Что такое Windows?

Любая операционная система, будь то Windows, MacOS X или Linux, работает по одному и тому же принципу: она автоматически загружается после включения компьютера и управляет работой всех его компонентов (центральным процессором, видеокартой и жесткими дисками). Именно «операционка обеспечивает работу всех прикладных программ, позволяя, например, текстовому редактору распечатывать документы, а браузеру – отображать веб-страницы.
Операционные системы на первых персональных компьютерах – MS DOS и ее клоны – управлялись командной строкой: пользователь должен был набирать все команды и запускать их на выполнение нажатием клавиши [Enter]. Однако с тех пор все радикально изменилось. Само название Windows отражает суть нового принципа взаимодействия пользователя с программами: каждое приложение запускается в своем собственном окне, а пользователь имеет доступ ко всем открытым окнам. Переключение между ними и управление программой в отдельном окне может быть выполнено как посредством клавиатурных команд, так и с помощью мыши (но в обоих случаях вам не придется вводить команды – достаточно будет выбрать нужные пункты меню).

Как работает Windows?

Windows состоит из набора компонентов, образующих иерархическую структуру, на каждом уровне которой выполняются определенные задачи:

1. на самом нижнем уровне располагается ядро ОС – его еще называют «сердцем операционной системы. Нижний в данном контексте означает близость к аппаратным компонентам ПК, с которыми ядро взаимодействует напрямую. Оно осуществляет общее управление всеми происходящими в Windows процессами – например, определяет, сколько вычислительной мощности процессора нужно выделить той или иной программе. Windows всегда старается так распределить системные ресурсы, чтобы параллельно работающие приложения получали их в достаточном количестве;
2. системные функции – компонент, расположенный «над ядром ОС и, отвечающий за выполнение системных функций – например, за работу службы автоматического обновления Windows;
3. подсистема Win32 – располагается на третьем уровне и предоставляет прикладным программам важнейшие интерфейсы.
4. программные интерфейсы (API) – располагаются на последнем уровне и отвечают за доступность различных технологий Windows, используемых, например, более ранними версиями программ или играми.

Как осуществляется взаимодействие прикладных программ и Windows?

Прикладные программы – антивирусы, офисные приложения или игры – не могут напрямую обращаться к процессору или осуществлять вывод результатов на экран монитора. Разработка программного обеспечения превратилась бы в довольно трудную задачу, если бы в код программы нужно было добавлять модули для выполнения всех стандартных операций. Каждое приложение использует готовые функции операционной системы, которые и позволяют отображать картинку на экране или, например, выполнять распечатку текста.
Вызов этих функций происходит через специальные программные интерфейсы (API), которые связывают прикладные программы с операционной системой и устройствами компьютера. Если программе требуется записать файл на диск, она обращается к функции сохранения данных Windows. Приложение дает указание операционной системе: «Сохрани файл AБВГД на жесткий диск!, а Windows принимает эту команду и проделывает всю необходимую для записи файла работу: находит на жестком диске свободную область, резервирует это место под будущий файл и затем записывает туда информацию. Кроме того, система информирует программу о результате операции: прошло ли создание файла успешно или же возникли какие-либо проблемы. Как видите, Windows выступает «посредником между программой и устройствами компьютера. Самый известный программный интерфейс называется DirectX – он служит для поддержки различных графических режимов в играх.
Программы, разработанные для Windows, в большинстве случаев не будут работать под другими ОС (например, Linux или Mac OS); заметим, что и обратное тоже верно (то есть программа для Mac OS не будет работать под управлением Windows). Основная причина этого кроется в том, что в системах используются уникальные API, на работу с которыми рассчитаны прикладные программы.

Сколько версий Windows существует?

Их очень много больше дюжины. Microsoft подразделяет все операционные системы Windows на две категории:
1. пользовательские – в их число входят такие ОС, как Windows 98, XP и Vista – предназначены для домашнего или офисного использования. Наиболее распространенной является Windows XP, а самой новой – Windows Vista.
2. серверные – такие системы, как Windows Server 2003 или 2008, существуют в нескольких версиях, отличающихся производительностью. Они устанавливаются на серверы, которые выполняют обслуживание многопользовательской сети.
С момента выпуска Windows XP компания Microsoft стала разделять операционную систему на несколько версий:
- Home Edition – это стандартная версия Windows XP, которая обычно предустанавливается на новые компьютеры;
- Professional – в этой версии имеются дополнительные сетевые функции, которые, однако, вряд ли пригодятся большинству индивидуальных пользователей;
- Media Center – версия, выпущенная в 2004 году, в которой реализован дополнительный Рабочий стол, подходящий для отображения на экране телевизора.
В самой новой версии Windows – Vista – не так-то просто выбрать подходящий вариант системы – их целых шесть:

- Home Basic – самая простая версия ОС, предназначенная для работы с фотографиями, видеофильмами и музыкой. Кроме того, в нее включены такие стандартные программы, как Internet Explorer и Почта Windows.
- Home Premium – эта версия предустановлена на большинстве новых компьютеров. От версии Basic ее отличает наличие элегантного Aero-интерфейса, а также дополнительные функции для работы с мультимедийным содержимым.
- Business – версия, предназначенная для использования на предприятиях благодаря наличию в ней сетевых функций.
- Ultimate – эта версия сочетает в себе возможности версий Home Premium и Business. Она задумана как система для профессионалов, которые используют компьютер для решения бизнес-задач, но при этом не отказываются и от работы с мультимедийным контентом.
- Enterprise – эта версия доступна для предприятий и компаний, заключивших с Microsoft специальный договор. По сути, она представляет собой расширенный вариант Business Edition.

Когда появилась Windows?

В апреле 1983 года компания Microsoft впервые представила так называемый Interface Manager, разработанный ей для собственной операционной системы MS-DOS. С помощью него можно было одновременно запускать на компьютере несколько программ, например, текстовый редактор и табличный процессор. На жаргоне программистов эти отдельно исполняемые программы стали называться окнами – так вскоре родилось название «Windows, и с таким именем появилась в 1985 году первая версия Windows – 1.0.
Вы уже привыкли к тому, что после запуска системы на экране монитора появляется Рабочий стол с расположенными на нем ярлыками. А вот при запуске Windows 1.0 на экране можно было видеть только содержимое жесткого диска. Чтобы запустить программу, пользователь должен был сначала перейти в нужную папку на диске, затем найти в ней файл программы и только потом запустить его двойным щелчком мыши или нажатием клавиши Enter на клавиатуре.
Windows 1.0 поставлялась на двух дискетах и состояла из 90 файлов, общий объем которых равнялся 2 Мб. С выходом каждой новой версии запросы системы к занимаемому ей месту на диске росли: для Windows Vista уже требуется около 12 Гб дискового пространства и состоит она из примерно 73 тысяч файлов, то есть эта ОС в 6000 раз объемнее, чем Windows 1.0.

Почему Windows так долго загружается?

Windows запускается не в тот момент, когда вы нажимаете на кнопку включения ПК. Сначала выполняется этап тестирования всех аппаратных компонентов, а потом в работу вступает модуль, записанный в загрузочном секторе жесткого диска. Он отыскивает в системном разделе файлы операционной системы и запускает их. Только после этого выполняется собственно старт ОС Windows, которая затем контролирует процесс загрузки своих модулей.

Каким образом Windows сохраняет настройки?

Как и многие другие программы, Windows содержит тысячи настроек и параметров. Так, например, с помощью апплетов Панели управления пользователь может устанавливать цветовую гамму программных окон, изменять системное время, настраивать параметры энергосбережения и многое другое. Все настройки сохраняются в системном реестре. Работая в Windows, вы, сами того не подозревая, каждую секунду обращаетесь к реестру за информацией: при открытии текстового файла именно в реестре система находит информацию о том, какую программу (например, Word) следует запустить для работы с ним. Из него же Windows узнает, в каком месте жесткого диска следует искать эту программу. ОС запускает Word и загружает в него выбранный текстовый файл. При запуске более сложных приложений, например пакета для записи DVD, в одно и то же время будут произведены сотни обращений к реестру.
Реестр имеет древовидную структуру: слева расположены папки реестра, называемые ключами. Отдельные настройки и различная информация описываются значениями параметров ключей. К примеру, программа для записи дисков Nero сохраняет десятки настроек, в том числе скорость прожига или путь к использованной в последний раз папке на диске.
С помощью встроенного в Windows редактора реестра можно изменять существующие значения параметров реестра, добавлять или удалять ключи. Внимание: ошибочные настройки реестра могут нарушить нормальную работу отдельных приложений или всей системы. Ведь редактор позволяет вносить изменения в реестр, не проверяя, являются ли они корректными. Поэтому заниматься редактированием реестра следует только продвинутым пользователям и только в крайних случаях.

Что умеет Windows?

В составе операционных систем Windows XP и Vista имеется множество утилит, которые нужны в повседневной работе. Вот наиболее важные из них:
1. с помощью Проигрывателя Windows Media, Фотогалереи и Media Center легко и удобно просматривать фотографии и фильмы, а также слушать музыку. Программы Movie Maker и DVD Maker помогут смонтировать фильм из отдельных видеоклипов и записать его на оптический диск;
2. заниматься веб-серфингом вы можете с помощью встроенного в систему браузера Internet Explorer. Для приема и отправки электронных сообщений предназначены Outlook Express или почтовый клиент Windows Mail в Vista;
3. для управления файлами и папками как нельзя лучше подойдет Проводник Windows, а сохранить текущие настройки и файлы на случай непредвиденных сбоев системы позволит утилита «Восстановление системы;
4. на страже безопасности системы стоит «Брандмауэр Windows, а «Центр безопасности проинформирует о том, насколько хорошо защищен компьютер, а также загружены ли последние обновления системы. В Windows Vista, помимо этого, имеется средство защиты от сетевых атак «Защитник Windows и функции родительского контроля и контроля учетных записей пользователя.
5. Прочие полезные утилиты – программа звукозаписи, текстовый редактор, калькулятор и графический редактор – также входят в состав стандартной поставки Windows. В Vista имеются и средства для распознавания голоса, которые позволяют управлять компьютером с помощью голосовых команд (пока только в англоязычной версии ОС).

Так осуществляется запуск Windows

При включении компьютера запускается BIOS: она выполняет тестирование всех важнейших компонентов ПК. Затем управление передается загрузчику операционной системы – экран на короткое время гаснет. После этого Windows загружает драйверы и программы, необходимые для работы ОС, в частности, Проводник Windows. Если пользователь входит в систему с вводом пароля (например, когда на компьютере работает несколько пользователей), появится окно для ввода имени и пароля. После входа в систему на экране отобразится стандартный Рабочий стол Windows.

В чем различие 32- и 64-битной версий Windows?

Windows XP и Windows Vista существуют в 32-битной и в 64-битной версиях. На деле эти цифры означают следующее. Наличие 32-битной версии Windows на компьютере, оснащенном 4 Гб оперативной памяти, не позволит вам использовать вычислительную мощность машины «на полную катушку. Это происходит от того, что 32-битные системы (они обозначаются также x86), хотя и поддерживают 4 Гб памяти, реально работают с 2-3,5, поскольку другие компоненты компьютера, например видеокарта, занимают под свою работу часть «оперативки.
64-битная версия Windows (или x64) поддерживает оперативную память объемом до 128 Гб – этого более чем достаточно для работы Windows-приложений в перспективе на ближайшие 10 лет. Естественно, 64-битная версия Windows требует значительно больше вычислительных ресурсов: ей нужен высокопроизводительный компьютер, оснащенный более чем 4 Гб оперативной памяти и мощным процессором. Если установить 64-битную версию на ПК с процессором с тактовой частотой менее 2 ГГц и недостаточным количеством памяти (менее 2 Гб), она будет работать ощутимо медленнее, чем 32-битная.
Большой недостаток 64-битной версии заключается в том, что разработанные для 32-битной версии драйверы с ней не работают, а предназначенные для 64-битной есть далеко не ко всем устройствам. Кроме того, для многих из них создание таких драйверов даже и не планируется (эти устройства либо вообще нельзя использовать с 64-битной системой, либо функциональность их будет сильно ограничена).

Каковы перспективы развития Windows?

Ядро системы Windows XP и Vista все еще базируется на разработках, сделанных при проектировании Windows NT, то есть на технологиях пятнадцатилетней давности. Несмотря на то, что Microsoft дорабатывает это ядро для каждой новой версии Windows, в нем скопилось достаточно «пережитков прошлого. Функции, которые сейчас используются в Windows очень редко или не используются вообще, стали слабым местом в безопасности ОС и могут даже привести к сбоям в ее работе. Поэтому в настоящее время компания Microsoft работает над созданием нового ядра, получившего название Singularity.
Microsoft планирует изменить не только ядро системы, но и технологию хранения данных. В настоящий момент файлы размещаются на жестком диске компьютера, в будущем же не только большая часть самой Windows, но и данные пользователя (по его желанию) будут храниться на веб-сервере, что позволит получать доступ к своим данным и программам с любого ПК, и пользователь не будет жестко привязан к своему компьютеру. Концепция хранения данных в Сети не нова. Прежде попытки ее реализации терпели неудачу из-за низкой пропускной способности каналов связи, а также по соображениям недостаточной безопасности при передаче и сохранении персональных данных на удаленных компьютерах. И все-таки Microsoft шаг за шагом продвигается по этому пути: чат-клиент Windows Live Messenger после ввода данных пользователя загружает из Сети его профиль, список контактов и информацию о статусе, независимо от того, с какого ПК выполнен вход в программу.

Что придет на смену Windows Vista?123

Windows 7

Первые скриншоты операционной системы Windows 7– преемника Vista – уже вовсю «гуляют по Интернету! Новая операционная система должна увидеть свет в следующем году, о чем заявил основатель Microsoft Билл Гейтс. Пока неясно, идет ли речь о появлении предварительной версии или же о выпуске полноценной законченной ОС. Некоторые новшества уже известны. Windows 7 будет помещать файлы пользователя в специальный банк данных (а не записывать их на произвольное место жесткого диска), что позволит ускорить поиск нужной информации. Эта операционная система получит и новый Рабочий стол, разработанный той же командой, которая трудилась над интерфейсом Office 2007.

Singularity

За закрытыми дверями лабораторий Microsoft идет процесс создания «с нуля абсолютно новой операционной системы, оснащенной другим ядром. Она будет лишена недостатков предыдущих версий Windows, и как результат, ей потребуется заметно меньше памяти для работы: 20 Мб против 300 или 500 Мб Windows Vista. Ядро Singularity будет поддерживать новые функции безопасности. Программы теперь не смогут напрямую обращаться к операционной системе или другим приложениям. Все подобные обращения будут отслеживаться специальными «охранниками, и система даст разрешение на их исполнение, только если они будут признаны безопасными.