Введение

Первый крупный релиз Windows NT, выпущенный в 1993 году. Windows NT 3.1 – первый крупный релиз операционной системы Windows NT, разработанной Microsoft, выпущенный 27 июля 1993 года. К моменту выпуска Windows NT, графическая среда Microsoft Windows 3.1 уже завоевала известность и долю рынка, но она зависела от операционной системы DOS для основных функций и имела ограниченную 16-битную архитектуру. Windows NT, напротив, была полноценной 32-битной операционной системой, сохранившей привычную для пользователей Windows 3.1 графическую среду. Расширяя бренд Windows и начав нумерацию NT с версии 3.1, Microsoft дала понять, что пользователи могут ожидать знакомого интерфейса. Название Windows NT ("Новые технологии") подчеркивало, что это была переработанная версия Windows. Разработка Windows NT началась с переписывания операционной системы OS/2, которую Microsoft совместно с IBM разрабатывала в 1980-х годах. По ряду причин, включая коммерческий успех Windows 3.0 в 1990 году, Microsoft решила развивать Windows, а не OS/2, и отказалась от дальнейшей разработки OS/2. Впервые публично продемонстрированная на Comdex 1991 года, NT 3.1 была окончательно выпущена в 1993 году в двух редакциях: Windows NT 3.1 для рабочих станций и Windows NT 3.1 Advanced Server для серверов. Первоначальные продажи Windows NT были ограничены высокими системными требованиями и недостатком 32-битных приложений, способных использовать возможности обработки данных этой ОС. Было продано около 300 000 копий до выхода Windows NT 3.5 в 1994 году. 31 декабря 2000 года Microsoft объявила Windows NT 3.1 устаревшей и прекратила поддержку и выпуск обновлений для этой системы.

История развития

Истоки Windows NT восходят к 1988 году, когда Microsoft занимала прочные позиции на рынке персональных компьютеров благодаря использованию MS-DOS в качестве операционной системы для IBM PC-совместимых машин. Натан Майрвольд, присоединившийся к Microsoft после приобретения Dynamical Systems Research, выявил две основные угрозы монополии Microsoft: RISC-архитектуры, которые оказались более производительными, чем эквивалентные процессоры Intel, на которых работала MS-DOS, и Unix – семейство многозадачных операционных систем с поддержкой многопроцессорности и сетевого взаимодействия. Майрвольд хотел разработать новую систему, способную работать на рабочих станциях RISC, чипах Intel и многопроцессорных компьютерах. Операционная система первоначально разрабатывалась как пересмотренная версия OS/2, операционной системы, совместно разработанной Microsoft и IBM. Для ориентации на корпоративный рынок ОС также должна была поддерживать сетевое взаимодействие, стандарт POSIX и платформу безопасности, соответствующую стандартам "Оранжевой книги", что требовало от ОС быть многопользовательской системой с системой разрешений и возможностью аудита событий, связанных с безопасностью. И Microsoft, и IBM стремились выпустить операционную систему, привлекательную для корпоративных клиентов, ориентированных на "корпоративное программное обеспечение". Это подразумевало повышенную безопасность, надежность, вычислительную мощность и возможности компьютерных сетей. Однако, поскольку Microsoft также хотела завоевать долю рынка у Unix на других вычислительных платформах, ей требовалась системная архитектура, более портируемая, чем у OS/2. В связи с этим Microsoft начала разработку и тестирование своей новой операционной системы для процессора, отличного от x86: эмулированной версии Intel i860. Ссылаясь на кодовое имя чипа "N10", Microsoft присвоила своей операционной системе кодовое имя NT OS/2. DEC упреждающе подала в суд на Microsoft, утверждая, что компания украла код из MICA для использования в новой операционной системе. В рамках внесудебного соглашения Microsoft согласилась обеспечить совместимость NT OS/2 с процессором Alpha от DEC. В августе 1990 года, в ответ на популярность Windows 3.0, команда NT OS/2 решила переработать операционную систему, чтобы использовать расширенный 32-битный порт Windows API, известный как Win32. Win32 сохранила знакомую структуру 16-битных API, используемых Windows, что позволило разработчикам легко адаптировать свое программное обеспечение для новой платформы, сохраняя при этом определенный уровень совместимости с существующим программным обеспечением для Windows. С переходом к архитектуре, подобной Windows, оболочка операционной системы также была изменена с Presentation Manager OS/2 на Program Manager Windows. IBM узнала о планах Microsoft по разработке Windows NT в январе 1991 года и немедленно прекратила партнерство по OS/2. IBM будет самостоятельно разрабатывать OS/2 2.0 (как и планировалось в измененной версии) и все последующие версии, без какого-либо дальнейшего участия Microsoft. Демонстрация была положительно воспринята: PC Magazine назвала Windows NT "современным переосмыслением операционной системы", но в то же время отметила, что маловероятно, что обещанная обратная совместимость будет сохранена в финальной версии. В марте 1992 года Microsoft также выпустила Win32s, которая позволила Windows 3.1 обеспечить частичную совместимость с программами Windows NT для разработки программного обеспечения, оптимизированного для платформы. На конференции Microsoft Win32 Professional Developers Conference в июне 1992 года Windows NT была продемонстрирована на процессорах x86 и MIPS, а также была доступна бета-версия Windows NT и обновленный комплект разработки. Одновременно Microsoft объявила о новой версии своего продукта SQL Server для Windows NT; поставщики Unix опасались, что это программное обеспечение может стать "убийственным приложением", которое повлияет на долю рынка систем Unix. Также были высказаны опасения по поводу использования памяти NT: в то время как большинство компьютеров того времени поставлялись с 4 мегабайтами оперативной памяти, для NT рекомендовалось 16 МБ. Из-за высокой стоимости оперативной памяти в то время критики полагали, что высокие системные требования могут повлиять на продажи и внедрение Windows NT. Были предприняты шаги по сокращению использования памяти с помощью таких методов, как страничная организация. Финальная предварительная версия NT была выпущена в марте 1993 года вместе с представлением серверной версии LAN Manager для Windows NT. Хотя стабильность и производительность ОС улучшились, сохранялись опасения, что она может быть выпущена в незавершенном состоянии или ее выпуск может быть отложен до 1993 года.

Релиз

Windows NT 3.1 и Windows NT 3.1 Advanced Server (так пронумерованы, чтобы ассоциировать их с Windows 3.1) были выпущены 26 июля 1993 года. Microsoft продавала версию для рабочих станций за $1, а серверную версию за $1,0. Предполагалось, что цена на сервер – это временная рекламная скидка, действующая только первые шесть месяцев продаж, но розничная цена так и не была повышена до заявленной. 250 программистов написали 5,6 миллиона строк кода.

Цели операционной системы

Катлер поставил три основные цели для Windows NT. Первая цель – переносимость: в отличие от предыдущих операционных систем, тесно связанных с одной архитектурой, Windows NT должна была работать на различных архитектурах. Уже на этапе планирования стало понятно, что это приведет к увеличению потребления памяти Windows NT по сравнению со всеми предыдущими операционными системами.

Архитектура

Хотя Windows NT 3.1 использует тот же графический пользовательский интерфейс, что и Windows 3.1, она была разработана с нуля. Операционная система не основана на DOS, а является независимой 32-битной операционной системой; многие концепции были заимствованы из предыдущей операционной системы, разработанной Катлером, VMS. Операционная система спроектирована таким образом, чтобы сочетать в себе элементы монолитного ядра и микроядра; уровень аппаратной абстракции представляет собой самый нижний уровень и изолирует операционную систему от базового оборудования, что упрощает перенос операционной системы на другие платформы. Поэтому все остальные подсистемы должны вызывать 32-битную подсистему для вывода текста или графики. Одной из особенностей является невозможность для приложений напрямую обращаться к аппаратному обеспечению. Кроме того, файлы VxD, которые иногда требуются приложениям, не могут использоваться с Windows NT 3.1. Чистые приложения DOS запускаются в отдельных пространствах памяти, в то время как 16-битные приложения Windows должны использовать общее пространство памяти. Это сделано для обеспечения совместимости с приложениями, которые зависят от этой возможности, такими как Schedule+ и Microsoft Mail, но это также означает, что 16-битные приложения Windows работают только в режиме кооперативной многозадачности. Неисправное 16-битное приложение Windows таким образом может привести к сбою всех остальных 16-битных приложений Windows (но не самой Windows NT). NTLDR не используется в RISC-версиях, поскольку встроенное программное обеспечение компьютеров RISC предоставляет собственный загрузчик. Каждый пользователь должен войти в систему после загрузки Windows NT 3.1, нажав комбинацию клавиш Ctrl+Alt+Del и введя имя пользователя и пароль. У каждого пользователя есть своя учетная запись, а пользовательские настройки, такие как группы в Диспетчере программ, хранятся отдельно для каждого пользователя. Пользователям могут быть назначены определенные права, например, право изменять системное время или право выключать компьютер. Для упрощения управления учетными записями пользователей можно объединять несколько учетных записей в группы и назначать права группам пользователей. Все строки, а также имена файлов и папок, обрабатываются во внутренней кодировке Unicode. В демонстрационных целях вместе с Windows NT 3.1 поставляется шрифт Unicode под названием Lucida Sans Unicode, хотя он не установлен по умолчанию. Предыдущие кодовые страницы по-прежнему поддерживаются для обеспечения совместимости. Windows NT 3.1, будучи совершенно новой операционной системой, для которой нельзя было использовать существующие драйверы, включает в себя большое количество драйверов для различных распространенных компонентов и периферийных устройств, а также для устройств ISA, таких как видеокарты, звуковые карты и сетевые карты. Однако шина PCI явно не поддерживается. Windows NT 3.1 поддерживает источники бесперебойного питания. По сравнению с дискетами, CD-ROM содержал дополнительные драйверы и приложения.

Системные требования

Windows NT 3.1 поддерживает несколько платформ: помимо архитектуры x86, она работает на компьютерах с процессорами DEC Alpha или MIPS (R4000 и R4400). Минимальные системные требования для систем x86 включают процессор 80386 с частотой 25 МГц, не менее 12 мегабайт памяти, 75 мегабайт дискового пространства и видеокарту VGA. Системам RISC требуется 16 мегабайт памяти, 92 мегабайта дискового пространства и CD-ROM-привод. Для версии Advanced Server требуется процессор 80386 с 16 мегабайтами памяти и 90 мегабайтами дискового пространства. На системах RISC требуется 110 мегабайт дискового пространства. Windows NT 3.1 поддерживает системы с двумя процессорами, а Advanced Server Edition – до четырех процессоров. Из-за ошибки в подпрограмме определения процессора Windows NT 3.1 не может быть установлена на процессорах Pentium II или более новых. Microsoft так и не исправила эту проблему, но существуют неофициальные исправления. В то время аппаратные требования считались очень высокими; рекомендуемые системные требования – процессор 486 с 16 мегабайтами памяти – значительно превышали среднюю конфигурацию компьютера. 32-битных приложений, способных использовать возможности Windows NT 3.1, было мало, поэтому пользователи вынуждены были прибегать к старым 16-битным приложениям, которые, однако, работали медленнее, чем в Windows 3.1. По оценкам на ноябрь 1993 года, существовало всего 150 приложений для Windows NT. Распространенные типы программного обеспечения, такие как офисные пакеты, были недоступны для Windows NT 3.1. Системы RISC с Windows NT 3.1 имели еще один существенный недостаток: несмотря на то, что они были мощнее систем x86, Advanced Server, задуманный как преемник неудачного продукта LAN Manager, был технически значительно превосходящим своего предшественника, но не смог добиться успеха из-за тех же проблем, что и его рабочая станция, например, низкой производительности при запуске 16-битных приложений. Advanced Server предоставлял финансовое преимущество для больших сетей, поскольку его цена не зависела от количества клиентов, в отличие от конкурента Novell NetWare. Тест, проведенный журналом InfoWorld в ноябре 1993 года, показал, что Windows NT 3.1 серьезно уступала в межклиентском взаимодействии: она могла подключаться только к своему серверу через NetBEUI; попытки подключения к Unix, NetWare и OS/2 не удались из-за отсутствия клиентского программного обеспечения. Для Advanced Server подключиться к серверу могли только их собственный клиент, Macintosh и, в ограниченном объеме, OS/2. Несмотря на умеренный успех операционной системы, она оказала огромное и долгосрочное влияние. Разработчики Unix-подобных систем впервые начали стремиться к стандартизации своих операционных систем, а Novell настолько опасалась за свою долю рынка, что приобрела поставщика Unix и архитектуру Clipper. Стало очевидно, что Windows NT будет доминировать на рынке настольных компьютеров, как только аппаратное обеспечение станет достаточно мощным для запуска операционной системы с приемлемой скоростью. Восемь лет спустя Microsoft объединила потребительскую линию Windows (которая оставалась основанной на MS-DOS) с линией NT с выпуском Windows XP в октябре 2001 года – первой потребительской версии Windows, использующей архитектуру NT.