1. Windows

2. Breve Histórico
Os sistemas operacionais da Microsoft para
PCs desktops e portáteis podem ser divididos
em três famílias: MS-DOS, Consumer
Windows (Windows 95,98, Me) e Windows
NT.
A seguir um breve histórico de cada família...

3. MS-DOS
MS -DOS (MS – Abreviação de Microsoft
Disk Operating System) é um sistema
operacional bastante antigo, lançado na
década de 1980. Apesar da "idade", muitas de
suas funcionalidades têm aplicação até nos
dias de hoje. Sua utilização se baseia,
essencialmente, em linhas de comandos, isto
é, na digitação de instruções por parte do
usuário.

4. Windows 95, 98/ME
• Inspirada na interface com o usuário do Apple
Lisa, a MS decidiu dar ao MS-DOS uma
interface gráfica com o usuário chamada
Windows. O Windows 1.0 lançado em 1985,
foi um fracasso. O Windows 2.0 projetado
para PC/AT e lançado em 1987, não era muito
melhor. Por fim, o Windows 3.0 lançado em
1990 e seus sucessores (3.1 e 3.11)
conseguiram seu intento e obtiveram um
enorme sucesso comercial.

5. MS Windows 1.0 e 2.0
Inspirada no Apple Lisa(precursor do Macintosh)
a MS decidiu desenvolver a Interface Manager
para o MS-DOS, posteriormente denominada
Windows;O Windows 1.0 foi lançado em 1985 e
foi um fracasso de vendas. Seu pacote incluía:
MS-DOS Executive, Calendar, Cardfile, Notepad,
Terminal, Calculator, Clock, Control Panel, Print
Spooler, Clipboard, Windows Write e Windows
Paint;

6. Windows 1.0
Windows 2.0

7. MS Windows 1.0 e 2.0
O Windows 2.0, projetado para o PC/AT, foi
lançado em 1987. Ele passou a incorporar
ícones e as janelas agora podiam ser
sobrepostas. No entanto, também não
alcançou sucesso nas vendas;
No final do ano, surgiu a versão Windows/286
que permitia que fossem executadas várias
aplicações DOS simultaneamente. As vendas
tiveram considerável crescimento.

8. Windows 286

9. MS Windows 3.0
• Maio de 1990: versão 3.0;
•  Windows passou a poder endereçar
O
memória acima do limite de 640K;
• Desenvolvedores de software independentes
passaram a desenvolver aplicações para o
Windows com vigor.
• Mais de 10 milhões de cópias foram
vendidas;

11. Windows 3.1
• Versão 3.1: abril de 1992. Em dois meses, vendeu mais de 3
milhões de cópias;
• Outubro de 1992: Windows para Workgroups 3.1, o
primeiro pacote integrado de Windows com utilitários de
rede. Compartilhamento de arquivos e impressoras foram
incorporados, utilizando-se conexões ponto a ponto.
• O pacote também incluía um serviço de email, Microsoft
Mail, e um apontador de tarefas de grupo, Schedule+;
•  então, todas as versões do Windows não eram
Até
realmente SOs mas interfaces gráficas para o MS-DOS;
•  Todos os programas executavam no mesmo espaço de
endereçamento e uma falha em qualquer um deles podia
levar todo o sistema a cair.

12. Windows 3.1

13. Nenhuma dessas versões do Windows eram
realmente sistemas operacionais, mas
interfaces gráficas com o usuário executando
sobre o MS-DOS, que ainda estava no
controle da máquina e do Sistema de
Arquivos. Todos os programas executavam no
mesmo espaço de endereçamento e uma
falha em qualquer um deles poderia levar
todo o sistema a cair.

14. MS Windows 95
Lançado em agosto de 1995, ainda não havia eliminado completamente o
MS-DOS, embora tivesse transferido quase todas as características da
parte do MS-DOS para parte Windows. Juntos, o Windows 95 e o MS-DOS
7.0 continham a maioria das características de um sistema operacional
maduro, incluindo:
– Memória Virtual;
– Gerenciamento de Processos;
– Multiprogramação.
Contudo, o Windows 95 não era totalmente um programa de 32 bits.Ele
continha grandes partes do código em linguagem de montagem de 16 bits
e ainda usava o sistema de arquivos MS-DOS, com quase todas as suas
limitações.
A única grande mudança do sistema de arquivos era a inclusão de nomes
longos de arquivos, no lugar dos nomes de arquivos permitidos no MS-
DOS com 8 + 3 caracteres.

15. MS Windows 95

16. MS Windows 98
• Lançado em junho de 1998;
• Com o MS-DOS ainda presente mas na versão 7.1 e, executando
códigos de 16 bits;
• Embora tenha migrado mais características do DOS para o Windows
e tenha definido um novo padrão de layout, o Windows 98 não era
muito diferente do 95.
• Um navegador foi integrado à interface e o usuário podia navegar
Por seu computador pessoal de forma semelhante ao uso da
Internet;
• A principal diferença estava na atenção que despertou no
Departamento de Justiça dos Estados Unidos que, processou a
Microsoft com a acusação de monopólio ilegal – acusação que a MS
refugou;
• Nova versão do sistema de arquivos, FAT32, juntamente com uma
ferramenta de conversão da FAT16 foi incorporada;

17. MS Windows 98
• Cada processo no Windows 98 possuía um espaço
virtual de endereçamento de 4 GB. Desse espaço, 2GB
privativos ao processo e, 1GB era compartilhado com
outros processos do sistema e o último também
compartilhado dava acesso aos vetores de interrupção
do MS-DOS;
• Como consequência das áreas compartilhadas, um
processo poderia destruir as principais estruturas de
dados de outro processo não relacionado;
• O último GB compartilhado permitia que um programa
sobrescrevesse estruturas de dados do núcleo,
derrubando todo o sistema.

18. MS Windows 98
• Suporte a múltiplos displays, permitindo a
conexão de até 8 monitores;
• Novos hardwares passaram a ser suportados,
como DVD, USB e AGP;

19. MS Windows 98

20. Windows Millenium Edition
• Lançado em setembro de 2000;
• Era uma pequena revisão do Windows 98 e, embora tenha
reparado algumas falhas e acrescentado novas características,
essencialmente era um Windows 98.
• Entre essas novas características estavam:
• Possui melhorias nas ferramentas de multimídia (Maneira mais
adequada de catalogar e compartilhar imagens, músicas e filmes e
jogos multiusuário);
• Suporte para comunicação instantânea e para conexões de banda
larga (cabo e ADSL);
• Permite restaurar o computador com configurações anteriores a um
erro de configuração (Se o usuário alterasse a configuração de tela
e o sistema parasse de funcionar, seria possível reverter o estado da
última configuração que estava funcionando).

21. MS Windows Me

22. Windows NT
• A MS percebeu que precisava de um SO totalmente em 32 bits.
Contratou David Cutler, um dos projetistas do SO VMS da DEC e deu
a ele a liderança de uma equipe para produzir, a partir do zero, um
SO compatível com o Windows;
• Este novo sistema foi denominado NT -New Technology;
• Ele era destinado a servidores de rede, máquinas de
desenvolvedores de software e estações de trabalho mas a
intenção era que fosse utilizado também por usuários domésticos.
• A primeira versão, NT 3.1, foi lançada em 1993;
• O número de versão bem como a interface gráfica semelhante ao
Windows 3.1 eram estratégias para que os usuários substituíssem
seu SO pelo NT, tecnicamente muito superior;

23. Windows NT
• Entretanto, quase todos os usuários preferiram o velho sistema de 16 bits que
exigia menos recursos de hardware, o que forçou a MS a produzir novas versões
do Windows;
• Além disso, o NT exigia muito mais memória que o Windows 3.1 e não havia
programas 32 bits que ele pudesse executar;
• Foi esse fracasso que motivou a MS construir um novo SO 32 bits chamado
Windows 95 e logo depois o Windows 98 e finalmente o Windows Me;
• O NT, no entanto, conquistou uma fatia do segmento de servidores.
• O NT foi projetado para ser portátil e foi escrito quase que totalmente em C;
• Sua versão inicial possuía 3.1 milhões de linhas de código;
• Verdadeiro SO de 32 bits com processos individualmente protegidos;
• Cada processo possui um espaço de endereçamento de 32 bits com paginação sob
demanda;
• A primeira grande evolução do NT veio com a versão 4.0 em 1996. Esse sistema
tinha o poder, a segurança e a interface semelhante ao Windows 95 o que facilitou
a migração de usuários

24. Windows NT 4.0

25. Item Windows 95/98 Windows NT
Sistema totalmente em 32 bits Não Sim
Segurança Não Sim
Mapeamento de arquivos são protegidos Não Sim
Um espaço de endereçamento privado, para cada programa Não Sim
MS-DOS?
Unicode? Não Sim
Executa sobre? Intel 80x86 80x86,
Alpha,MIPS
Suporta multiprocessador? Não Sim
Código interno ao SO é retratante? Não Sim
Plug and Play Sim Não
Gerenciamento de alimentação de energia? Sim Não
Sistema de Arquivos FAT 32 Sim Opcional
Sistema de Arquivos NTFS? Não Sim
API Win32? Sim Não
Executa todos os programas MS-DOS antigos? Si m Não
Algum dado crítico do SO pode ser sobrescrito pelo usuário? Sim Não

26. Windows 2000
• A versão do NT seguinte à NT 4.0 seria originalmente chamada de NT 5.0.
Contudo 1999, a MS mudou o nome para Windows 2000;
• Como o Windows 2000 é na verdade um Windows NT 5.0 ele herda muitas
propriedade do 4.0
• Com processos individualmente protegidos;
• Cada processo tem espaço de endereçamento virtual de 32 bits com paginação
sob demanda;
• Os processos podem ter um ou mais threds, que são visíveis e escalonados
pelo SO;
• Foi incluído suporte a dispositivos plug and play, barramento USB, FireWire,
IrDA (enlace infravermelho entre computadores e impressoras)e
gerenciamento de energia.
• NTFS estendido para suportar arquivos criptografados, cotas, redirecionamento
de arquivos e indexação por conteúdo;
• Melhor suporte a internacionalização com cadeias de caracteres embutidas no
código;
• Assim como as versões anteriores do NT, utiliza Unicode para dar suporte a
idiomas que não utilizam o alfabeto latino como russo, grego e japonês;
• Não possui o MS-DOS;

27. Windows 2000
• Executa somente em duas plataformas: Pentium e Intel IA-64.
• Possui vários níveis do produto: Professional, Server, AdvancedServer
e DatacenterServer;
• As diferenças entre as versões são pequenas e todas executam o
mesmo executável;
• Durante a instalação, o tipo do produto é armazenado no registro e
lido durante o boot;
• Para cada tipo são incluídos alguns softwares adicionais;
• O motivo das múltiplas versões é simplesmente mercadológico: isso
permite que a MS cobre mais das empresas que de usuários
individuais praticamente pelo mesmo produto.
• Mais de 29 milhões de linhas em código C.

28. As diferentes versões do Windows
2000
Versão Máx. RAM CPUs Máx. Tam. Otimizado
clientes Cluster para
Profissional 4GB 2 10 0 Tempo de
resposta
Server 4GB 4 ilimitado 0 Vazão
Advanced Server 8GB 8 ilimitado 2 Vazão
Datacenter server 64GB 32 ilimitado 4 Vazão

29. Arquitetura do Windows
Visão Geral
Um SO é um software extremamente complexo. Assim,
vários modelos de arquiteturas foram propostos para
melhor organizar os detalhes de sua implementação.
Esses modelos vão desde sistemas baseados em kernel
monolítico até sistemas totalmente moduláveis,
baseados em micronúcleo (microkernel).
A arquitetura do Windows é fortemente inspirada no
princípio de micronúcleo, assim, cada funcionalidade
do sistema é oferecida e gerenciada por um único
componente do SO. Os demais componentes do SO e
todas as aplicações acessam os serviços providos por
um determinado componente por meio de uma
interface bem definida.

30. Arquitetura do Windows
Visão Geral
• Teoricamente, cada módulo (componente) pode ser
removido, atualizado ou substituído sem necessitar de
alterações nas demais partes do sistema.
• O Windows segue também uma organização em camadas.
Nessa abordagem, o SO é dividido em módulos que são
dispostos uns sobre os outros em camadas. Cada camada
oferece um conjunto de serviços à camada superior e só
pode utilizar serviços fornecidos pela camada
imediatamente inferior.
• Outro conceito explorado pelo Windows é o modelo
orientado a objetos onde os recursos do sistema, arquivos ,
memória e dispositivos físicos são implementados por
objetos e manipulados por meio de métodos (serviços)
associados a esses objetos.

31. Arquitetura do Windows
Visão Geral
• O Windows foi projetado de forma a permitir a execução de
aplicações escritas sobre outros SO´s;
• Essa facilidade é suportada a partir de subsistemas que,
implementados como um processo separado, fornecem um
ambiente de execução compatível com um determinado SO;
• Esse ambiente e composto, além de uma interface gráfica e
de um interpretador de comandos, por uma interface de
programação (API) compatível com os serviços (chamadas de
sistema) do SO que o subsistema implementa. Isso implica
que uma aplicação no Windows possa “enxergar” as mesmas
funções existentes no sistema nativo para qual foi escrito.

32. Arquitetura do Windows
Visão Geral
A estrutura do Windows pode ser divida em duas partes:
• Modo Usuário: Onde estão localizados os subsistemas
protegidos (Assim denominados porque residem em
processos separados, cuja memória é protegida do acesso
de outros processos, além disso, interagem entre si por
mecanismo de troca de mensagens)
• Modo Kernel: O executivo (Rodam os componentes do SO
que necessitam de desempenho e por isso interagem com
o hardware e um com o outro sem estarem sujeitos a
trocas de contexto e de modo. Todos os componentes
estão protegidos das aplicações porque essas não possuem
acesso à parte protegida do SO. Ainda, cada componente
está protegido um do outro devido à adoção da orientação
a objetos).

33. Arquitetura do Windows
Visão Geral
O modo kernel é estruturado em três grandes
módulos funcionais: hardware, drivers de
dispositivos e o executivo.
• Hardware (hardware abstraction layer- HAL): É
carregável do núcleo. Respeita uma interface
padrão de serviços. Todas as funcionalidades que
são dependentes de um determinado hardware,
como interfaces de E/S, controladores de
dispositivos e de interrupções, ou ainda, o
próprio processador, são implementadas dentro
desse módulo.

34. Arquitetura do Windows
Visão Geral
• Drivers de dispositivos: São carregáveis do
núcleo. Oferecem uma interface entre o
sistema de E/S e o HAL.
• Executivo: Constitui o núcleo do SO Windows.
Escrito em C e independente da arquitetura da
máquina. Juntamente com o núcleo, fica no
arquivo ntoskrnl.exe. É ele que implementa os
serviços básicos do Windows. Os principais
componentes do executivo são:

35. Componentes
Gerência de objetos: é o componente
responsável por criar, gerenciar e excluir
objetos do executivo Windows. Entende-se
por objetos a abstração de todos os tipos de
dados utilizados para representar recursos do
SO como processos, threads, alocação de
memória, mecanismo básicos de
sincronização, etc.

36. Componentes
Gerência de processos e threads: responsável
por criar, encerrar, suspender e dar
prosseguimento à execução de threads e
processos. Ainda, armazena e recupera
informações sobre processos e threads do
Windows.
Gerência de memória virtual: módulo
responsável pela implementação do suporte a
memória virtual e do gerenciamento de outras
atividades relacionadas à gerência de memória
como proteção, cache, mapeamentos, etc.

37. Componentes
Monitor de segurança: faz cumprir as políticas
de segurança no computador local. Verifica
acesso aos recursos do SO, protegendo e
auditando os objetos durante sua execução.
Módulo de suporte a local procedure call
(LPC): É responsável pela comunicação por
troca de mensagens entre processos.

38. Componentes
Gerência de E/S: Compreende um grupo de
componentes responsáveis pelo
processamento de informações de entrada e
por emitir saída para uma grande variedade
de dispositivos. Fornece uma interface padrão
para o executivo independentemente do tipo
de dispositivo de E/S. As solicitações de E/S
são traduzidas para dispositivos específicos de
hardware pela utilização de drivers de
dispositivos.

39. Componentes da estrutura
Windows