Ретроспективный обзор операционных систем семейства Windows

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВПО Уральский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра «Информационные технологии и защита информации»

Реферат

«Ретроспективный обзор операционных систем семейства Windows»

Выполнил: студент гр. ИТЗ-310 Маслов А.К.

Проверила: Жайворонская О.Ю.

Екатеринбург

2012

Введение

Для взаимодействия пользователя и аппаратуры необходима операционная система, которая бы включала в себя интерфейс и программы для управления вычислительным процессом. Основная причина необходимости операционной системы - операции низкого уровня. Элементарные операции для работы с устройствами на компьютере являются низкоуровневыми. Поэтому пользователю для выполнения таких операций необходимо несколько сотен, а иногда и тысяч элементарных действий. Это очень затрудняет работу.

Операционная система скрывает от пользователя эти сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет также различные вспомогательные действия, например копирование или печать файлов. Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Существует множество операционных систем: Windows, UNIX-подобные операционные системы, DOS. В своей работе я рассмотрю самое популярное семейство операционных систем - Windows.

Windows прошла очень большой путь от создания до полного развития и приобретения высокой популярности. Все, кто сталкивался с компьютером, сталкивался и с Windows. Поэтому в работе я постараюсь опираться на свои практические навыки работы с Windows, так как мне довелось поработать почти на всех ОС семейства Windows: Windows 95/98, Windows ME/2000, Windows XP, Windows Vista/7/8.

1. Обзор семейства Windows 9X

1.1 Windows 95

24 августа 1995 года была представлена операционная система Windows 95.

Это был результат объединения Windows и DOS , которые распространялись отдельно. Несмотря на этот факт, Windows 95 не удалось полностью вытеснить MS-DOS, более того в то же время появляется MS-DOS 7.0.

Windows 95 содержит значительные улучшения графического интерфейса и внутреннего устройства системы, включая рабочий стол и меню «Пуск», поддержку длинных (до 256 знаков) имён файлов и систему Plug and Play.

Основным нововведением в Windows 95 стала возможность выполнять 32-разрядные приложения на основе API Win32. Впервые эта возможность появилась в Windows NT, однако системы этого семейства имели более высокие требования к аппаратному обеспечению и потому не могли сравниться по популярности с «обычной» серией Windows (которая до выхода Windows 95 была представлена семейством Windows 3.x).

В Windows 95 была реализована лишь часть возможностей Win32.

Она содержала большие куски 16-разрядного ассемблерного кода (а также немного 32-разрядного) и продолжала использовать файловую систему MS-DOS, практически со всеми её ограничениями. Единственное значительное изменение файловой системы заключалось в добавлении длинных имен файлов к именам из 8+3 символа, разрешенным в MS-DOS.

1.2 Windows 98

В 1988 году появляется Windows 98. По сути, данная операционная система -- это обновлённая версия Windows 95, по-прежнему являющаяся гибридным 16/32-разрядным продуктом, основанном на MS-DOS 7.1. Улучшениям подверглась поддержка AGP, доработаны драйверы USB, добавлена поддержка работы с несколькими мониторами и поддержка WebTV. Как и в Windows 95 OSR 2.5, в интерфейс системы (Explorer.exe) интегрирован Internet Explorer 4 (функция Active Desktop).

По своему строению ОС Windows 98 не сильно отличалась от Windows 95. Основное отличие заключалось в интерфейсе пользователя, в большей степени интегрировавшем в себе Интернет и рабочий стол пользователя.

Кроме того, в ядре ОС Windows 98 все еще содержался большой кусок 16-разрядного ассемблерного кода, поэтому у этой системы были ещё серьёзные проблемы. Если процесс был занят управлением какой-либо структурой данных в ядре, а затем его квант времени заканчивался и начинал работу другой процесс, новый процесс мог получить структуру данных в противоречивом состоянии. Для предотвращения этой проблемы процессы, входящие в ядро, получали задержку. Хотя такой подход и устранял потенциальную угрозу противоречивости структур данных, он также уничтожал большую часть преимуществ многозадачности, так как процессам, чтобы войти в ядро, часто приходилось ждать, пока другой процесс ядро покинет.

Windows 98 имела невероятную популярность. В мае 1999 года была выпущена вторая редакция - Windows 98 SE(Second edition). Поддержка Windows 98 продолжалась вплоть до 2006 года!

2. Обзор Windows ME

Windows Millennium Edition - смешанная 16/32-разрядная операционная система, выпущенная корпорацией Microsoft 14 сентября 2000 года. Была названа так в честь нового III тысячелетия (Windows Millennium Edition -- Windows, выпуск тысячелетия).

В данной версии Windows были исправлены некоторые ошибки, а также добавлены новые функции, но под внешней оболочкой скрывалась все та же Windows 98.

Новые функции включали в себя улучшенные возможности организации и совместного использования изображений, музыки и фильмов, серьезнее поддерживали работу с сетью на дому и многопользовательские игры, а также содержали больше функций, относящихся к Интернету, таких как поддержка мгновенных сообщений и широкополосных соединений (кабельных модемов и ADSL). Одна интересная новая функция состояла в возможности восстановить прежние настройки компьютера после неверной установки каких-либо параметров. Например, если пользователь изменил разрешение экрана с 640*480 на 1024*768, и после этого система перестала работать, он мог вернуться к последней работающей конфигурации.

3. Обзор Windows NT

3.1 Windows 2000

После выпуска Windows NT 4.0 в Microsoft предполагали разработать и выпустить новую версию - NT 5.0 , но в 1999 году было выбрано название Windows 2000. Благодаря этому новая операционная система выглядела как продолжение Windows 98. Microsoft рассчитывала иметь единую операционную систему, построенную на основе надежной 32-разрядной технологии, но использующую популярный интерфейс пользователя системы Windows 98 (рисунок 1).

Рисунок 1. Интерфейс Windows 98

Поскольку в действительности операционная система Windows 2000 представляет собой NT 5.0, она унаследовала множество свойств системы NT 4.0. Она является полностью 32-разрядной (планируется переход на 64-разрядную) многозадачной системой с индивидуально защищенными процессами. У каждого процесса есть собственное 32-разрядное (будет 64-разрядное) виртуальное адресное пространство. Операционная система работает в режиме ядра, тогда как процессы пользователя работают в пользовательском режиме, что обеспечивает полноценную защиту.

Операционная система Windows 2000 содержит функции, введенные в Windows 98: полная поддержка устройств plug-and-play, шины USB, стандарта IEEE 1394 (FireWire), IrDA (Infrared Data Association -- стандарт на инфракрасную передачу данных и вывод на печать, разработанный ассоциацией IrDA), а также, среди прочего, управление питанием.

Также была использована усовершенствованная файловая система NTFS.

Еще одно значительное усовершенствование заключается в интернационализации. Операционная система Windows 2000 состоит из единого двоичного кода, работающего во всех странах мира. Для каждой установки системы и даже для каждого пользователя можно выбрать язык, который будет использоваться во время работы системы.

Еще одно изменение заключалось в отсутствии MS-DOS.

В Windows 2000 DOS просто нет, но есть интерфейс командной строки, но это новая 32-разрядная программа, включающая функциональность старой системы MS-DOS.

3.2 Windows XP

Windows XP (кодовое название при разработке -- Whistler; внутренняя версия -- Windows NT 5.1) -- операционная система (ОС) семейства Windows NT корпорации Microsoft. Она была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000 Professional. Название XP происходит от англ. eXPerience (опыт).

Windows XP объединяет в себе достоинства уже знакомых пользователям операционных систем предыдущих поколений: удобство, простоту в инсталляции и эксплуатации ОС семейства Windows 98 и Windows ME, а также надежность и многофункциональность Windows 2000. В настоящее время Windows XP для настольных ПК и рабочих станций выпускается в трех модификациях: Home Edition для домашних персональных компьютеров, Professional Edition -- для офисных ПК и, наконец, Microsoft Windows XP 64bit Edition -- это версия Windows XP Professional.

Системные требования: процессор -- Pentium-совместимый, тактовая частота от 233 МГц и выше; объем оперативной памяти -- 64 Мбайт; свободное дисковое пространство -- 1,5 Гбайт. Для стабильной и быстрой работы рекомендуется устанавливать данную операционную систему на компьютер со следующими оптимальными характеристиками: процессор -- Pentium-II-совместимый (или выше), тактовая частота от 500 МГц и выше; объем оперативной памяти -- 256 Мбайт; свободное дисковое пространство -- 2 Гбайт. Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM), модем со скоростью не менее 56 Kbps.

Если сравнить Windows XP с более ранними версиями Microsoft Windows, в новой операционной системе легко обнаружить множество значительных отличий.

· Новое оформление графического интерфейса, включая более округлые формы и плавные цвета; а также дополнительные функциональные улучшения (такие, как возможность представления папки в виде слайд-шоу в проводнике Windows). Пользователь Windows не привязан к какому-либо стандартному интерфейсу, устанавливаемому в системе по умолчанию. Если вам не нравится традиционный вид окон, элементов управления и Панели задач, доставшийся новой ОС «в наследство» от Windows 2000, то вы можете без труда изменить их, загрузив из Интернета любой из сотен специально разработанных "Тем".

· Поддержка метода сглаживания текста ClearType, улучшающего отображение текста на ЖК-дисплеях (по умолчанию отключена).

· Возможность быстрого переключения пользователей (FAST USER SWITCHING), позволяющая временно прервать работу одного пользователя и выполнить вход в систему под именем другого пользователя, оставляя при этом приложения, запущенные первым пользователем, включёнными.

· Функция «удалённый помощник», позволяющая опытным пользователям и техническому персоналу подключаться к компьютеру с системой Windows XP по сети для разрешения проблем. При этом помогающий пользователь может видеть содержимое экрана, вести беседу и (с позволения удалённого пользователя) брать управление в свои руки.

· Программа восстановления системы, предназначенная для возвращения системы в определённое предшествующее состояние (эта функция является развитием аналогичной программы, включённой в Windows ME), а также улучшение других способов восстановления системы. Так, при загрузке последней удачной конфигурации загружается также и прежний набор драйверов, что позволяет в ряде случаев легко восстановить систему при проблемах, возникших в результате установки драйверов; возможность отката драйверов и т.д.

· Улучшенная совместимость со старыми программами и играми. Специальный мастер совместимости позволяет эмулировать для отдельной программы поведение одной из предыдущих версий ОС (начиная с Windows 95). Впрочем, функция совместимости присутствует в Windows 2000 с пакетом обновления 2.

· Возможность удалённого доступа к рабочей станции благодаря включению в систему миниатюрного сервера терминалов (только в издании Professional).

· Более развитые функции управления системой из командной строки.

· Поддержка проводником Windows цифровых фотоформатов и аудиофайлов (автоматическое отображение метаданных для аудиофайлов, например, тегов ID3 для MP3-файлов).

· Windows XP включает технологии, разработанные фирмой Roxio, которые позволяют производить прямую запись CD из проводника, не устанавливая дополнительное ПО, а работа с перезаписываемыми компакт-дисками становится подобной работе с дискетами или жёсткими дисками. Также в Media Player включена возможность производить запись аудиодисков. Возможности работы с образами дисков не предусмотрено.

· Windows XP может работать с архивами ZIP и CAB без установки дополнительного ПО. Работа с архивами данного типа возможна в проводнике как с обычными папками, которые можно создавать и удалять, заходить в архив, добавлять/удалять файлы подобно работе с обычными папками. Также возможна установка пароля на архив. При необходимости можно назначить для работы с этими архивами любое стороннее программное обеспечение.

· Улучшения в подсистеме EFS, заключающиеся в необязательности агента восстановления, более безопасного сохранения ключей. Шифруемые файлы теперь не просто удаляются, а перезаписываются нулями, что гораздо надёжнее. Начиная с SP1, становится возможным использовать (он и используется по умолчанию) алгоритм AES, наряду с DESX и 3-DES.

· Настраиваемые панели инструментов, с помощью которых можно оптимизировать доступ к файлам, папкам и ресурсам Интернета. Достаточно разместить их на краю Рабочего стола (наподобие боковой панели) или на Панели задач (в форме ссылки).

· Частичное использование сборок (англ. Side-by-side assembly, (SxS)).

3.3 Windows Vista

windows операционный система vista

Windows Vista (МФА: [?w?n.do?z ?v?st?]) -- 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.

Среди особенностей Windows Vista следует выделить:

1. По утверждению самой Microsoft время загрузки системы меньше, чем в Windows XP и на большинстве компьютеров составляет меньше минуты. Уменьшено время входа и выхода из спящего режима до 6 секунд. Но с появлением пользовательского интерфейса приходится ждать значительно дольше, чтобы начать полноценную работу, пока пройдут фоновые процессы, сильно затрудняющие работу сторонних программ.

2. Благодаря технологии «Windows ReadyBoost» стало возможно использование ёмкости внешних USB флеш накопителей в качестве оперативной памяти, что в некоторых случаях увеличивает производительность на 40 %.

3. Полностью переработана логическая модель взаимодействия с графическими устройствами.

4. User Account Control (UAC) -- система контроля учётных записей пользователей, которая требует явного разрешения пользователя при выполнении любого действия, требующего административных полномочий, вне зависимости от прав текущего аккаунта пользователя. Если пользователь не является администратором, будет выводиться запрос, в котором можно выбрать административную учётную запись и выполнить операцию с её правами, введя пароль -- это позволяет производить конфигурирование системы и установку приложений из учётной записи ограниченного пользователя, не используя явно механизм runas и без необходимости переключения в другую учётную запись (что требовалось в XP, например, в случае изменения параметров TCP/IP). Если пользователь входит в группу «Администраторы», то ему потребуется (при настройках по умолчанию) подтвердить использования прав, ответив на запрос системы. UAC запрашивает данные в режиме Secure Desktop, с помощью которого осуществляется защита от перехвата данных и контроля за окном ввода со стороны сторонних программ (примерно такой же режим был использован при входе в домен NT с требованием двукратного нажатия Ctrl-Alt-Del). UAC можно отключить для отдельных категорий учётных записей и переконфигурировать, используя локальную (или групповую при использовании в домене) политику безопасности: например, можно задать обязательное введение пароля для использования административных полномочий всеми пользователями (включая администраторов), запретить эти действия пользователям ограниченных учётных записей и т. д.

5. Шифрование диска Bitlocker -- предоставляет возможность шифрования системного диска, используя интерфейс командной строки и другие разделы. При этом используется USB-ключ или Trusted Platform Module для хранения ключей шифрования. Для шифрования разделов, по умолчанию, используется алгоритм AES с длиной ключа 128 бит в режиме шифрования CBC. Данная возможность присутствует в версиях Vista Enterprise или Ultimate.

6. Система шифрования файлов EFS. Эта система, появившаяся впервые в Windows 2000, работает в версиях Vista Business, Enterprise или Ultimate и даёт возможность «прозрачного» шифрования файлов на уровне файловой системы алгоритмами AES (с 256-битным ключом) или 3-DES. Для каждого файла случайным образом генерируется ключ шифрования, который, в свою очередь, шифруется открытым ключом пользователям (по умолчанию 2048 бит). В Vista с помощью политик появилась возможность задавать разную длину открытого ключа пользователя (1024, 2048, 4096,…), сохранять ключ на смарт-картах (по умолчанию, ключ хранится локально, защищённый паролем пользователя) и шифровать файл подкачки, а также требовать обязательного шифрования пользовательской папки с документами.

7. Предотвращение заражения вирусами с извлекаемых носителей. По умолчанию в Windows Vista отключён автозапуск программ с флеш-карт и устройств USB. Это предотвращает заражение компьютера вирусами, которые распространяются через флеш-карты. Так же имеются политики, управляющие доступом к внешним носителям (включая USB), что также способствует защите конфиденциальных данных.

8. Блокировка прямой записи на диск. Windows Vista запрещает прямую запись на диск (\.\PhysicalDriveX), если с диска смонтирована файловая система.

Существует мнение, что Windows Vista является худшей операционной системой, выпущенной Microsoft. Так же Windows Vista заняла первое место в конкурсе «Провал года», проводимого сайтом Pwnie award, созданным в 2007 году. Более того, по предположению сайта The Inquirer.net, по ряду беспрецедентных промоакций, связанных с продвижением WV на рынке, можно сделать вывод том, что руководство Microsoft признало Windows Vista провалом.

3.4 Windows 7

Windows 7 -- операционная система семейства Windows NT.

Операционная система поступила в продажу 22 октября 2009 года и сразу завоевала большую популярность и прославилась надежностью и быстродействием. Данная версия Windows сочетает в себе надежность Windows XP и красивый интерфейс Vista.

В ОС, кроме версии Windows 7 Starter, встроено около 120 фоновых рисунков, уникальных для каждой страны и языковой версии. Так, русская версия включает тему «Россия» с шестью уникальными обоями высокого разрешения. Все версии включают 50 новых шрифтов. Существующие шрифты доработаны для корректного отображения всех символов. Windows 7 -- первая версия Windows, которая включает больше шрифтов для отображения нелатинских символов, чем для отображения латинских. Панель управления шрифтами также подверглась улучшению -- по умолчанию, в ней будут отображаться только те шрифты, раскладка для которых установлена в системе.

Реализована поддержка Unicode 5.1. Панель поиска Instant Search теперь распознаёт больше языков.

Дополнительным преимуществом Windows 7 можно считать более тесную интеграцию с производителями драйверов. Большинство из драйверов определяются автоматически, при этом в 90 % случаев сохраняется обратная совместимость с драйверами для Windows Vista.

3.5 Windows 8

Windows 8 - операционная система (ОС), принадлежащая к семейству ОС Microsoft Windows, следующая за Windows 7 и разработанная транснациональной корпорацией Microsoft. В продаже с 26 октября 2012 года в магазинах, принимающих участие в акции. Серверной версией является Windows Server 2012.

Основные нововведения

· Internet Explorer 10. IE 10 в Windows 8 включен в настольном и сенсорном вариантах. Последний не поддерживает плагины или ActiveX, но включает в себя версию проигрывателя Adobe Flash Player, который оптимизирован для сенсорного управления.

· Учетная запись Майкрософт и синхронизация параметров: Возможность войти в Windows с помощью Live ID. Это позволит войти в профиль пользователя и загрузить настройки через интернет, а также добавляет интеграцию со SkyDrive.

· Магазин приложений Windows Store. Windows Store -- единственный способ покупки и загрузки Metro-приложений, а также приложений для рабочего стола в Windows RT.

· Аутентификация пользователя. Добавлено два новых метода для аутентификации пользователя: картинка-пароль, позволяющая пользователю войти в систему при помощи трех касаний, и четырёхзначный PIN-код, а также встроенная поддержка биометрических устройств. Пароль нелокальной учетной записи пользователя соответствует паролю учетной записи Майкрософт.

· Проводник. Проводник включает в себя Ribbon-ленту (наподобие ленты в Microsoft Office и Windows Essentials) и улучшения в способах разрешения конфликтов при переносе или копировании файлов.

· Восстановление системы. Добавлено две новые функции: Обновление (англ. Refresh) и Сброс (англ. Reset). Обновление для Windows восстанавливает все файлы в исходное состояние, сохраняя при этом все настройки, файлы и приложения. Сброс же возвращает компьютер к заводским настройкам.

· Новый диспетчер задач. В Windows 8 диспетчер задач был полностью изменен. Добавлены новые графики производительности, оптимизировано управление выполняющимися приложениями, фоновыми процессорами и службами на единой вкладке «Производительность». Также в диспетчер задач было перенесено управление автозагрузками из «Конфигурации системы».

· Семейная безопасность. Снова встроена в Windows, управление семейной безопасностью осуществляется в панели управления.

· Персонализация. После запуска на экране появляется картинка с текущим временем и датой. Для начала работы нужно нажать любую кнопку, открыв экран приветствия. Саму картинку можно сменить в настройках. Добавлено автоопределение цвета в темах для рабочего стола.

· Усовершенствованный поиск. На начальном экране нужно лишь нажать любую клавишу для начала поиска по приложениям, параметрам и т. п.

· Раскладка клавиатуры. Менять раскладку клавиатуры можно также с помощью сочетаний клавиш "Windows" + "Space" либо "Shift" + "Alt".

На компьютерах с Windows 8 все приложения пользователя видны сразу на экране, в том числе, например, часто посещаемые сайты. В новой операционной системе установлен Internet Explorer 10, созданный для сенсорного управления, а также встроенные облачные инструменты SkyDrive. Кроме того, пользователям Windows 8 будет доступен Office 2013. Также Microsoft создал свой магазин приложений Windows Store.

Создатели новой ОС уверяют, что технические требования к Windows 8 те же, что и к Windows 7. При этом устройства с Windows 8 загружаются на 33% быстрее и потребляют на 42% меньше памяти.

Заключение

Прогресс не стоит на месте. Конфигурации компьютеров становятся лучше, увеличиваются объемы ресурсов компьютера. Производители операционных систем тоже стараются не отставать от компьютерного прогресса, так как современная аппаратная структура требует современной программной.

Растет производительность - растут потоки обрабатываемых данных, с которыми MS-DOS не может справиться.

Также развитие операционных систем можно обуславливать растущими запросами пользователей, например появление планшетов с сенсорными экранами. Пользователю хочется, чтобы его любимая операционная система Windows могла не только поддерживать сенсорный ввод, но и обеспечивать удобный и понятный интерфейс, установку приложений, быструю работу в сети и др.

Размещено на Allbest.ru