Введение. История создания и этапы разви­тия

История создания и этапы разви­тия

Начало

На сегодняшний момент операционная система Windows фирмы Microsoft во всех ее проявлениях бесспорно считается самой распространенной опера­ционной системой на ПК: в мире более 150 млн. IBM PC-совместимых компьютеров, и система Windows установлена на 100 млн. из них.

Когда работа над средой Windows только начиналась, в распоряжении Microsoft был компьютер с процес­сором 8088 и максимальным объемом памяти 640 Кбайт. Предполагалось, что пользователи этой среды имеют порядка 256 Кб памяти, а жесткий диск им не доступен из-за высокой цены. Наилучшим графиче­ским адаптером в те времена был CGA с разрешением 320 на 200 при работе с четырьмя цветами. Адаптер Hercules обеспечивавший разрешение 720 на 348 в монохромном режиме был тогда новинкой.

Работа графической среды в таких условиях была безумно медленной. В 1983 г. стали просачиваться первые сведения о разработке Windows.

Когда фирма Microsoft созвала пресс-конференцию на выставке Comdex, проходившей в ноябре 1985 года в Лас-Вегасе, многие посчитали это событие последним шансом, особенно после того как среда Windows не была выпущена, как было обещано, в июне того же года. Пресс-конференция плавно пере­текла в презентацию нового продукта - Microsoft Windows 1.0.

Cреда Windows 1.0 выглядела, мягко говоря, "бледно". Окна на экране не перекрывались а располагались, запол­няя экран, что называется, но имели кнопки для изменения размера и могли перемещаться мышью.

В первой версии Windows не была реализована мета­фора "рабочего стола" (desktop).

Программа управления файлами MS-DOS Executive работала в текстовом режиме.

Среда Microsoft Windows 1.0 не была требовательна к ресурсам: для ее работы было достаточно 256 Кбайт памяти и компьютера с двумя дисководами. Но как показал опрос первых пользователей, наличие жест­кого диска и 640 Кбайт памяти существенно повы­шали производительность среды. Ряд проблем был решен, когда фирма Microsoft ввела поддержку рас­ширенной памяти.

Используя расширенную память, среда Windows 1.03 могла переносить код и данные в расширенную па­мять вместо жесткого диска, но программы могли выполняться только в нижней памяти (0¸640 Kb).

Для Windows 1.0 поставлялось немного прикладных про­грамм Aldus Page Maker 1.0 (перенесенный с Macintosh) и графический пакет In-A-Vision фирмы Micrografx. Обе программы работали чрезвычайно медленно, даже на компьютерах класса PC AT.

Очевидно, что для того, чтобы Windows заняла лиди­рующее положение, требовались коренные измене­ния. В 1987 году произошло два значительных собы­тия: была объявлена первая версия системы управле­ния электронными таблицами Excel for Windows (почему-то версии 2.0) и новая версия среды Windows.

Улучшения: Windows 2.0

По сравнению с версией 1.0, версия Windows 2.0 имела ряд усовершенствований. Тогда как программа MS-DOS Executive по-прежнему работала в текстовом режиме и не было графической программы управле­ния файлами и рабочей области, появились перекры­вающиеся окна с кнопками максимизации и миними­зации.

Окна могли перемещаться по экрану; была реализо­вана поддержка клавиатурных эквивалентов для большинства стандартных команд и функций меню.

Использование процессора 80386

Годом позже в 1984 г. среда Windows была поделена на два продукта, символизируя тем самым разделение рынка на системы с процессором 386 и без него. Версия Windows/286 была улучшенной версией Windows 2.0 с поддержкой протокола управления расширенной памятью EMS 4.0.

Версия Windows/386 предостав­ляла несколько больше возможностей. Используя аппаратные преимущества процессора 80386, эта среда могла эмулировать расширенную память в до­полнительной памяти и выполнять одновременно несколько программ, работая в виртуальном8086 режиме процессора 80386.

Но даже при наличии Windows/386, высокопроизво­дительных процессоров, значительного количества памяти и поддержке VGA-графики среде Windows не доставало большого количества прикладных про­грамм.

Windows 3.0

Крупным шагом вперед стал выпуск в мае 1990 года версии Windows 3.0. Фирма Microsoft ввела под­держку защищенного режима процессоров 80286 и 80386, что давало прикладным программам больше памяти. Поддержка 386 расши­ренного режима была перенесена из Windows/386. Прикладным программам теперь отводилось до 16 Мбайт памяти, причем не странично организованной, а доступной для одновременного ис­пользования.

Была реализована псевдомногозадач­ность и возможность выполнения DOS -программ в окне.

Заметно улучшился пользовательский интерфейс. Программы управления файлами File Manager и Program Manager были выполнены в стиле самой среды, появилась программа конфигурации Control Panel, были добавлены пропорциональные шрифты, а также объемные интерфейсные элементы: полосы прокрутки и кнопки.

Изменения в работе дисплейных драйверов и воз­можность адресации большего объема памяти позво­лили Windows работать существенно быстрее. Нако­нец-то, и пользователи, и разработчики программных продуктов получили именно ту среду, которую они так долго ждали.

Среди фирм-производителей программного обеспе­чения началась поистине «Windows-истерия»: все, что можно и нельзя было перенести в эту среду, получало название for Windows: компиляторы, электронные таблицы, графические пакеты, коммуникационные программы, игры - все шло на алтарь Windows.

В такой гонке многие фирмы задыхались, отставали, другие вырывались вперед. Друзей не было и нет, небольшие и крупные фирмы, вовремя не развернув­шиеся в сторону Windows, сметались с пути, их ску­пали, с ними объединялись, обменивались акциями, одним словом, неповоротливые клиенты просто уничтожались. Многие фирмы росли как на дрожжах: еще вчера они предлагали один-два продукта, рабо­тающих в среде DOS, а сегодня - широкий спектр Windows-продуктов. Пусть не очень высокого каче­ства, но зато сегодня.

Windows 3.1.

Несмотря на все улучшения, в среде Windows 3.0 были и существенные упущения: недостаток систем­ных ресурсов, что делало невозможным использова­ние имеющейся памяти, и знаменитые системные ошибки (UAE), происходившие намного чаще, чем этого можно было ожидать. Решение этих проблем привело к появлению версии Windows 3.1, которая изначально планировалась как небольшое улучшение версии 3.0.

На самом деле введение поддержки мас­штабируемых шрифтов технологии TrueType и ис­правление ряда принципиальных ошибок превратило Windows 3.1 в самостоятельный проект, к которому в результате добавились значительные новшества. Так, был реализован протокол создания составных доку­ментов OLE, документирован протокол Drag-and-Drop, и т. д.

Одним словом, среда Windows превра­тилась в хороший инструмент для разработчиков и удобный графический интерфейс для пользователей.

Windows for Workgroups 3.11: инте­грация сетевых средств

В ноябре 1992 года фирма Microsoft выпустила не­сколько обновленную версию Windows - Windows for Workgroups 3.11, первую операционную систему Windows, включающую в свой состав сетевые сред­ства.

Данная система логически продолжает линию Windows и позволяет соединить в единую сеть от­дельные компьютеры по бессерверной схеме (одноранговая сеть), а также позволяет работать как сетевой клиент для сервера Windows NT.

Теперь для организации сети необходимо иметь только Windows и соответствующее оборудование – сетевые карты, кабели и т.д. В Windows for Workgroups впервые стали использоваться 32-разрядные драйверы вирту­альных устройств (VxD) и 32-разрядный доступ к же­сткому диску, что значительно повысило производи­тельность.

Еще одним новшеством стало то, что Windows for Workgroups работала только в 386-м расширенном режиме, тем самым подписывая смерт­ный приговор устаревшим 286-м процессорам.

Windows NT 3.51- новая технология Microsoft

Windows NT, выпущенная в июле 1993 года, разрабо­тана как операционная система высокого класса. Она изначально разрабатывалась как сетевая операционная система для работы как в качестве сервера, так и в качестве рабо­чей станции. Windows NT это не последовательница Windows 3.х, а в корне новая операционная система, открывающая новую линию Windows.

Внешне Windows NT очень сильно похожа на Windows 3.х, но ее внутренняя структура в корне отличается от Windows 3.х.Архитектура Windows NT разрабатыва­лась таким образом, чтобы система обладала макси­мальной устойчивостью и надежностью.

Windows 95

24 августа 1995 года в продажу поступила новая опе­рационная система Windows 95. Еще до выхода было продано около 400 тыс. экземпляров beta-версий этой системы. Вся компьютерная общественность буквально помешалась на этой системе - выход Windows 95 стал главнейшим событием 1995 года.

Начался шквал: все журналы писали о Windows 95, стали выходить книги, проводилась широкая реклам­ная компания, все производители программного обеспечения стали переделывать свои продукты для этой новой операционной системы, производители компьютеров и комплектующих старались получить логотип Designed for Windows 95.

Причина же, по которой Windows 95 оказалась в центре всеобщего внимания, проста: это самое важное обновление сис­темы Windows со времени появления в 1990 г. Windows 3.0.

Пользователи теперь получили преимущества объектно-ориентированного интерфейса, включая настоящий " рабочий стол " и пиктограммы, копирова­ние и удаление техникой перетаскивания (drag-and-drop), вложенные папки и легко доступный диалог для задания свойств. Файловая система распознает длинные имена файлов и хорошо соответствует ме­тафоре "рабочего стола".

Windows 95 внесла значительные улучшения в архи­тектуру Windows, в том числе истинно 32-разрядный интерфейс прикладного программирования (API), защищенные адресные пространства для ее собствен­ных 32-разрядных прикладных программ, вытесняю­щую многозадачность, разделение прикладных про­грамм на потоки и более широкое использование виртуальных драйверов устройств.

Модель защиты памяти реализована с серьезными компромиссами, целью которых было достигнуть совместимости с существующими 16-разрядными прикладными про­граммами и драйверами устройств. Но на практике устойчивость системы оказывается лучше, чем у Windows 3.1х.

Производительность же Windows 95 на удивление высока. На медленных системах, оснащен­ных ОЗУ не более 4 Мбайт, ее показатели почти такие же, а иногда и лучше результатов Windows 3.1х, в за­висимости от выполняемой операции. На более быст­родействующих системах с большей памятью она остается весьма конкурентоспособной в одно- и мно­гозадачном режимах работы.

В 1996 году вышло сначала первое, а затем и второе обновление системы Windows 95, получившее дополнение к названию. OSR 1 и OSR 2.

Первое ввело в состав Windows 95 Internet Explorer, второе позволило использование операционной системой файловую систему FAT 32.

Однако сама Windows 95 не могла создать FAT 32 - она могла лишь ее использовать.

Windows NT с новым лицом - Windows NT 4.0

Осенью 1996 года на прилавках магазинов появилась Windows NT 4.0. Ее новый интерфейс полностью совпадает с применяемым в Windows 95.

Не все, что есть в Windows 95, имеется в NT 4.0. Наи­более заметно отсутствие поддержки для конфигурирования уст­ройств по принципу Plug & Play.

На сегодня добавить периферийное устройство к системе на базе NT намного сложнее, чем в случае Windows 95.

Встроен­ного управления электропитанием тоже нет, и пользователи блокнот­ных компьютеров, возможно, будут жаловаться на то, что аккумуляторы у них садятся быстрее, чем при работе с Windows 95.

Занятие 10

Windows 95

Как и любой продукт с широкими функциональными возможностями, рассчитанный на удов­летворение запросов огромного рынка, Windows 95 не лишена компромиссных решений. Мно­гие ее впечатляющие достижения будут по заслугам оценены пользовате­лями PC, но в некото­рых областях Windows 95 пока еще только догоняет своих конкурентов.

С точки зрения базовой архитектуры Windows 95 - истинно 32-разрядная, многопотоковая операционная система с вытесняющей многозадачностью, что ста­вит ее в один ряд с такими соперниками, как OS/2, UNIX и Windows NT.

В ее среде могут выполняться собственные 32-разрядные прикладные программы, написанные в соответствии со спецификацией Win32 API (почти идентичный вариант этого интерфейса реализован в Windows NT).

Собственные при­кладные программы Windows 95 используют неструктуриро­ванное 32-разрядное адресное пространство, что де­лает их потенциально более быстродействующими при обработке боль­ших массивов данных.

Наиболее важные компромиссы в архитектуре Win­dows 95 были порождены решением корпорации Microsoft сделать ее совместимой с существующими 16-разрядными прикладными программами Windows и драйверами устройств реального режима. Это позволяет Windows 95 работать с гораздо более широким спектром существующих аппаратных и программных средств, чем работают OS/2, Windows NT, UNIX.

Недостаток этого решения заключается в том, что области памяти, содержащие 16-разрядные при­кладные программы и драйвера реального режима, должны оставаться незащищенными.

Недоработанная программа по-прежнему отно­сительно легко может вызвать крах всей операционной среды.

В Windows 95 каждая 32-разрядная прикладная про­грамма выполняется в собственном адрес­ном про­странстве, но все они совместно использую один и тот же 32-разрядный системный код. Неправильно написанная 32-разрядная программа все еще может привести к аварийному сбою всей системы.

Все 16-разрядные программы Windows разделяют общее адресное про­странство, поэтому они столь уязвимы друг для друга, как и в среде Windows 3.1.

В практи­че­ской работе Windows 95 производит впечатление более устойчивой среды, чем предшествующие версии Windows. Очевидны крупные изменения в пользовательском интерфейсе Windows 95.

Вы используете кнопку Start (Пуск) для запуска прикладных программ самих по себе или через документы, с которыми программы связаны.

После запуска программ их пиктограммы появляются на линейке заданий, обычно размещаемой в нижней части экрана. Щелчок на любой кнопке линейки зада­ний вызы­вает переключение на соответствующую программу. Это самый интуитивно понятный способ переключения задач из всех когда-либо существо­вавших.

Модули Program Manager (Менеджер программ) и File Manager (Менеджер файлов) уступили место "рабочему столу", на кото­ром файлы показаны в виде пиктограмм, помещенных в так называемые папки.

Более сложные функции по управлению файлами Windows 95 поручены утилите Explorer (Проводник), по суще­ству заменившей File Manager (Менеджер файлов), ко­торая показывает древовидную диаграмму файловой струк­туры вашего компьютера и его сетевого окру­жения.

Благодаря расширению файловой системы (VFAT) имена файлов не ограничены, как раньше, восе­мью символами плюс состоящим из трех букв расши­рением; вы можете использовать имена длиной до 255 символа.

Среди прочих благоприятных изменений в пользова­тельском интерфейсе - анимационные пиктограммы и диалоговые окна с закладками. В целом новый ин­терфейс представляет со­бой существенное улучше­ние по сравнению с Windows 3.1, хотя прежним поль­зователям по­требуется некоторое время, чтобы при­выкнуть к нему.

Конечно, метод "рабочего стола", основанный на применении папок, и длинные имена файлов изобретены не создателями Windows 95; в течение длительного времени они были составной частью различных пользова­тельских интерфейсов, начиная с Macintosh и кончая Workplace Shell опера­ционной системы OS/2.

Увеличилось число и повысилось качество постав­ляемых вместе с Windows 95 стандартных вспомога­тельных программ - от традиционного калькулятора и игр до мощных инструменталь­ных средств контроля состояния системы.

Также очевидны значительные усовершенствования средств связи. Теперь в состав операционной системы входит клиент Exchange, ко­торый разра­батывался как универсальный почтовый ящик для входящей корреспонденции.

Он работает в качестве клиентского ящика-получателя с системой Microsoft Mail, служ­бой Microsoft Exchange Server и другими почтовыми системами, совместимыми со стандартом MAPI, а также с Microsoft Network.

Он также позволяет полу­чать и отправлять факсы с помощью встроенной службы Microsoft Fax.

Расширились сетевые функциональные возможности. В состав Windows 95 включен встроен­ный клиент для сетей NetWare 3.x, 4.x и для серверов Windows NT. Предусмотрены также средства для работы с про­токолами IPX/SPX, NetBEUI, TCP/IP.

Последний из перечисленных протоколов позволяет выполнять подключение к Internet, хотя лучшая программа для соеди­нения с Internet, содержащая утилиту просмотра Web, входит в состав пакета Microsoft Plus!. Win­dows 95 позволяет непосредственно подсоединяться к другому компьютеру через кабель и располагает базовыми средствами для установления коммутируе­мых соединений через теле­фонные линии с сервером удаленного доступа Remote Access Server системы Windows NT, NetWare Connect или с коммутируе­мыми серверами компании Shiva.

В состав Windows 95 также входит интерфейс прикладного программиро­вания для телефонии (TAPI) фирмы Micro­soft, обес­печивающий совместную работу вашей машины с телефоном, регистрируя телефон­ные вызовы и вы­полняя функции автоответчика (прикладные про­граммы для телефонии будут поставляться независи­мыми фирмами).

Windows 95 показывает вполне приемлемые результаты при выполнении как новых прикладных программ, так и программ Windows 3.x, хотя Windows for Workgroups опе­режает ее по быст­родействию во многих дисковых операциях.

Но на машинах с ОЗУ 8 Мбайт и более ее производитель­ность сравнима или выше, чем у предыдущих версий Windows. Производительность системы при выполнении Windows-программ намного превышает аналогичный показатель системы Windows NT.

При создании Windows 95 фирма Microsoft пошла на многие компромиссы.

Но большинство пользовате­лей, располагающих как минимум 8 Мбайт памяти, сделали правильный выбор, перейдя на Windows 95.

В результате они получили усовершенствованный гра­фический интерфейс, более высокую производитель­ность, усовершенствованный механизм многозадач­ности, надежную обратную совместимость и способ­ность выполнять большое число новых прикладных про­грамм. И как ни странно огромное число ошибок, которые производители постарались устранить при выпуске последующих версий Windows.

В 1996 году была выпущена обновленная система Windows 95 OSR1, в которую был встроен Internet Explorer 3.0. Затем в том же году вышла Windows 95 OSR2, в которую была добавлена поддержка файловой системы FAT32 и поддержка USB интерфейса.