Windows NT
Рабочий столWindows 11 — панель задач и главное меню по умолчанию отцентрированы
Разработчик	Microsoft
Последняя версия	10.0.26100.1882 (октябрь2024)[1]
Метод обновления	Центр обновления Windows
Поддерживаемые языки	Многоязычный
Поддерживаемые платформы	IA-32, x86-64, DEC Alpha, MIPS, PowerPC, ARM, Itanium и I860
Типядра	Гибридное
Интерфейс	Windows shell[вд]
Лицензия	MicrosoftEULA
Состояние	Обновляется
Предыдущая	Windows 9x
Веб-сайт	microsoft.com/ru-ru/wind…
Медиафайлы на Викискладе

Windows NT (аббр. отангл. New Technology) — линейкаоперационных систем (ОС) производства корпорацииMicrosoft и название первых версий ОС.

Windows NT была разработана в начале 1990-х после прекращения сотрудничестваMicrosoft иIBM надOS/2, развивалась отдельно от других ОС семействаWindows (Windows 3.x иWindows 9x) и, в отличие от них, позиционировалась как надёжное решение длярабочих станций (Windows NT Workstation) исерверов (Windows NT Server). Windows NT дала начало семейству операционных систем, в которое входят: собственноWindows NT 3.1,Windows NT 3.50,Windows NT 3.51,Windows NT 4.0,Windows 2000,Windows XP,Windows XP Professional x64 Edition,Windows Server 2003,Windows Vista,Windows Server 2008,Windows 7,Windows Server 2008 R2,Windows 8,Windows 8.1,Windows Server 2012,Windows Server 2012 R2,Windows 10,Windows Server 2016,Windows Server 2019,Windows 11,Windows Server 2022.

Разработка Windows NT под рабочим названием «NTOS/2» была начата в ноябре1988 года группой специалистов во главе сДэвидом Катлером, который перешёл в Microsoft изDEC, где они разрабатывалиVAX иOpenVMS^[2]. Работа шла параллельно с разработкой фирмойIBM собственной ОС,OS/2 2.0, которая окончательно вышла только в апреле1992 года. В России была выпущена 13 июня 1992 года.

Одновременно с этим корпорация Microsoft продолжала разрабатывать свои ОС семействаDOS иWindows, отличавшиеся меньшими требованиями к ресурсам компьютера, чем IBM OS/2. После того, как в мае1990 года была выпущенаWindows 3.0, Microsoft решила добавить в NT OS/2 программный интерфейс (API), совместимый сWindows API. Это решение вызвало серьёзные трения между фирмами Майкрософт и IBM, которые закончились разрывом совместной работы. IBM продолжила разработку OS/2 самостоятельно, а Microsoft 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 9x, с точки зрения маркетинга Windows NT оказалась существенно более удачной, чем OS/2.

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 планировалисьIntel i860^[3] и затем —MIPS, поддержка Intelx86 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 не было ни одной стабильной версии этой ОС, хотя именно от кодового названия этого процессора,N10 (N Ten), происходит название самой ОС NT^[4][5]. Ныне Microsoft расшифровывает аббревиатуру NT какNew Technology. А в качестве альтернативы POSIX-подсистеме Microsoft стала предлагатьПодсистему для приложений на базе UNIX. В обновлении «Anniversary Update» для Windows 10 за июль 2016 года предложена бета-версия подсистемыWindows Subsystem for Linux для выполнениябинарных исполняемых файлов для ядра Linux без применениявиртуализации. В качестве базовой системы предлагается образUbuntu, в версии за 11 апреля 2017 добавлены также образыSUSE иFedora.

Переносимость NT была одной из её первоочередных задач. Именно поэтому разработка этой ОС изначально велась для процессора i860, хотядвоичная совместимость с OS/2, бывшая одним из условий проекта NT OS/2, в любом случае потребовала бы создания версии NT для x86 либо включения в неё эмуляции этой платформы. Количество платформ, для которых существовали релизные версии ОС семейства Windows NT, впечатляет: кроме названных MIPS и Intel x86, сюда входятPowerPC,DEC Alpha,Itanium и AMDx86-64. Независимыми производителями компьютерных систем были также разработаны версии Windows NT для архитектурClipper^[англ.] иSPARC; однако эти версии не были выпущены как самостоятельные программные продукты. В качестве ОС высокой переносимости при разработке NT были взяты за пример ОСUnix иMach.

Для разработки ОС NT фирма Microsoft пригласила группу специалистов из компанииDEC во главе сДэвидом Катлером, обладавшую опытом созданиямногозадачных операционных систем, таких какVAX/VMS иRSX-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, лежавшие 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; вWindows NT 4.0 была удалена поддержкафайловой системыHPFS, а в Windows XP была удалена подсистема поддержки программ для OS/2 1.x.

Подсистема пользовательского интерфейса в Windows NT реализуетоконный интерфейс, подобный интерфейсу предыдущих версий Windows. Двумя типами объектов этой подсистемы, отсутствовавшими в 16-битных версиях Windows и в Windows 9x, являютсяоконные станции ирабочие столы. Оконная станция соответствует одному сеансу пользователя Windows NT — например, при подключении через службуудалённого 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 собственныйбуфер обмена, набор глобальных атомов (используемых для операцийDDE), и наборрабочих 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 выходаWindows 10 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 именю — 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.

Для прикладных программ системой Windows NT предоставляется несколько наборов API. Основной из них — так называемый «родной» API (NT Native API), реализованный вдинамически подключаемой библиотекеntdll.dll и состоящий из двух частей:системные вызовыядра NT (функции с префиксамиNt иZw, передающие выполнение функциям ядраntoskrnl.exe с теми же названиями) и функции, реализованные в пользовательском режиме (с префиксомRtl). Часть функций второй группы использует внутри себя системные вызовы; остальные целиком состоят из непривилегированного кода и могут вызываться не только из кода пользовательского режима, но и издрайверов. Кроме функций Native API, вntdll также включены функции стандартной библиотеки языкаСи.

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 феврале2000 года опубликована книгаГэри Неббета «Справочник по базовым функциям API Windows NT/2000» (ISBN 1-57870-199-6); в2002 году она была переведена на русский язык (ISBN 5-8459-0238-X). Источником информации о Native API может служить WindowsDDK, где описаны некоторые функции ядра, доступные посредством Native API, а также изучение кода Windows (обратная разработка) — посредствомдизассемблирования либо используя исходные тексты Windows 2000, ставшие доступными в результате утечки, либо используя исходные текстыWindows Server 2003, доступные в рамках программыWindows Research Kernel.

Программы, выполняющиеся до загрузки подсистем, обеспечивающих работу остальных API ОС Windows NT, ограничены использованием Native API^[13]. Например, программаautochk, проверяющая диски при загрузке ОС после некорректного завершения работы, использует только Native API.

Чаще всего прикладными программами для Windows NT используется Win32 API — интерфейс, созданный на основе API ОСWindows 3.1 и позволяющий перекомпилировать существующие программы для 16-битных версий Windows с минимальными изменениями исходного кода. Совместимость Win32 API и 16-битногоWindows 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 поддержкаконсольных программ,многопоточности и объектов синхронизации, таких какмьютексы исемафоры. Документация на Win32 API входит в состав MicrosoftPlatform SDK и доступна навеб-сайте.^[14]

Библиотеки поддержки Win32 API в основном названы так же, как системные библиотекиWindows 3.x, с добавлением суффикса32: это библиотекиkernel32,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 подсистемеcsrss посредством механизмаLPC^[англ.], либо осуществлятьсистемный вызов в библиотекуwin32k, реализующую необходимую для Win32 API поддержку в режиме ядра. Четыре перечисленных варианта могут также комбинироваться в любом сочетании: например, функция Win32 APIWriteFile обращается к функции Native APINtWriteFile для записи в дисковый файл, и вызывает соответствующую функциюcsrss для вывода вконсоль.

Поддержка Win32 API включена в семейство ОСWindows 9x; кроме того, она может быть добавлена вWindows 3.1x установкой пакетаWin32s. Для облегчения переноса существующих Windows-приложений, использующих для представления строкMBCS-кодировки, все функции Win32 API, принимающие параметрами строки, были созданы в двух версиях: функции с суффиксомA (ANSI) принимают MBCS-строки, а функции с суффиксомW (wide) принимают строки в кодировкеUTF-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 опциямикомпиляции, а в модуляхDelphi до 2010 версии, например, они жёстко завязаны на варианты с суффиксом A. При этом большинство новых функций, появившихся в Windows 2000 или более поздних ОС семейства Windows NT, существует только в Unicode-версии, потому что задача обеспечения совместимости со старыми программами и с ОС Windows 9x уже не стоит так остро, как раньше.

В отличие от большинствасвободныхUnix-подобных ОС, Windows NT сертифицирована институтомNIST на совместимость со стандартомPOSIX.1, и даже с более строгим стандартомFIPS 151-2. Библиотекойpsxdll экспортируются стандартные функции POSIX, а также некоторые функции Native API, не имеющие аналогов в POSIX — например, для работы скучей, соструктурными исключениями, сЮникодом. Внутри этих функций используются как Native API, так иLPC-вызовы в подсистемуpsxss, являющуюся обычным Win32-процессом.

Для выполнения 16-битных программ, написанных для OS/2 1.x, в состав Windows NT включены две системных библиотеки OS/2 (doscalls иnetapi) и консольная программа-эмуляторos2^[15], которая загружает и использует посредством LPC-вызовов подсистемыos2srv иos2ss. Остальные системные библиотеки OS/2, кроме двух названных (kbdcalls,mailslot,moncalls,nampipes,quecalls,viocalls и ещё десяток), не хранятся как отдельные файлы, а эмулируются. Программы, написанные для OS/2 2.0 и выше, а также оконные программы и программы, напрямую работающие с устройствами компьютера, в том числедрайверы, системой Windows NT не поддерживаются.

Обе эти подсистемы, необязательные для работы большинства приложений, были удалены в Windows XP и последующих выпусках Windows. При помощи манипуляций среестром их можно было отключить и в предыдущих версиях Windows NT, что рекомендовалось специалистами покомпьютерной безопасности в целях сокращенияповерхности атаки компьютерной системы.

Чтобы обеспечитьдвоичную совместимость с существующими программами для предыдущих семейств ОС от Microsoft, в Windows NT была добавлена программа-эмуляторntvdm, реализующая VDM (виртуальнуюDOS-машину), внутри которой может выполняться программа для DOS. Для каждой выполняемой DOS-программы создаётся собственная VDM, тогда как несколько 16-битных Windows-программ могут выполняться в отдельных потоках внутри одной VDM, которая в этом случае играет роль подсистемы. Для того, чтобы внутри VDM можно было выполнять программы для Windows, в неё сначала должна быть загружена программаwowexec, устанавливающая связь VDM с платформой WOW («Windows on Win32»), позволяющей использовать 16-битные приложения для Windows наравне с 32-битными. Сама программа-эмуляторntvdm выполняется внутри подсистемы Win32, что позволяет Win32-программам обращаться к окнам DOS-программ как к обычным консольным окнам, а к окнам Win16-программ — как к обычным графическим окнам.

Ещё одна технология обеспечения двоичной совместимости, реализованная в Windows NT — этоthunks^[англ.] — небольшие секции кода, выполняющие преобразования (например типов) или обеспечивающие вызов 32-разрядного кода из 16-разрядного и наоборот. Thunks позволяют 32-битным программам пользоваться 16-битнымиDLL-библиотеками (для Windows или OS/2) и наоборот. Thunks для Win16 реализованы в библиотекахwow32 (32-битные точки входа) иkrnl386 (16-битные точки входа); thunks для OS/2 — в библиотекеdoscalls (16-битные точки входа). К 16-битным системным библиотекам, включённым в состав Windows NT для использования технологией WOW, относятсяkrnl386,gdi,user,commctrl,commdlg,shell и др. Поддержка DOS-программ виртуальной DOS-машиной системы Windows NT не ограничена эмуляциейреального режима процессора x86: поддерживается интерфейсDPMI, позволяющий DOS-программам обращаться к расширенной памяти. Однако поддержка программ для DOS и Win16 в Windows NT ограничена требованиями безопасности: программы, напрямую работающие с устройствами компьютера, в том числедрайверы, не поддерживаются.

В связи с аппаратными ограничениями 64-битных платформ поддержка VDM и WOW была исключена из 64-битных версий Windows, запуск 16-битных программ средствами системы на них невозможен, но возможно использование эмуляторов, таких какDOSBox. Основным API этих версий Windows NT является 64-битная версия Win32 API; для запуска 32-битных программ используется технологияWOW64, аналогичная традиционной WOW.

Как уже было отмечено, создание версии NT дляx86 требовалось для обеспечения совместимости с OS/2, однако для того, чтобы убедиться в переносимости создаваемого кода, разработка NT началась с версий дляRISC-архитектур, и только потом была добавлена поддержка x86. Изначально разработка x86-версии Windows NT была ориентирована на процессор80486, но к моменту выпускаWindows NT 3.1 была также добавлена поддержка80386. Последней версией, поддерживавшей i386, былаWindows NT 3.51.

Процессорi860, для которого велась начальная разработка ОС NT, не получил ко времени завершения работ над Windows NT той поддержки производителями компьютеров, на которую рассчитывалиIntel и Microsoft. В результате тремя платформами, поддержка которых была включена в Windows NT 3.1, стали x86, Alpha и MIPS. В выпусках Windows NT 3.x поддержка этих платформ сохранялась, пополнившись в Windows NT 3.51 также архитектуройPReP^[англ.] на основе процессораPowerPC. Однако Windows NT 3.51 не была совместима с компьютерамиMacintosh с тем же процессором; фактически, поддерживались только клоныIBM PC с процессором PowerPC вместо x86. Такие компьютеры выпускались в основном фирмами — создателями PowerPC — IBM иMotorola.

Первый выпускWindows NT 4.0 поддерживал четыре платформы (x86, Alpha, MIPS и PowerPC), но поддержка менее распространённых платформ сокращалась по мере выходапакетов обновления: из SP1 была удалена поддержка MIPS, из SP3 — поддержка PowerPC. Последними выпусками Windows NT 4.0 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 дляIA-64 — архитектуры процессоров IntelItanium. 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 версийWindows Server 2003. Второй 64-битной архитектурой, поддерживаемой в ОС семейства Windows NT, стала созданная AMD архитектураx86-64, 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. С2005 года корпорациейMicrosoft было принято решение прекратить поддержку IA-64.; последней версией ОС Windows NT, полноценно поддерживающейItanium, 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 версииWindows Server 2008 иWindows Server 2008 R2, аWindows Server 2012 поддержки IA-64 уже не получила.

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

• Клиентские системы Windows на TechNet
• Центр загрузки пробной версии Windows 7 Корпоративная
• Техническая библиотека Windows 7
• Доклад «XP, Vista, Windows 7 — вчера, сегодня, завтра. Сетевые возможности»
• Доклад о развитии технологий обеспечения безопасности от Windows Vista до Windows 7
• NT OS/2 Design Workbook Microsoft, 1989—1990 — доступна в рамках программыWindows Research Kernel, а также в Американском музее национальной истории
• MS Windows NT Workstation 4.0 Resource Guide Microsoft, 1995,ISBN 1-57231-343-9

• Программное обеспечение по алфавиту
• Windows NT

• Википедия:Cite web (не указан язык)
• Википедия:Статьи с источниками из Викиданных
• ПРО:ИТ:Статьи по алфавиту
• ПРО:ИТ:Последняя правка: в прошлом году
• Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN