Microsoft Windows

Microsoft Windows ist ursprünglich eine von Microsoft entwickelte grafische Benutzeroberfläche, aus der später eine Reihe von eigenständigen Betriebssystemen entstanden sind.

Das ursprüngliche Windows war eine grafische Erweiterung des Betriebssystems MS-DOS, wie beispielsweise auch GEM oder PC/GEOS. Dieses System wurde ab Windows 95 um einen überarbeiteten Kernel, die 32-Bit-API Win32 und Internetfähigkeit erweitert und mit den Versionen Windows 98, 98 SE sowie ME weitergeführt. Für diese Betriebssystemfamilie hat sich die Sammelbezeichnung Windows 9x etabliert. Parallel dazu wurde unter der Leitung von David N. Cutler seit 1988 das auf den Konzepten des Betriebssystems VMS basierende Windows NT entwickelt. Seit Windows XP vertreibt Microsoft für den Desktop nur noch Nachfolger von Windows NT, da Windows 9x aufgrund technischer Schwächen aufgegeben wurde. Seitdem heißt das Betriebssystem als Ganzes nur noch Windows (englisch für „Fenster“). Der Name rührt daher, dass die Benutzeroberflächen von Anwendungen auf dem Bildschirm als rechteckige Fenster dargestellt werden.

Windows-Betriebssysteme sind vor allem auf Personal Computern und Servern verbreitet; daneben existieren Varianten für Geräte wie Smartphones oder PDAs sowie für spezielle Embedded Devices wie etwa vollelektronische Messgeräte und Einzelhandels-Kassensysteme oder für die Anwendung in Kraftfahrzeugen. Kevin Turner, der Chief Operating Officer von Microsoft, nannte auf der Worldwide Partner Conference 2014 einen Gesamt-Marktanteil von 14 Prozent für alle Windows-Varianten.

DOS-Linie für 32-Bit-Rechner

Architektur

Die Windows-9x-Linie basiert auf MS-DOS, besitzt aber einen eigenen 32-Bit-Kernel, der nach dem Systemstart die Systemzugriffe mittels sogenannter VxDs (Virtual Device Driver, virtuelle Gerätetreiber) steuert. Das Win32-API war gegenüber Windows NT 3.1 und Windows NT 3.5 nicht völlig neu, Windows 95 war aber die erste Windows-Version für Heimanwender, die diese benutzte.

Windows 9x erhielt ein angepasstes DOS, während frühere DOS-basierte Windows-Versionen ein vorinstalliertes DOS voraussetzten. Der Start von Windows war (außer in Windows Me) durch einen Eintrag in der Datei MSDOS.SYS verhinderbar, so dass Windows wie in früheren Versionen manuell durch das DOS-Programm WIN.COM startete. Microsoft wollte suggerieren, MS-DOS existiere nicht eigenständig, jedoch war das MS-DOS-Betriebssystem aus jedem Windows 9x ohne Windows lauffähig. Windows 9x unterstützt für 32-Bit-Anwendungen präemptives Multitasking und für Kompatibilität mit Windows-3.x-16-Bit-Anwendungen kooperatives Multitasking. 32-Bit-Prozesse besitzen jeweils eigene virtuelle Adressräume (Speicherschutz), konsequenter Speicherschutz ist jedoch für die Kompatibilität zu Anwendungen, die Hardware direkt ansprechen, nicht gewährleistet.

Der Begriff „Windows 9x“ leitet sich aus den nun spezielleren Namen (anstatt nur Versionsnummern) her, die in den meisten DOS-basierten Windows-Versionen 4.x mit einer Neun beginnen. Von diesem Schema weicht Windows Me ab, obwohl es mit den verwandten anderen Versionen zusammengefasst wird.

Versionen

ProduktnameCodenameErscheinungsdatum
Windows 95Chicago15. August 1995
Windows 95aNashville14. Februar 1996
Windows 95b24. August 1997
Windows 95c26. November 1997
Windows 98Memphis30. Juni 1998
Windows 98 SE5. Mai 1999
Windows MeMillennium14. September 2000
Microsoft Windows 95 galt als revolutionär, als es 1995 erschien. In dem 16-/32-Bit-System wurde DOS zum Unterbau degradiert. Auch verwaltete es lange Dateinamen. Innerhalb von vier Tagen wurden die ersten Millionen Exemplare verkauft. In den beiden Folgejahren erschienen Windows 95b und Windows 95c, welche USB und FAT32 zur Adressierung von Festplatten von über 2 Gigabyte unterstützen.

Microsoft Windows 98 erschien 1998 als Evolutionsstufe von Windows 95 mit dem Internet Explorer 4.0 und Multimedia-Erweiterungen. Nach Windows 95 ist Windows 98 das zweiterfolgreichste System, die offizielle Unterstützung endete im Jahr 2006. Am 5. Mai 1999 erschien Windows 98 Second Edition (englisch für zweite Ausgabe) welche in überarbeiteter Version den Internet Explorer 5 sowie Verbesserungen in den Bereichen Multimedia und USB enthielt.

Microsoft Windows Millennium Edition erschien 2000 mit Multimedia-Verbesserungen und einer Systemwiederherstellung, um das System auf einen automatischen oder vom Benutzer ausgewählten Zeitpunkt zurückzusetzen. Ferner wurde der Schutz von Systemdateien verbessert. Die Funktion System File Protection (SFP) unterbindet deren Löschung. Durch das Programm „Komprimierte Ordner“ wird das Erstellen und Entpacken von ZIP-Archiven direkt unterstützt. Zudem enthält Windows Me einige von Windows 2000 übernommene Funktionen.

Windows NT 3.1 Die Windows-NT-Serie besitzt einen neuen Kernel. Das Kürzel NT stand ursprünglich für N-Ten (N10), einen Emulator, auf welchem das System von den NT-Entwicklern in der Anfangsphase betrieben wurde. Microsoft zufolge ist die Vermutung, NT stehe für New Technology, falsch. Der Name stand zunächst für das von Microsoft und IBM gemeinsam entwickelte Betriebssystem OS/2, welches nur in den 16-bit-Versionen (Versionsnummern 1.x) gemeinsam entwickelt, aber getrennt vermarktet wurde. Mit dem Entwicklungsschritt zu den 32-bit-Versionen (2.x) trennte sich Microsoft von IBM, um das Betriebssystem als Windows NT in Konkurrenz zu OS/2 von IBM weiterzuentwickeln.

Windows NT ist für verschiedene Prozessorarchitekturen konzipiert. Die erste Version wurde für Intel-386-, MIPS- und Alpha-Prozessoren angeboten. Mit NT 3.51 kam PowerPC hinzu. Während die frühere Entwicklung von Versionen von NT für die Alpha-Architektur von DEC und weiteren nach und nach eingestellt worden ist, so dass Windows 2000 nur noch x86 unterstützte, wurde mit Windows XP die Unterstützung der AMD64- und der IA-64-Architektur eingeführt. Mit Windows RT wurde die ARM-Architektur unterstützt. Heute unterstützt Microsoft x86, AMD64 und ARM.

MS-DOS wird für Intel-386, MIPS, PowerPC und Alpha emuliert, weitgehend namens- und funktionsgleiche Befehle sind als Laufzeitumgebung verfügbar, DOS-Programme können weiter verwendet werden, solange sie keinen direkten Zugriff auf die Hardware erfordern. Spiele laufen daher meist gar nicht oder nur ohne Ton- und Joystick-Unterstützung. 16-Bit-Windows-Programme wurden für MIPS, PowerPC und Alpha ebenfalls emuliert. Auf AMD64, IA-64 und ARM fehlt der MS-DOS-Emulator und die Unterstützung für 16-Bit-Windows-Programme.

NT besitzt präemptives Multitasking mit Speicherschutz. Direkte Hardwarezugriffe von Programmen sind (im Gegensatz zur DOS-Linie) durch die strikte Durchsetzung eines Schichtenmodells nicht erlaubt. Beginnend mit Microsoft Windows 2000 wurden die NT-Linie und die Konsumentenvariante von Microsoft Windows vereinheitlicht und in eine gemeinsame Produktlinie überführt. Mit der XP-Version kann die Zusammenführung „unsicherer Multimedia-Versionen, DOS-basiert“ und „sicherer NT-Versionen ohne Multimedia“ als abgeschlossen betrachtet werden.

Versionen

Microsoft Windows NT 3.1 war die erste Windows-NT-Ausgabe. Es erschien am 26. Juli 1993 in einer Workstation- und einer Servervariante. Windows NT 3.1 unterstützte x86-Prozessoren ab Intel 80386, MIPS-Prozessoren der Serien R4000 und R4400, später auch Alpha-AXP-Prozessoren. Die Oberfläche entspricht der von Windows 3.1.

Microsoft Windows NT 3.5, Codename „Daytona“, ist im September 1994 erschienen und stellt eine Weiterentwicklung von Windows NT 3.1 dar. Die überarbeitete Version Microsoft Windows NT 3.51 kam im Juni 1995. Windows NT 3.51 unterstützte erstmals PowerPC-Prozessoren, was die hauptsächliche Neuerung war. Dazu wurde vor allem die Win32-API erweitert. Die Workstation- und die Server-Variante wurden klarer voneinander abgegrenzt, als das noch bei NT 3.1 der Fall war.

Windows NT 4.0

Microsoft Windows NT 4.0, Codename „Cairo“, ist am 29. August 1996 erschienen. Anders als Windows NT 3.x hat Windows NT 4.0 fast die gleiche Benutzeroberfläche wie Windows 95. Zunächst wurde Windows NT 4.0, wie auch Windows NT 3.x, in zwei Varianten veröffentlicht, in den Jahren 1996 und 1998 wurden schließlich zwei weitere Server-Varianten des Betriebssystems veröffentlicht.

Microsoft Windows 2000 ist am 17. Februar 2000 erschienen und trägt die NT-Version 5.0. Es bietet eine verbesserte Unterstützung von Geräten und existiert in insgesamt vier unterschiedlichen Varianten. Die Server-Varianten wurden speziell auf unterschiedliche Unternehmensgrößen hin konzipiert und bieten erstmals Active Directory. Windows 2000 unterstützte im Gegensatz zum Vorgänger nur noch x86-Prozessoren.

Microsoft Windows XP, Codename „Whistler“, ist am 25. Oktober 2001 erschienen und trägt die NT-Version 5.1. Es war das bis dato am besten verkaufte Windows-Betriebssystem und vereint erstmals die großen Produktschienen „Privat“ und „Unternehmen“. Vorangetrieben wurden insbesondere die Erneuerung der Benutzerführung und die Integration von Multimedia und Internet. Es führte die Produktaktivierung ein, die das Verwenden von Schwarzkopien verhindern sollte. Windows XP gibt es in verschiedenen Ausgaben. Die x86-Versionen wurden bei Einführung in drei Editionen vertrieben, der Home Edition und der Professional Edition für die x86-Architektur sowie die Windows XP 64-Bit Edition für die IA-64-Architektur. Später wurden weitere Editionen eingeführt. Microsoft Windows XP Embedded erschien am 28. November 2001. Am 28. März 2003 folgte, basierend auf Microsoft Windows Server 2003 x64, eine weitere 64-Bit-Edition, dieses Mal für Itanium-2-Prozessoren. Am 25. April 2005 erschien auf gleicher Basis die Windows XP Professional x64 Edition für AMD64-Prozessoren. Die Media Center Edition und die Tablet PC Edition erschienen für x86-Prozessoren. 2008 erschien das auf XP aufbauende Windows Embedded Standard 2009.

Microsoft Windows Server 2003 ist im Jahr 2003 als Server-Variante von Windows XP erschienen und trägt die NT-Version 5.2. Die x64-Varianten sind speziell auf die 64-Bit-Architektur zugeschnittene Varianten des Betriebssystems. Des Weiteren erschienen Enterprise und Datacenter auch für Itanium-Prozessoren. Von Windows Server 2003 sind verschiedene Varianten erschienen.

Microsoft Windows Vista, Codename „Longhorn“, ist am 30. November 2006 für Unternehmen und am 30. Januar 2007 für Privatanwender erschienen. Microsoft Windows Server 2008 erschien am 27. Februar 2008. Vista und Server 2008 tragen die NT-Version 6.0. Nach einer ersten Alphaversion Anfang 2002 wurde der Veröffentlichungstermin mehrfach verschoben, dennoch konnten nicht alle ursprünglich geplanten Funktionen verwirklicht werden (beispielsweise die Dateisystemerweiterung WinFS). Die grafische Benutzerschnittstelle wurde überarbeitet und bietet die Modi Aero Basic und Aero Glass. Alle Produktvarianten sind sowohl als Versionen für die 32-Bit-Architektur als auch als Versionen für die 64-Bit-Architektur (Windows Vista für AMD64, Windows Server 2008 auch für IA-64) erschienen. Windows Vista enthält neben den von Windows XP bekannten N-Versionen ohne vorinstallierten Windows Media Player für die Europäische Union auch K-Versionen, die ohne vorinstallierten Windows Media Player und Windows Messenger ausgeliefert werden. Die K-Versionen sind für den südkoreanischen Markt bestimmt. Die Starter-Variante von Windows Vista wurde in Europa nicht veröffentlicht. Insgesamt sind von Vista zehn Varianten erschienen. Von Windows Server 2008 erschienen mehrere Editionen. Windows Server 2008 ist die letzte Server-Version, die x86-Prozessoren unterstützt.

Microsoft Windows 7 wurde im Jahr 2000 unter dem Codenamen Blackcomb angekündigt und sollte Windows XP ablösen. 2001 entschied sich Microsoft jedoch, zwischen Windows XP und Blackcomb eine weitere Version von Windows zu veröffentlichen, die später Windows Vista genannt wurde. 2006 änderte man außerdem den Codenamen von Blackcomb zu Vienna, später entschied man sich dann für den Namen Windows 7. Windows 7 und die auf dem gleichen Kernel aufbauende Server-Variante, Microsoft Windows Server 2008 R2, wurden seit dem 22. Oktober 2009 verkauft. Wichtige Veränderungen in Windows Server 2008 R2 zu Windows Server 2008, der Servervariante von Windows Vista, sind z. B. die Unterstützung von 256 logischen CPU-Kernen, der Verzicht auf die Version für 32-bittige x86-Prozessoren und die Einführung von DirectAccess; Windows Server 2008 R2 ist somit nur noch für x86-Systeme mit 64-Bit-Unterstützung und die IA-64-Architektur verfügbar. Das erste Service Pack wurde am 22. Februar 2011 freigegeben.

Microsoft Windows Server 2012, das seit dem 4. September 2012 verfügbar ist, ist der Nachfolger von Windows Server 2008 R2. Am 26. Oktober folgte die Veröffentlichung des auf dem gleichen Kernel basierende Microsoft Windows 8. Im Jahr 2007 wurden für die Entwicklung die Codenamen „Mystic“ und „Orient“ verwendet. Im Januar 2011 wurde auf der Consumer Electronics Show in Las Vegas angekündigt, dass Windows 8 nicht nur die herkömmliche x86-, sondern auch die ARM-Architektur der drei größten Produzenten Nvidia, Qualcomm und Texas Instruments unterstützen werde. Diese Version wird unter dem Namen Microsoft Windows RT vermarktet. Windows Server 2012 dagegen unterstützt nur noch AMD64/Intel 64, die Itanium-Unterstützung entfiel. Microsoft Windows Phone 8 basiert ebenfalls auf dem Windows-NT-6.2-Kernel, während frühere Windows-Phone-Versionen auf dem CE-Kernel basieren. Microsoft verkaufte Windows 8 in den ersten drei Monaten zu einem stark reduzierten Preis.

Microsoft Windows 10 wurde am 30. September 2014 angekündigt. Eine Technical Preview folgte einen Tag später. Während früher für jede Plattform ein eigenes Windows entwickelt wurde (Windows 8 für Desktop und Tablets, Windows RT für ARM-Tablets, Windows Phone 8 für Smartphones), deckt Windows 10 alle Plattformen ab, die grafische Benutzeroberfläche passt sich der Displaygröße sowie dem Gerätezweck an. Das Startmenü kommt in einer überarbeiteten Form zurück, bei mobilen Geräten ist es bildschirmfüllend. Es ersetzt somit wieder den aus Windows 8 und Windows Server 2012 bekannten Startbildschirm. Der Marktstart für Windows 10 war am 29. Juli 2015.