном процессе. Как только система достигает "первого уровня" стабильности, она становится основной ОС в рабочих группах. "Второй уровень" считается достигнутым, когда ОС приобретает способность функционировать. Только после этого допускается ее использование в кампусе Microsoft. Так было с файловым сервером под NT, первым использованием его стало хранение исходных текстов Windows NT, так поступили и с первой, и со всеми последующими версиями Active Directory. Затем продукт передается на тестирование избранным партнерам по программе JDP (Joint Development Partners). Если обнаруживаются ошибки, принимается "волевое решение": оставить их в системе и сохранить дату старта продаж или перенести дату выпуска и заняться доработками. В последнем случае все результаты аннулируются, и тестирование начинается с нуля. Гораздо сложнее осуществлять послепродажную поддержку. При выявлении недоработок, "дыр" в безопасности или необходимости добавления новых функций в продукт приходится формировать или локальный патч, или полноценный Service Pack. Поскольку до этого патча или Service Pack уже существовали другие, новый код тестируется на множестве вариантов системы, перебирая все возможные комбинации патчей и Service Pack’ов. Вдобавок, для осуществления полноценной проверки работоспособности корпорация поддерживает отдельные фрагменты своей сети, функционирующие на старых версиях продуктов (например, Windows Server 2000), где можно "обкатать" систему в "полевых условиях".

Как VMS превратилась в WNT

Некоторые остряки в свое время шутили, что если выполнить операцию инкремента (увеличения на единицу) каждой буквы названия катлеровской операционной системы VMS, то получится WNT или Windows NT. Как утверждают профессионалы, это чистая правда. Не предвзятое мнение, базирующееся на факте, что основные архитекторы NT являлись в свое время разработчиками VMS, а объективная реальность.

По сути, NT — воплощение радикально переработанных, реализованных на языке C для достижения лучшей мобильности, архитектурных идей ассемблерного ядра VMS, дополненных соответствующими интерфейсными API и новыми файловой и графической подсистемами. Общность архитектурных решений двух систем весьма велика. Так, у них одинаковые понятия процессов, приоритеты (32-х уровней), управление изменением приоритетов и контроль распределения процессорного времени между ними. Но несмотря на значительное сходство, несомненно, обусловленное предыдущим опытом команды главного архитектора — Катлера, NT изначально создавалась как ориентированная на многопоточную обработку ОС, — одно это "небольшое" отличие позволяет понять степень отдаления NT от "базовой" архитектуры VMS.

Драйверы в обеих ОС работают в рамках стековой модели, каждый слой которой изолирован от других, что позволяет организовывать многоступенчатую схему управления устройствами. Системы допускают своппирование как пользовательских процессов, так и системных, включая драйверы. Похожи и способы представления ресурсов, обе системы рассматривают их как объекты и распоряжаются ими с помощью Object Manager. Безопасность NT, как и положенные в ее основу Discretionary Access Control Lists или DACL, ведет свою родословную от VMS 4.0.

В 1993 г. инженеры Digital, просмотрев спецификации Windows NT, обнаружили ее разительное сходство с экспериментальной ОС Mica, создававшейся в рамках проекта Prism. Откуда такое внимание к продукции Редмонда? Не от хорошей жизни принялись изучать внутренности чужой системы сотрудники Digital. В 1992 г. корпорация попала в затяжное пике, деньги утекали сквозь пальцы, а продажи нового процессора Alpha буксовали. Теперь в поисках спасения боссы компании попытались обратиться за помощью к своему злейшему конкуренту Intel, на что ее президент, Эндрю Гроув (Andrew Grove), ответил отказом. В конце концов пришлось идти на поклон к "Гейтсу Третьему" и просить порт Windows NT под Alpha в обмен на обещание сделать NT, в ущерб VMS, своей основной операционной системой. Однако получив предварительную версию NT, инженеры Digital постепенно поняли, что эта ОС требует существенно больше ОЗУ, чем будет содержать их типичный "пятитысячедолларовый Alpha-ПК". Для массового рынка RISC-станций NT явно не годилась, попытка встать под флаги Microsoft для Digital (как, впрочем, и для большинства других компаний) обернулась потерей времени и денег.

Игра в "найди 10 отличий" между WNT и VMS принесла Digital немалые дивиденды. По одной из версий, опубликованной в те времена в Business Week, вместо того чтобы открыто подать в суд, президент Digital, имея на руках неопровержимые доказательства нарушения прав интеллектуальной собственности, решил получить больше, затратив меньше. Он обратился в Microsoft за разъяснениями, что вылилось в подписание масштабного контракта, по которому Digital становилась основным сетевым интегратором NT. Кроме того, в октябре того же года Редмонд отказался от поддержки в Windows NT обоих конкурирующих с Alpha процессоров: PowerPC и MIPS. К сожалению для руководства Digital, альянс вскоре был разрушен, и статус "NT network installation services for Microsoft" перешел к Hewlett-Packard, которой, впрочем, несколькими годами позже достался и другой тяжкий груз корпорации — ОС VMS.

Несмотря на то что пути NT и VMS разошлись, эти операционные системы продолжили серию своеобразных заимствований. В частности, Windows NT получила поддержку кластеров только в 1997 г., в то время как в VMS она была с 1984 г., еще позже появилась 64-разрядная версия Windows (VMS мигрировала на большую разрядность еще в 1996 г.). С другой стороны, в VMS 7.0 в 1995 г. анонсировали потоки на уровне ядра, а частью VMS 7.2 стали Registry-подобная база данных и глобальный журнал событий, аналогичный соответствующим средствам NT. В свет выходит Windows Server 2003, посмотрим, что будет дальше…