Windows 9x

Windows 9x — общее название семейства операционных систем корпорации Microsoft для персональных компьютеров, выпускавшихся в период с 1995 по 2000 год. Основными представителями являются Windows 95, Windows 98 и Windows Me (Millennium Edition). Эти системы базировались на графическом интерфейсе пользователя (GUI) и являлись эволюционным развитием операционной системы MS-DOS, сохраняя с ней обратную совместимость. Windows 9x позиционировались как домашние и офисные операционные системы, рассчитанные на массового потребителя, и на рубеже веков стали доминирующей платформой на рынке x86-совместимых компьютеров.

История

Предпосылки и разработка (1993—1995)

К середине 1990-х годов Microsoft столкнулась с необходимостью модернизации своих операционных систем. MS-DOS, несмотря на широкое распространение, была однозадачной текстовой системой с крайне ограниченными возможностями для работы с графикой и мультимедиа. Windows 3.x, хотя и предоставляла графический интерфейс, работала поверх MS-DOS как оболочка, что приводило к нестабильности и плохой поддержке многозадачности. Одновременно корпорация разрабатывала Windows NT — линейку операционных систем для бизнеса с микроядром и полной многозадачностью, но она предъявляла слишком высокие требования к аппаратному обеспечению того времени, а её совместимость с существующими DOS-приложениями была ограничена.

Проект под кодовым названием Chicago (Чикаго) должен был объединить удобство Windows 3.x с надёжностью и производительностью, достаточной для работы на компьютерах с процессорами 386/486 и встроенным звуковым оборудованием. Ключевыми целями являлись: полная интеграция с MS-DOS, поддержка предварительной многозадачности (preemptive multitasking) в 32-битных приложениях, собственная реализация сетевых протоколов (TCP/IP) и подсистемы «Plug and Play» для автоматического распознавания оборудования. В результате этих работ 24 августа 1995 года была выпущена Windows 95 — операционная система, заменившая Windows 3.x и ставшая причиной массового перехода пользователей на 32-разрядные приложения.

Период расцвета (1995—1999)

Windows 95 получила огромную популярность благодаря кардинально изменённому графическому интерфейсу (меню «Пуск», панель задач, системный трей) и поддержке форматов файлов, основанных на 32-разрядных драйверах (VxD). Она стала первой коммерчески успешной операционной системой, в которой не требовалось отдельно загружать MS-DOS для запуска приложений — ядро Windows 95 полностью брало управление на себя, при этом сохраняя обратную совместимость с программами, написанными для DOS и Windows 3.x.

Через три года, 25 июня 1998 года, вышла Windows 98. Она представляла собой улучшенную версию Windows 95, в которой были исправлены многие системные ошибки, добавлена улучшенная поддержка USB (включая возможность извлечения устройств на ходу — «безопасное извлечение устройства»), улучшена работа с файловой системой FAT32 (поддержка разделов более 2 ГБ), введены технологии DirectX 6.0 и AGP (Accelerated Graphics Port). Система также впервые включала встроенную поддержку DVD-приводов и пузырьковую подсказку для трея. Вторая редакция — Windows 98 Second Edition (SE) — вышла в 1999 году и стала эталонной для своего времени, исправив основные проблемы предшественника и добавив DirectX 7.0.

Закат и наследие (2000—2006)

14 сентября 2000 года Microsoft выпустила Windows Me (Millennium Edition) — последнюю операционную систему в линейке 9x. Она предназначалась для домашних пользователей и была ориентирована на работу с цифровыми медиа (видеомонтаж, фото, музыка). Windows Me отличалась: более быстрой загрузкой, системным восстановлением (System Restore), встроенной поддержкой цифровых камер и сканеров (Windows Image Acquisition), а также обновлённым проигрывателем Windows Media Player 7.0.

Однако Windows Me получила негативные отзывы из-за высокой нестабильности, частых синих экранов смерти (BSOD) и плохой совместимости с более старыми драйверами. Многие приложения, работавшие на Windows 98, отказывались корректно функционировать на Windows Me из-за удаления из системы доступа к реальному режиму DOS. В то же время Windows 2000, построенная на ядре NT, уже предлагала гораздо более стабильную и безопасную среду. Это привело к тому, что Windows Me стала непопулярной. Корпорация Microsoft прекратила поддержку Windows 98, Windows Me и Windows 95 11 июля 2006 года, переориентировавшись на семейство Windows NT, которое в версии Windows XP окончательно вытеснило 9x-линейку.

Архитектура и устройство

Ядро и многозадачность

Windows 9x основана на гибридном ядре, которое включало в себя элементы 16-разрядного кода (из MS-DOS и Windows 3.x) и 32-разрядного кода (ядро VMM — Virtual Machine Manager, драйверы VxD, компоненты GDI и USER). Система не являлась полноценной микроядерной ОС, такой как Windows NT. Ключевые компоненты:

• VMM32.VXD — виртуальная машина, отвечавшая за управление памятью, процессами и потоками. Она позволяла запускать 32-битные программы в защищённом режиме.
• KRNL386.EXE — 16-битное ядро для поддержки старых приложений Windows 3.x.
• USER.EXE и GDI.EXE — 16-битные компоненты для управления окнами и графическими операциями, работавшие в общем адресном пространстве.
• Registry — централизованная база данных конфигурации (заменяла файлы .INI) для 32-битных приложений.

Многозадачность была кооперативной для 16-битных приложений (одно приложение могло зависнуть и «уронить» всю систему) и вытесняющей для 32-битных. Это означало, что стабильность системы напрямую зависела от качества драйверов — драйвер VxD, написанный с ошибками, мог легко вызвать фатальный сбой всей системы.

Файловая система и управление памятью

Windows 9x поддерживала файловые системы FAT16 (до Windows 95 OSR2) и FAT32 (с Windows 95 OSR2 и далее). FAT32 позволяла использовать разделы жёстких дисков объёмом до 2 ТБ (на практике ограничивалась 137 ГБ из-за BIOS и драйверов) и существенно уменьшала кластерный служебный расход. Однако Windows 9x не имела встроенной поддержки журналируемых файловых систем (NTFS, ext2/3). Доступ к NTFS-разделам был возможен только через сторонние утилиты; запись на NTFS с родной поддержкой отсутствовала.

Управление оперативной памятью было ограниченным: при старте системы без дополнительных настроек (файл SYSTEM.INI, запись [386 Enh]) Windows 9x могла адресовать до 1 ГБ оперативной памяти. При установке более 512 МБ (а позже — 1 ГБ) система начинала испытывать проблемы со стабильностью и производительностью из-за неэффективной работы с кэшем и менеджером виртуальной памяти. Официально Microsoft рекомендовала не устанавливать более 1 ГБ ОЗУ на Windows 9x.

Совместимость с MS-DOS

Несмотря на то, что Windows 9x была операционной системой с графической оболочкой, она сохраняла возможность загрузки в режиме реального режима DOS. При старте системы пользователь мог нажать клавишу F8 или F5, чтобы войти в «режим командной строки». В этом режиме работали все старые DOS-программы и игры, включая доступ к расширенной памяти (XMS, EMS). В Windows Me эта функция была существенно урезана — система не позволяла загрузиться в реальный режим DOS, что вызвало критику со стороны пользователей, использовавших старые игры и утилиты.

Классификация и версии

Линейка Windows 9x включает три основных релиза и несколько промежуточных ревизий.

Windows 95 (Chicago)

• Windows 95 (Retail) (август 1995) — первая версия. Включала Internet Explorer 3.0, поддержку FAT16.
• Windows 95 OSR1 (1996) — устранение ошибок, улучшенная поддержка.
• Windows 95 OSR2 (1996) — поддержка FAT32, DirectX 3.0, USB (базовая). Не распространялась как отдельный продукт, только с новыми компьютерами (OEM).
• Windows 95 OSR2.5 (1997) — обновлённый Internet Explorer 4.0.

Windows 98 (Memphis)

• Windows 98 (Retail) (июнь 1998) — поддержка USB, AGP, ACPI, DirectX 6.0.
• Windows 98 Second Edition (SE) (май 1999) — Internet Explorer 5.0, DirectX 7.0, улучшенная поддержка USB и модемов, исправление ошибок.

Windows Me (Millennium Edition)

• Windows Me (Retail) (сентябрь 2000) — финальная версия. Отдельная версия Windows Me «Gold» не выпускалась. Последнее обновление — Service Pack для Internet Explorer 6 SP1 (2002).

Применение

Windows 9x являлась основной операционной системой для домашних пользователей и малого бизнеса в конце 1990-х и начале 2000-х годов. Её сильными сторонами были: обширная библиотека драйверов, поддержка игр (DirectX), простота установки и настройки, а также широкая совместимость с периферийным оборудованием (принтеры, сканеры, модемы, звуковые карты). Windows 9x активно использовалась в образовательных учреждениях и интернет-кафе. В корпоративном секторе предпочтение отдавалось Windows NT 4.0 и Windows 2000, которые были более стабильными, защищёнными и поддерживали многопроцессорные системы.

Критика

Основные недостатки семейства Windows 9x:

• Нестабильность: Система часто «зависала» из-за ошибок в драйверах VxD, утечек памяти в 16-битных подсистемах и отсутствия полноценной защиты памяти между приложениями. Синий экран смерти (BSOD) был частым явлением.
• Уязвимости к вредоносному ПО: Отсутствие разграничения прав пользователей (все работали с правами администратора) делало Windows 9x лёгкой мишенью для вирусов, троянов и червей. Первые крупные сетевые черви (Mellisa (1999), ILoveYou (2000), Sasser (2004)) активно поражали именно эти системы.
• Ограничения по памяти и дискам: Как уже отмечалось, Windows 9x могла адресовать не более 1 ГБ ОЗУ и имела проблемы с дисками более 137 ГБ. Неподдержка NTFS и журналируемых ФС.
• Отсутствие поддержки современных технологий: К середине 2000-х годов Windows 9x перестала поддерживать современные версии DirectX (9.0c), USB 2.0, SATA, DVD-RW, Wi-Fi (с шифрованием WPA). Это делало её устаревшей для использования на новом оборудовании.

Интересные факты

• Кодовые имена систем: Windows 95 — Chicago, Windows 98 — Memphis, Windows Me — Georgia. Windows 98 SE имела кодовое имя Memphis 4.10.2222.
• В Windows 98 была встроена .hover — игра, посвящённая лабиринту.
• Операционная система Windows Me, несмотря на провал, стала последней, которая поддерживала запуск приложений в реальном режиме MS-DOS (с использованием файла CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT). Формально эта поддержка была удалена, но технически система всё равно загружала копию MS-DOS 7.1.
• Суммарный тираж Windows 95 составил более 40 миллионов копий, Windows 98 — более 50 миллионов. Windows Me разошлась тиражом около 15 миллионов копий.

Источники

• Microsoft Windows 95 Application Programming Interface Reference — документация разработчика Microsoft, 1995.
• Microsoft Windows 98 Resource Kit — Microsoft Press, 1998.
• Microsoft Windows Me Resource Kit — Microsoft Press, 2000.
• Inside Windows 95 — Адриан Кинг, 1997.
• Windows Internals (4th Edition) — Mark Russinovich, David Solomon, 2004.
• Статья «The History of Windows 9x» из журнала Maximum PC, 2006.
• «Windows 9x: The End of an Era» — статья на сайте OSNews.com, 2007.
• MSDN Library — раздел «Windows 9x Driver Model» (1999), документация Microsoft Developer Network.
• История выхода операционных систем Microsoft на официальном сайте Microsoft (архивные страницы).