Microsoft Windows

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Microsoft Windows,有时译为微软视窗视窗操作系统,是微软以图形用户界面为主推出的一系列专有商业软件操作系统。它于1985年问世,起初为运行于MS-DOS之下的桌面环境,其后续版本逐渐发展成为主要为个人电脑和服务器用户设计的操作系统,并最终获得了世界个人电脑操作系统的垄断地位。此操作系统可以在几种不同类型的平台上运行,如个人电脑(PC)、移动设备、服务器(Server)和嵌入式系统等等,其中在个人电脑的领域应用内最为普遍。在2004年国际数据信息公司一次有关未来发展趋势的会议上,副董事长Avneesh Saxena宣布Windows拥有终端操作系统大约70%的市场份额。

微软于1985年11月20日推出了名为Windows的操作系统,作为MS-DOS的图形操作系统外壳,以响应对图形用户界面(GUI)的日益增长的兴趣。Microsoft Windows以超过90%的市场份额占领了全球个人计算机市场,超过了1984年推出的MacOS。苹果公司开始将Windows视作对产品进行GUI开发的创新的不公平侵犯。例如丽莎(Lisa)和麦金塔(Macintosh)(最终于1993年在法院和解下获得微软的支持)。在PC上,Windows仍然是最受欢迎的操作系统。然而,由于Android智能手机的销量大幅增长,微软在2014年承认其将整个操作系统市场的绝大部分输给了Android。2014年,出售的Windows设备数量不到出售的Android设备的25%。但是,这种比较可能并不完全相关,因为这两个操作系统通常针对不同的平台。尽管如此,用于Windows的服务器使用数量(与竞争对手相当)仍显示出三分之一的市场份额,与最终用户使用的相似。

截至2021年10月,用于个人电脑、平板电脑、智能手机和嵌入式设备的最新版本是Windows 11,版本21H2。用于服务器计算机的最新版本是Windows Server 2022,版本21H2。Windows的特殊版本也可以在Xbox One视频游戏机上运行。

版本历史

Windows可以指微软公司的某一个或全部操作系统产品,这些产品可以大致被分为以下几类:

早期版本

早期版本的Windows通常被看作仅仅是运行于MS-DOS系统中的一个图形用户界面,不是操作系统,主要因为它们在MS-DOS上运行并且把它用作文件系统服务。不过,即使最早的Windows也已经具有了许多典型的操作系统的功能,包括拥有自己的可执行文件格式以及提供自己的设备驱动程序(计时器、图形、打印机、鼠标、键盘以及声卡)。与MS-DOS不同,通过协作式多任务,Windows允许用户同时执行多个图形应用程序。Windows还实现了一个设计精良的、基于存储器分段的软件虚拟内存方案,使其能够运行大于物理内存的应用程序。代码段和资源在内存不足的时候进行交换,并且当一个应用程序释放处理器控制时,特别是等待用户输入的时候,数据段会被移入内存。

16位版本的Windows包括Windows 1.0、Windows 2.0及最后版本Windows 3.x。

Windows 1.0发布于1985年11月,在当时欲与苹果公司的操作系统竞争,但收效胜微。它并不是一个完整的操作系统,而是MS-DOS系统的延伸。Windows 1.0发布时即附带了包含计算器、日历、卡片文件、剪贴板查看器、时钟、控制面板、记事本、画图、黑白棋和书写器等一系列组件。在Windows 1.0中尚不支持窗口的叠放,彼时所有窗口只能紧密相连,只有诸如对话框等部件可以叠在其他窗口之上。当时微软还一同发售了包含C语言开发环境的Windows开发库。

Windows 2.0发布于1987年12月,相比于上一代更受欢迎。它对用户界面和内存管理等功能进行了多项改进。在Windows 2.03中窗口首度允许叠放,而这一改动也招来了苹果公司侵害其知识产权的诉讼。Windows 2.0中还引入了更复杂的快捷键和对扩展存储器的支持。除了完整的Windows外,有时也会有一些公司将自己的程序与仅运行时版的Windows集成在一起,使用户无需安装Windows就可以在MS-DOS上使用他们的程序。

Windows 3.0发布于1990年,极大地改进了外观设计,还增加了虚拟内存和VxD功能。Windows 3.0中,应用可以运行在保护模式下,访问高达几兆的内存而无需参与对虚拟内存的管理。Windows 3.0是微软首部获取广泛商业成功的产品,在首销的六个月中便卖出了两百多万份。

Windows 3.1发布于1992年3月1日。1993年8月,Windows for Workgroups 3.11发布,这是一个支持点对点网络的特殊版本。

Windows 3.2发布于1994年,是Windows 3.1中文版的更新版本,仅提供简体中文版。它主要修复与汉语复杂的写作系统相关的问题。

Windows 9x系列

Windows 9x是Windows 95、Windows 98、Windows Me等以Windows 95内核作为参考的微软操作系统通称,与Windows NT分离于两个开发路线。它是一种多任务图形方式的操作系统。

Windows 9x仍然需要依赖16位的DOS基层程序才能运行,不算是真正意义上的32位操作系统,由于使用DOS代码,架构也与16位DOS一样,核心属于单核心,但也引入了部分32位操作系统的特性,具有一定的32位的处理能力。Windows 9x可视为微软将MS-DOS操作系统与早期Windows图形用户界面集成出售。

Windows 95在1995年8月24日正式发布,作为继Windows 3.x后的下一代消费级Windows。尽管仍然以MS-DOS为基础,Windows 95引入了对32位程序、即插即用硬件、抢占式多任务处理、长文件名等功能的支持,并提供更高的稳定性。与此同时,Windows 95引入了全新的、对象化的用户界面设计,用“开始”菜单、任务栏、Windows资源管理器等全新组件取代了之前的程序管理器。Windows 95是微软历史上的一次巨大商业成功。CNET的Ina Fried评价道:“当Windows 95终于在2001年走下市场时,它已然牢牢地钉在了全世界的电脑上。”此外,微软的网页浏览器Internet Explorer首度与Windows捆绑发行。

Windows 98随后于1998年6月25日发布,引入了Windows Driver Model、USB通用设备、ACPI、休眠、多显示器等功能和硬件的支持。Internet Explorer 4还通过活动桌面和Windows桌面更新集成到了Windows 98。1999年5月,Windows 98的更新版本Windows 98 SESecond Edition,第二版)发布。Windows 98 SE包括Internet Explorer 5.0和Windows Media Player 6.2以及其他升级。

Windows MeMillennium Edition)发布于2000年9月14日,它是最后一代基于DOS的Windows。Windows Me借鉴了Windows 2000的外观,启动速度较前几代都更快(代价是失去了访问实模式DOS环境的能力,及一些旧程序的兼容性),增强了多媒体功能(包括 Windows Media Player 7、Windows Movie Maker和用于从扫描仪和数字相机检索图像的Windows Image Acquisition框架)并新增了诸如系统文件保护、系统恢复以及家庭网络工具等功能。不过,Windows Me的运行速度和不稳定性,硬件兼容性问题以及取消对实模式DOS的支持而广受诟病,《个人电脑世界》杂志认为Windows Me是微软历史上最糟糕的一代系统,也是有史以来第四差的科技产品。Windows Me 也经常被戏称为 Windows Mistake Edition。

Windows NT系列

不同于依然需要DOS基层程序的混合16/32位的Windows 9x,Windows NT系列采用的是重新设计的Windows NT核心,属于混合式核心。最早仅支持纯32位,后期加入了对64位的支持。

32位Windows NT系统包括:

  • Windows NT 3.1
  • Windows NT 3.5
  • Windows NT 3.51
  • Windows NT 4.0
  • Windows 2000
  • 32位 Windows XP
  • 32位 Windows Vista
  • 32位 Windows 7
  • 32位 Windows 8
  • 32位 Windows 8.1
  • 32位 Windows 10
  • 32位 Windows Server 2003/2003R2/2008

64位Windows NT系统,分为支持于IA-64架构和x64架构的两种不同版本。在历史上微软曾对两种不同的64位架构提供支持,其一是英特尔公司和惠普公司联合开发具有革新化的Itanium家族架构,或称之为IA-64;和AMD公司开发的演进化的x86-64架构。由于两种架构的核心设计思想不同,因此两种架构的操作系统和应用软件不具有互通性,但都对传统的IA-32架构的软件一定程度上提供支持。微软在发布Windows Server 2012 R2前放弃了对Itanium架构的支持。因此现在微软的64位产品指的单单是x86-64架构,而在微软的词汇中称为x64。

支持Itanium家族架构的微软Windows产品有:

  • Windows 2000 Advanced/Datacenter Server Limited Edition
  • Windows XP 64-bit Edition
  • Windows XP 64-bit Edition Version 2003
  • Windows Server 2003/2003 R2 Enterprise/Datacenter
  • Windows Server 2008/2008 R2 for Itanium Based System

支持x64架构的Windows产品有:

  • Windows XP Professional x64 Edition
  • Windows Server 2003/2003R2全线产品(Web版除外)
  • Windows Vista/7
  • Windows Server 2008/2008R2/2012/2012R2全线产品
  • Windows 8/8.1
  • Windows 10
  • Windows 11

下面以以发布时间为线索介绍。

早期版本(Windows NT 3.1/3.5/3.51/4.0/2000)

1988年11月,一支新组建的微软团队(包括前DEC开发人员戴夫·卡特勒和马克·洛考夫斯基)开始开发IBM和微软的OS/2操作系统的改进版本“NT OS/2”。NT OS/2旨在设计为一个安全的、多用户的,支持POSIX、模块化的、可移植内核支持多种处理器架构的操作系统。然而,在Windows 3.0的成功后,团队决定重新着手开发称为Win32的Windows API的扩展32位接口,而不是OS/2的接口。Win32保持了与Windows API相似的结构(允许现有的Windows应用程序轻松移植到其他平台),又支持NT内核的功能。在征得微软同意后,这样的开发继续了下去,直到Windows NT诞生。但是,IBM反对这些更改,并最终独自继续开发OS/2。

Windows NT首度基于混合核心运行。

初代的NT系统被命名为Windows NT 3.1(以和Windows 3.1相联系),于1993年7月发布,有用于工作站和服务器的版本。

Windows NT 3.5在1994年9月发布,专注于性能改进和对Novell的NetWare的支持。Windows NT 3.51在1995年5月发布,包括对PowerPC体系结构的额外改进和支持。Windows NT 4.0在1996年6月发布,向NT系列带来了Windows 95的用户界面设计。2000年2月17日,Windows 2000发布,自此之后NT系列不再保留“NT”的名称。

Windows XP

Windows NT的下一个大版本Windows XP于2001年10月25日正式发布。Windows XP的诞生旨在将Windows 9x的用户引入到Windows NT中,微软为此保证其将提供比DOS系列更好的性能和体验。Windows XP引入了经典的用户界面设计(其中包括了新版的“开始”菜单和面向任务的Windows浏览器)、流式传输的多媒体服务和Internet Explorer 6。

在零售中,Windows XP分为两个主要的版本:家庭版(Home Edition)和专业版(Professional)。家庭版主要面向普通客户,而专业版面向商业客户和专业用户。之后也发行了媒体中心版(Media Center Edition,设计于家庭影院的电脑,拥有更强的影音功能)和平板电脑版(Tablet PC Edition,设计于可携带的平板电脑,支持手写笔输入等功能)。

Windows Vista 和 Windows 7

经历了漫长的开发进程,Windows Vista在2006年11月30日发布(此时发布的是批量许可版本,零售版稍后于2007年1月30日发布)。它引入了全新的Windows Aero设计,加入了大量新技术,但因为性能下滑、启动变慢等诸多原因饱受批评。

在2009年7月22日,Windows 7Windows Server 2008 R2发行给制造商(RTM),零售版则于3个月后发布。与上一代Windows Vista大量引入新功能不同,Windows 7的升级更集中、更平缓,意图与Windows Vista的应用和硬件完全兼容。Windows 7继续改良了Windows Aero设计,并引入了多点触控、家庭组等新功能。

Windows 8 / 8.1

Windows 8在2012年10月26日发布,它呈现出了巨大的变化,包括现代UI(Modern UI)的引入、迎合触摸设备的磁贴化设计等。这些变化中包含了对开始菜单的重新设计,在其中微软使用了巨大的磁贴以方便平板电脑等设备的触摸,并且磁贴本身也可以用于快速呈现用户需要的信息。此外还诞生了Metro应用程序,它们与常规的应用在外观和设计上大相径庭。值得一提的是,Windows 8激进地将最低分辨率上调至了1024×768像素,这使得很多上网本无法运行Windows 8。

Windows 8.1作为Windows 8的升级版,于2013年10月17日发布,包含了功能上的一些增强。

Windows 10

2014年9月30日,微软宣布将以Windows 10作为Windows的下一代操作系统,并发行技术预览版。Windows 10在2015年7月29日正式发布,并且解决了Windows 8中用户界面设计的缺陷。Windows 10的改变包括传统开始菜单的回归、全新的虚拟桌面系统,以及可以窗口化运行的Windows Store应用。Windows 10声称会免费提供给符合条件的Windows 7、Windows 8和Windows 8.1电脑。Windows 10是微软有史以来安全性最高的Windows,其中支持Windows Hello、指纹以及面部ID登录。Windows 10包括数码笔、平板电脑等服务,同时也是兼容性最强的Windows。而Windows 10也是支持Xbox游戏机的操作系统。

2021年6月,在Windows 11公布之后,微软更新了Windows 10的产品生命周期政策,表示Windows 10将在2025年10月14日后停止支持。

Windows 11

在2021年6月24日的直播中,微软宣布了将以Windows 11作为Windows的下一代操作系统。据微软称,Windows 11将会被设计的更加友好和易用。Windows 11于2021年10月5日正式发布,并且会免费提供给符合Windows 11最低硬件需求的Windows 10用户升级。

Windows 365

2021年7月,微软宣布将在8月2日推出虚拟化Windows订阅服务“Windows 365”。它不是Microsoft Windows的独立版本,而是一种Web服务。他被视为创建在Windows虚拟桌面之上的Windows 10和Windows 11。Windows 365可以跨平台使用,因此Apple和Android以及任何带有网络浏览器的操作系统用户都可以使用Windows 365。

移动设备操作系统

微软针对移动产品而开发的精简移动设备操作系统包括Windows Mobile、Windows Phone和Windows 10 Mobile。

Windows CE内核

  • Pocket PC 2000
  • Pocket PC 2002
  • Windows Mobile 2003
  • Windows Mobile 2003 SE
  • Windows Mobile 5
  • Windows Mobile 6
  • Windows Mobile 6.1
  • Windows Mobile 6.5
  • Windows Mobile 6.5.3
  • Windows Phone 7

Windows NT内核

  • Windows Phone 8
  • Windows Phone 8.1
  • Windows RT
  • Windows RT 8.1
  • Windows 10 Mobile

为特殊设备设计的版本

  • 为云计算所设计的Microsoft Azure。
  • 为嵌入式设备设计的Windows Embedded Compact。
  • 为手持设备所设计的Windows 10 移动设备版。
  • 为微软游戏机Xbox设计的版本,名为Dashboard,但实为Windows 2000修改而成。
  • Microsoft HoloLens计算平台 Windows Mixed Reality。
  • 为Netflix怪奇物语设计的Windows 1.11。
  • 为Surface Neo双屏计算机设计的Windows 10X(Surface Neo及其搭载的Windows 10X已在2019年10月2日微软发布会上亮相,但尚未正式对消费者发售)。

历史

Windows之起源,可追溯到多年前施乐公司所进行的研发工作。1970年,美国施乐公司成立了著名的研究机构帕罗奥多研究中心,主要从事局域网、激光打印机、图形用户界面和面向对象技术的研究。施乐于1981年宣布推出世界上第一个商用的图形用户界面系统“Star 8010”工作站。但技术并未得到大众的重视,也没有协助商业化的应用。

这时苹果电脑的创始人之一的史蒂夫·乔布斯在参观施乐公司的帕罗奥多研究中心后认识到图形用户界面的重要性以及广阔的市场前景,便开始着手进行自己的图形用户界面系统研发工作。之后在1983年研发出第一个图形用户界面系统Lisa OS。不久,苹果电脑又推出第二个图形用户界面系统System Software(现称macOS),成为世界上第一个成功的商用图形用户界面系统。苹果电脑在开发Macintosh时基于市场战略上的考虑,故意开发了只能在苹果电脑上作运作的图形用户界面系统,但当时因为Intel x86微处理器芯片的IBM兼容电脑已渐露头角,因此就给了微软公司所开发的Windows生存空间和市场。

微软公司亦已经意识到创建业界标准的重要性,所以在1983年春季就宣布开始研究开发Windows,希望它能够成为基于Intel x86微处理芯片计算机上的标准图形用户界面操作系统。它在1985年和1987年分别推出Windows 1.01和Windows 2.03。但是当时硬件和DOS操作系统的限制,这两个版本并没有获取很大的成功。此后,Microsoft对Windows的只读存储器管理、图形用户界面做了重大改进,使图形用户界面更加美观并支持虚拟内存功能。此一突破性的由来是亚历桑那大学物理教授Murray Sargent 1989年去微软做暑期研究,发现当时Microsoft Windows不能处理大量记忆和同时处理多项程序,这问题可由他发明的一种程序来解决。他帮微软解决这重大问题后仍回学校教书,后来才加入微软成为微软员工。微软于1990年9月推出Windows 3.0并一炮而红。这个“千呼万唤始出来”的操作系统一面世便在商业上获取惊人的成功;不到推出后的六个星期,微软已经卖出50万份Windows 3.0,打破了任何软件产品的六周内销售记录,从而开始了微软在操作系统上的垄断地位。但在1994年时被苹果公司控告侵权,展开了著名的“Look and Feel”诉讼官司。盖茨还讥讽乔布斯说:“我们有一个富邻居——施乐,他家有一张电视。当我们想偷的时候,发现乔布斯早就偷走了,可他却说我们是小偷。”乔布斯也反唇相讥:“毕加索不是说过吗,‘好的艺术家只是照抄,伟大的艺术家则是窃取灵感’。而我们在窃取伟大的灵感的方面上一直都厚颜无耻。”

自Windows 95和Windows NT 4.0以来,这个系统最明显的特征是桌面环境。微软设计的桌面大大增进了人机交流的界面,使得更多简单的操作只需要少许的书、知识就可以胜任了。但是Windows界面也使得用户和电脑的内部运作产生隔阂,令用户控制或设置电脑内部的选项感到更大的困难(这也是由于现代操作系统功能和复杂性不断增长、以及有大量低水平的计算机人员的增长所带来的困难)。

Windows获得了巨大的市场成功。估计现在有90%的个人电脑使用这个系统。但从另一方面看,用户很难选择其它的操作系统,因为许多电脑已经预装Windows系统,而他们必须移除Windows之后才可以安装其他系统,况且市面上的很多流行软件及硬件厂商的驱动程序都是为Windows而编写的,如果用户安装其他操作系统便必须面临辛苦的适应新操作系统,并为新系统寻找驱动及第三方软件的尴尬,为此将抛弃他们可能获得的技术支持和常年累积的使用习惯。毕竟一款没有多数驱动软件和应用软件支持的操作系统很难普及。因此,它的市场占有率或保持市场主导位置的活动都是极富争议性的。不过目前一部分Linux系统选择试图兼容Windows的软件并因此开发了相仿的技术,更甚至有组织试图用C语言编写与Windows XP完全兼容的非Windows系统,但是这些技术对于普通用户还是有太高的难度。

对中文的支持

早期IBM PC个人电脑并不支持中文处理,于20世纪80年代开始,由于个人电脑逐渐普及,台湾开始有公司为使用DOS操作系统的个人电脑,编写能处理中文的外挂式中文系统,著名建基于DOS的中文系统有国乔中文系统、倚天中文系统、震汉中文系统等等。由于实际上是用截取绘写屏幕指令的方式,截取画面上的文字,将两个ASCII编码改为以图形显示的大五码中文字,导致中文文字处理相当复杂(例如换行、左右对齐)。再加上承继自DOS的固定行列显示、早期只能显示16×15图素的点阵字体,早期的中文系统只能算是勉强能于个人电脑上处理中文消息。

微软早期的Windows 1.x和Windows 2.x没有中文版本,台湾资策会曾研发出配合Windows 2.11之外挂式中文包,但能配合使用之软件不多。1990年5月英文版Windows 3.0推出之后,资策会亦曾配合此版与当时甫回台湾之朱邦复合作研发3.0版之中文包,微软原拟收购此技术,但因价钱无法谈拢而作罢。其后微软收回对资策会之授权,采用日本汉字技术,于1991年8月推出繁体中文版Windows 3.0,开始吸引华文地区的用家转用。然而,迄1992年12月,微软Windows 3.1正式的繁体中文版尚未出版之前,宏碁信息仍以“中文窗口工作室”为名,推出可搭配英文版Windows 3.0及3.1之资策会版中文包。随着微软于1993年推出繁体中文版的Windows 3.1,由于支持向量字体TrueType技术,加上Microsoft Word 5.0中文版等软件的推出,用户首次能轻易的以“所见即所得”方式处理中文。

微软不久便推出简体中文版的Windows 3.11,奠定微软于华文地区的主导地位。

1994年12月8日,中华人民共和国电子部和微软签署《Windows 95中文版项目合作备忘录》。

1995年9月20日,国家技术监督局标准化司、电子工业部计算机司和美国微软就Windows95中文版项目标准规范等有关事宜成合作协议。

随着繁体中文版(1995年11月)和简体中文版的Windows 95推出,虽然同期倚天中文系统已支持SVGA模式以24×24图素点阵字体显示、使用平滑字体、图龙字体列亿、震撼中文系统已支持使用TrueType打印等改进,但各种基于DOS的中文系统,连同少数基于英文版Windows的中文包,于Windows 95的普及下,很快便举行告别式。

早期的中文版Windows只对应该地区的中文编码,如繁体版Windows只支持大五码中文,简体版Windows只支持GB2312中文。随着以统一码为基础的NT核心流行,由Windows 2000开始,基本上已可在繁体中文版的Windows上处理简体字(反之亦然)。当然,以大五码或国标码编写的程序,于默认为另一方编码(控制台内“地区及语言设置”)的Windows上运行仍会出现乱码,此一现象只能期待统一码完成取代各种区域性编码后才可解决。

市场情况

使用份额


 

版本市场占有率
使用Windows的桌面型和笔记本操作系统的百分比, 2022年7月StatCounter的数据。

桌面型操作系统StatCounter
其他版本0.15%
Windows XP0.38%
Windows 711.99%
Windows 80.66%
Windows 8.12.86%
Windows 1072.23%
Windows 1111.73%


Windows在全球操作系统市场之中有统治性的地位,占了约90%,遥遥领先其他竞争对手(如Mac OS或Linux等);但其移动操作系统如Windows Phone及Windows Mobile等则大幅落后于其他移动操作系统(如Android及iOS等)并失去了该领域大量的市场。

产品发售总量

日期发售总数
1987年11月突破100万套
1992年2月900万套(业界推测)
1992年4月突破1000万套
1995年突破1亿套
1997年突破2亿套
1999年3亿2430万套