Windows

Windows (с англ. — «Окна») — семейство коммерческих операционных систем (OC) корпорации Microsoft, ориентированных на управление с помощью графического интерфейса. Изначально Windows была всего лишь графической программой-надстройкой для распространённой в 1980-х и 1990-х годах операционной системы MS-DOS. Согласно данным ресурса Net Applications, по состоянию на август 2014 года под управлением операционных систем семейства Windows работает около 88 % персональных компьютеров. Windows работает на платформах x86, x86-64, IA-64 и ARM. Существовали также версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC.

Версии

Условные обозначения:

• осн. — окончание действия лицензии для первого (основного) релиза
• SBL — окончание срока лицензии для производителей
• retail — окончание срока лицензии для розничных покупателей
• SPx — окончание срока лицензии для различных дополнений (сервис-паков) к системе
• ext — полное окончание поддержки системы.

Графические интерфейсы и расширения для DOS

Первые версии Windows не были полноценными операционными системами, а являлись надстройками над операционной системой DOS и были по сути многофункциональным расширением, добавляющим поддержку новых режимов работы процессора, поддержку многозадачности, обеспечивали стандартизацию интерфейсов аппаратного обеспечения, обмен данными между приложениями и единообразие пользовательских интерфейсов программ. Для создания графического интерфейса использовались встроенные средства GDI и USER. Первые версии Windows вообще состояли из трёх модулей — KERNEL, GDI и USER. Первый из них обеспечивал управление памятью, запуск исполняемых файлов и загрузку динамических библиотек DLL, второй отвечал за графику, третий — за окна. Они работали с процессорами начиная с Intel 8086.

Семейство Windows 9x

Первая система данного семейства — Windows 95 — была выпущена в 1995 году. Её отличительными особенностями являлись новый пользовательский интерфейс, поддержка длинных имён файлов, автоматическое определение и конфигурация периферийных устройств Plug and Play (с англ. — «Подключи и играй»), способность исполнять 32-битные приложения и наличие поддержки TCP/IP прямо в системе. Windows 95 использовала вытесняющую многозадачность и выполняла каждое 32-битное приложение в своём адресном пространстве. К данному семейству относятся также Windows 98 и Windows ME.

Операционные системы этого семейства не являлись такими безопасными многопользовательскими системами, как Windows NT, поскольку из соображений совместимости вся подсистема пользовательского интерфейса и графики оставалась 16-битной и мало отличалась от той, что была в Windows 3.x. Так как этот код не был потокобезопасным, все вызовы в подсистему оборачивались в мьютекс по имени Win16Lock, который ещё и находился всегда в захваченном состоянии во время исполнения 16-битного приложения. Таким образом, «зависание» 16-битного приложения немедленно блокировало всю ОС. Но уже в 1999 году вышло второе исправленное издание.

Программный интерфейс был подмножеством Win32 API, поддерживаемым Windows NT, но имел поддержку Юникода в очень ограниченном объёме. Также в нём не было должного обеспечения безопасности (списков доступа к объектам и понятия «администратор»).

В составе Windows 95 присутствовала MS-DOS 7.0, однако её роль сводилась к обеспечению загрузки и исполнения 16-битных DOS-приложений. Исследователи заметили, что ядро Windows 95 — VMM — обращается к DOS под собой, но таких обращений довольно мало, главнейшая функция ядра DOS — файловая система FAT — не использовалась. В целом же интерфейс между VMM и нижележащей DOS никогда не публиковался, и DOS была замечена Эндрю Шульманом (книга «Недокументированный Windows 95») в наличии недокументированных вызовов только для поддержки VMM.

Семейство Windows NT

Операционные системы этого семейства в настоящее время работают на процессорах с архитектурами x86, x86-64, Itanium, ARM. Ранние версии (до 4.0 включительно) также поддерживали некоторые RISC-процессоры: Alpha, MIPS и PowerPC. Все операционные системы этого семейства являются полностью 32- или 64-битными и не нуждаются в MS-DOS даже для загрузки.

Только в этом семействе представлены операционные системы для серверов. До версии Windows 2000 включительно они выпускались под тем же названием, что и аналогичная версия для рабочих станций, но с добавлением суффикса, например «Windows NT 4.0 Server» и «Windows 2000 Datacenter Server». Начиная с Windows Server 2003 серверные операционные системы называются добавлением суффикса «Server» и года выпуска.

В основу семейства Windows NT положено разделение адресных пространств между процессами. Каждый процесс имеет возможность работать с выделенной ему памятью. Однако он не имеет прав для записи в память других процессов, драйверов и системного кода.

Семейство Windows NT относится к операционным системам с вытесняющей многозадачностью. Разделение процессорного времени между потоками происходит по принципу «карусели». Ядро операционной системы выделяет квант времени (в Windows 2000 квант равен примерно 20 мс) каждому из потоков по очереди при условии, что все потоки имеют одинаковый приоритет. Поток может отказаться от выделенного ему кванта времени. В этом случае система перехватывает у него управление (даже если выделенный квант времени не закончен) и передаёт управление другому потоку. При передаче управления другому потоку система сохраняет состояние всех регистров процессора в особой структуре в оперативной памяти. Эта структура называется контекстом потока. Сохранения контекста потока достаточно для последующего возобновления его работы.

Семейство ОС для смартфонов

Это семейство операционных систем реального времени было специально разработано для мобильных устройств. Поддерживаются процессоры ARM, MIPS, SuperH и x86. В отличие от остальных операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как смартфоны, карманные компьютеры, GPS-навигаторы, MP3-проигрыватели и другие. В настоящее время под термином «Windows CE» понимают только ядро операционной системы. Например, Windows Mobile 5.0 включает в себя ядро Windows CE 5.0.

В настоящее время Windows Phone и Windows 10 Mobile неактуальны.

• Windows CE
• Windows Mobile
• Windows Phone
• Windows 10 Mobile

Семейство встраиваемых ОС Windows Embedded

Windows Embedded — это семейство операционных систем реального времени, которое было специально разработано для применения в различных встраиваемых системах. Ядро системы имеет общее с семейством ОС Windows CE и поддерживает процессоры ARM, MIPS, SuperH и x86.

Windows Embedded включает дополнительные функции по встраиванию, среди которых фильтр защиты от записи (EWF и FBWF), загрузка с флеш-памяти, CD-ROM, сети, использование собственной оболочки системы и т. п.

В отличие от операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как банкоматы, медицинские приборы, навигационное оборудование, «тонкие» клиенты, VoIP-терминалы, медиапроигрыватели, цифровые рамки (альбомы), кассовые терминалы, платёжные терминалы, роботы, игровые автоматы, музыкальные автоматы и другие.

В настоящее время выпускаются следующие варианты ОС Windows Embedded:

• Windows Embedded CE,
• Windows Embedded Standard,
• Windows Embedded POSReady,
• Windows Embedded Enterprise,
• Windows Embedded NavReady,
• Windows Embedded Server.

Хронология

Интегрированные программные продукты

Пакет Windows включает в себя «стандартные» приложения, такие как браузер (Internet Explorer и Microsoft Edge), почтовый клиент (Outlook Express или Почта Windows), музыкальный и видеопроигрыватель (Проигрыватель Windows Media). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, однако для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Windows (верно только для ранних версий до Windows, начиная с Windows 98 являются неотъемлемой частью системы). Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine).

Вокруг факта включения таких «стандартных» продуктов в ОС Windows разгорается много дискуссий и юридических споров, по мнению сторонних разработчиков, это ведёт к отсутствию конкуренции и создаёт препятствия для распространения конкурирующих продуктов, они же часто ставят под сомнение качество браузера Internet Explorer, объясняя его популярность вхождением в пакет Windows и плохой осведомленностью пользователей о наличии альтернатив.

В 1997 году компания Sun Microsystems подала в суд на компанию за нарушение лицензии на использование технологий Java. В 2001 году Microsoft выплатила штраф и исключила несовместимую с лицензированной виртуальную машину Java из состава своих продуктов.

Распространённость

На июнь 2019 года, Windows была установлена менее чем на 88,5 % персональных компьютеров и рабочих станций. По данным компании Net Applications, на июнь 2019 года рыночная доля Windows составила ▼88,33 %. По другим данным, рыночная доля Windows меньше. Падение доли связано, в первую очередь, с тенденцией к сокращению продаж ПК в мире, а также с увеличением доли ОС конкурентов — macOS и Linux. Среди различных версий Windows по данным W3Schools с июля 2017 года наиболее популярна Windows 10 (около 37 %).

На февраль 2019 года доля мобильных версий Windows составила 0,16 %, версий для ПК 74 %, таким образом, всего ▼74,16 %.