на чем написан windows 10
Microsoft полностью перепишет часть Windows на своем новом языке программирования
Проект Verona
Корпорация Microsoft разрабатывает новый язык программирования, который ориентирован на создание приложений, не подверженных наиболее распространенным проблемам безопасности, пишет Zdnet.
Новый язык базируется на набирающем популярность Rust, развитием которого занимается компания Mozilla, разработчик известного браузера Firefox. Проект получил название Verona и, по данным издания, ключевое его отличие от Rust заключается в применении модели владения на основе групп объектов, а не единичных объектов. Ожидается, что исходные тексты текущих наработок в его рамках будут открыты под свободной лицензией Apache 2.0. Репозиторий проекта уже появился на принадлежащей Microsoft c 2018 г. платформе Github, но пока пуст.
Как отмечает Zdnet, Microsoft также может переписать некоторые низкоуровневые компоненты Windows 10 с использованием модифицированного Rust, чтобы исключить потенциальные проблемы, возникающие при применении языков C и C++.
Как смена языка поможет повысить безопасность
Языки C и C++ в течение десятилетий повсеместно используются в качестве инструмента разработки системного ПО и возлагают на программиста задачу управления оперативной памятью, что неизбежно приводит к возникновению ошибок, таких как обращение к участку памяти после его освобождения или, например, выход за границы буфера. По словам Мэтта Миллера (Matt Miller), специалиста Microsoft по безопасности, около 70% всех уязвимостей, обнаруженных в программных продуктах корпорации за последние 12 лет, связанны с ошибками управления памятью.
В языке Rust (как, видимо, и в Verona), в отличие от C и C++, реализован механизм автоматического управления памятью на основе принципа «владения», который избавляет программиста от необходимости вручную манипулировать памятью, тем самым снижая вероятность возникновения ошибок. Стоит также отметить, что в угоду производительности в Rust не используется так называемый сборщик мусора (Garbage Collector, GC), в задачи которого входит автоматическое удаление из памяти объектов, которые более не востребованы программой.
Эксперименты Microsoft с Rust
Zdnet пишет, что Microsoft начала экспериментировать с Rust летом 2019 г. Сообщалось, что компания собирается переписать некоторые из своих продуктов с использованием этого языка программирования.
В начале ноября 2019 г. Адам Берч (Adam Burch), программист из команды разработчиков Hyper-V (системы аппаратной виртуализации для x64-систем на основе гипервизора), написал в корпоративном блоге о том, что ему поручили переписать на Rust некий низкоуровневый компонент Windows, назвать который он пока не может. По его словам, несмотря на незавершенность проекта, опыт применения Rust оказался в целом позитивным. Он также отметил, что кодовую базу новых компонентов и уже существующих, но с «чистыми интерфейсами», перевести на Rust не составит большого труда. Кроме того, Берч посетовал на отсутствие некоторых возможностей в языке по сравнению с привычным ему C, но выразил уверенность в том, что Microsoft сможет посодействовать их добавлению.
Несколько слов о Rust
Rust появился в 2006 г. как личный проекта Грейдона Хоара (Graydon Hoare), сотрудника Mozilla. В 2009 г. Mozilla начала спонсировать разработку Rust для собственных нужд, а также расширила команду для дальнейшего развития языка.
Интерес Mozilla к Rust был вызван наличием огромного числа критических уязвимостей в разрабатываемом компанией браузером Firefox, в реализации которого присутствовало свыше 4 млн строк на языке C++. Rust был создан с учетом требований безопасности и параллелизма, что сделало его подходящим выбором для переписывания многих компонентов Firefox в рамках проекта Quantum по полной переработке архитектуры браузера. Кроме того, Mozilla использовала Rust для разработки Servo, движка рендеринга HTML, который должен был заменить действующий движок рендеринга Firefox.
Помимо Mozilla и Microsoft в своих проектах Rust применяют Google, Facebook, Amazon, Dropbox, Fastly, Baidu.
В августе 2019 г. в рамках саммита по технологиям с открытым исходным кодом (Open Source Technology Summit) Джош Триплетт (Josh Triplett), ведущий инженер Intel, рассказал о том, что его компания заинтересована в том, чтобы в ближайшем будущем Rust достиг «паритета» с доминирующим в области системной и низкоуровневой разработки языком C.
В том же месяце Грег Кроа-Хартман (Greg Kroah-Hartman), один из ключевых разработчиков ядра Linux, заявил, что не станет препятствовать включению в ядро фреймворка для написания драйверов на языке Rust.
Разработка под Windows 10 — с чего начать
Всем привет! Вы, наверняка, уже слышали новости про то, что за первые 4 недели Windows 10 установили уже более 75 миллионов человек. В таком контексте мы особенно рады поделиться с вами вводной статьей от Арсения Печенкина из компании DataArt о том, как начать разрабатывать приложения под десятку.
Тем, кто сомневается, ставить или нет на любимую машину Windows 10, предлагаем небольшой обзор материалов о платформе, инструментах разработки и новых возможностях, доступных при разработке приложений.
Думаю, все уже знают откуда и как взять свою копию ОС Windows 10, — не станем задерживаться на этом моменте. Установка производится аналогично установке Windows 8. Если собираетесь обновить систему, настоятельно рекомендую сделать бэкап файлов с системного диска.
Инструменты
Какие инструменты для разработки можно использовать? Вам понадобится новая MS Visual Studio 2015. Сейчас доступны бесплатная редакция Visual Studio 2015 Community Edition и платные редакции Professional и Enterprise.
Еще потребуются Windows 10 SDK и эмулятор Windows 10 Mobile. Эти пакеты можно поставить вместе с Visual Studio 2015 (если выбрать custom-установку и выбрать для установки эти пакеты, пока только в RC) или скачать отдельно.
Документация
Какое-то время назад почти все разделы по разработке под Windows 10 вели на разделы про разработку под Windows 8.1, но после релиза документацию постепенно обновляют (с учетом того, что UWP-платформа для Windows 10 является развитием WinRT).
Online-курс в Microsoft Virtual Academy
Для тех, кто предпочитает аудио-визуальный формат знакомства с платформой, есть вводный курс: A Developer’s Guide to Windows 10.
В курсе рассказаны основные особенности платформы, моделей и инструментов, доступных для создания приложений Windows. Рассмотриваются несколько основных сценариев, которые реализуются в приложении: работа при малом объеме памяти, фоновое выполнение задач, коммуникация между устройствами, управление файлами и данными и методы взаимодействия с пользователем.
Лицензия и разблокировка устройства
Как и при разработке для Windows 8/8.1, потребуется лицензия разработчика. Она получается аналогично лицензии разработчика Windows 8/8.1 при создании первого проекта прямо в Visual Studio (это не то же самое, что аккаунт для публикации в магазине). Для установки приложений на устройства не забудьте их разблокировать:
Универсальные приложения
Что нового ждет разработчика? Анонсировано, что универсальное приложение можно запустить на любой платформе Windows 10. Это реализовано через систему различных API. То есть существует слой API, общий для всех платформ (Universal Windows Platform, UWP). Если приложение использует только его возможности, оно будет работать на всех платформах c UWP.
Если требуется использование специфических возможностей платформы (например, работа с аппаратными кнопками на смартфоне), то вы можете исползовать соответствующие API через платформенные расширения. Данная функциональность будет работать только на платформах, где есть эти API, поэтому в коде нужно встраивать проверки доступности соответствующих методов и классов.
Шаблоны
Из коробки в Visual Studio нам доступен только один шаблон проекта Blank App.
Это проект для одностраничного универсального Windows-приложения, в котором нет предопределенных элементов управления и структуры.
Кроме стандартного шаблона, можно найти шаблоны от сообщества разработчиков.
Примеры
Портирование приложений
Приятный момент для разработчиков — возможность переноса приложений Windows 8.1 на Windows 10 (инструкция, видео). Если у вас было приложение под Windows Phone Silverlight, есть отдельная инструкция по портированию приложения на UWP.
Итоги
Windows 10 уже доступна всем желающим, к услугам разработчиков — SDK и инструменты разработки. При наличии опыта создания приложений под Windows 8, освоение новой платформы будет легким и не потребует много времени.
Краткая история Windows и что у нее под капотом
Несколько дней назад в сеть просочился образ ранней версии Windows 11. Различные издательства провели тесты по производительности и пришли к неутешительному выводу: Windows 11 в среднем работает хуже, чем Windows 10. Но расстраиваться рано! Проблемы производительности могут быть связаны с «сыростью» слитого образа и нюансами совместимости с текущими программами. Так или иначе, 24 июня состоится официальная презентация нового поколения операционных систем Windows, которая, возможно, даст ответы на многие вопросы. Если сегодня у вас есть настроение для ностальгии, предлагаем вам окунуться в мир Windows: познакомиться с историей, как менялась ось и что у нее внутри.
История Windows
Первые продукты с названием «Windows» от Microsoft не были операционными системами. Это были графические среды для MS-DOS. На фоне успеха, в том числе и коммерческого, пользовательского интерфейса на Apple Lisa, компания решила реализовать графический интерфейс на IBM PC с MS-DOS. В отличии от относительно дешевых IBM PC, Apple Lisa стоили дорого (почти 10 тысяч долларов), и немногие покупатели могли позволить купить их. Microsoft решила занять нишу дешевых компьютеров с графическим интерфейсом. При этом низкая стоимость достигалась экономией на комплектующих и более низкая производительность, по сравнению с Lisa, избежать не получилось. Так, в 1985, 1987 и в 1990 выходят первые три версии Windows — 1.0, 2.0 и 3.0. Причем за первые шесть месяцев после релиза Windows 3.0 было продано более 1 миллиона экземпляров. Дальнейшее развитие Windows можно разделить на два направления — Windows на базе MS-DOS и Windows на базе NT.
Windows 9x
Windows на базе MS-DOS или Windows 9x не были первыми ОС от Microsoft, но они продолжали «старые традиции» и были построены на основе 16-битного кода MS-DOS. В августе 1995 года была выпущена Windows 95 — первая система семейства Windows 9x. Она уже была полноценной операционной системой с соответствующими возможностями. Однако у системы были проблемы с безопасностью (например, не было «администратора») и с изоляцией приложений. Зависание 16-битного приложения приводило к блокировке всей системы. Проблемы со стабильностью достались и Windows 98 и Windows ME, которые отличались от выпуска 95 года рядом небольших обновлений.
Windows NT
В целом, к концу 80-х годов в Microsoft появилось понимание о необходимости разработки операционной системы не на базе MS-DOS. Параллельно с разработкой софта, связанного с MS-DOS, Microsoft наняла команду инженеров из компании DEC для разработки новой 32-битной операционной системы. Главой группы стал Дэйв Катлер — один из главных разработчиков ОС VMS. Новая система была названа NT — от сокращения New Technology. Основной упор при разработке NT делался на безопасность и надежность системы, а также на совместимость с Windows на MS-DOS. Так получилось, что опыт при разработке VMS повлиял на NT и сходство между ними стало причиной спора между DEC и Microsoft. По итогу спор был решен во внесудебном порядке.
Первая система Windows называлась Windows NT 3.1 и была выпущена в 1993 году. Это была первая ОС от Microsoft. Индекс 3.1 был выбран для соответствия Windows 3.1 на MS-DOS. Эта версия не имела особого успеха. Для NT требовалось больше памяти, 32-разрядных приложений на рынке было мало, возникали проблемы с совместимостью драйвером. Достичь поставленных целей смогли в NT 3.5. А первым серьезным обновлением для NT стала версия 4.0 в 96 году. Теперь эта система была мощна, надежна и безопасна, а также обеспечивала тот же интерфейс, что и Windows 95 (которая к тому моменту была чрезвычайно популярной).
В 2000 году вышла новая версия Windows — Windows 2000. Она развивала идеи, заложенные в системы NT. Был добавлена технология Plug-and-Play, управление электропитанием и улучшен интерфейс пользователя.
Успех Windows 2000 задал вектор развития для следующего поколения — Windows XP. В «хрюшке» Microsoft улучшила совместимость, интерфейс стал более дружелюбным. Стратегия Microsoft завоевывать аудиторию уже знакомыми системами дала плоды — за несколько лет Windows XP была установлена на сотнях миллионах ПК. Эпоха MS-DOS подошла к концу.
Следующий проект Microsoft пал жертвой собственных амбиций. Через пять лет после Windows XP, в 2006 году на свет вышла Windows Vista. В ней был переделан графический интерфейс, переработаны и добавлены функциональные возможности в плане безопасности. Была улучшена производительность, надежность.
Первоначальные планы Microsoft по поводу Vista были настолько обширны, что через несколько лет после начала разработки проект пришлось сильно ограничить. Vista включала в себе 70 миллионов строк кода, часть которого составлял «причесанный» код XP. Неудача Vista отчасти с тем, что она вышла не в то время. На 2006 год пришелся бум недорогих компьютеров, которые не могли обеспечить достаточную для Vista производительность.
Проблемы Vista были учтены при разработке Windows 7. Microsoft уделила большее внимание тестированию и производительности новой системы. Windows 7 быстро вытеснила Vista, а затем и XP, став самой популярной версией Windows до появления Windows 10 (сейчас Windows 7 на втором месте по популярности).
Бум смартфонов в начале 2010-х подтолкнул Microsoft к созданию операционной системы, которую можно было бы развернуть на разных устройствах: на телефонах, планшетах, приставках и т. д. В результате этой работы мир узрел Windows 8. «Восьмерка» построена на модульном подходе MinWin для получения небольшого ядра ОС, которое можно было бы расширить на линейку других типов устройств. Но аудитория встретила холодно такой подход. Многие люди критиковали «смартфоноподобный» интерфейс на ПК, отсутствие кнопки пуск. Для решения многих проблем Microsoft выпустила обновление под названием Windows 8.1, которая, помимо исправления имеющихся ошибок, добавила новые функции.
И вот, к 2015 году Microsoft выпускает Windows 10. При разработке Microsoft продолжала развитие идеи единой системы для разных устройств. В «десятке» появилась голосовая помощница Кортана, вернули меню «Пуск», улучшена системная безопасность.
Технические аспекты
Чтобы осветить все технические аспекты и тонкости операционной системы Windows понадобится не менее 1000 страниц. Для особо любопытных советуем 7-е издание «Внутреннего устройства Windows« Марка Руссиновича, специалиста по внутреннему устройству Windows. Также можно почитать «Современные операционные системы« Эндрю Таненбаума и «Operating System Concepts«: в обеих книгах есть главы, посвященные Windows. Здесь же ограничимся рассмотрением инструментов взаимодействия приложений пользователя с операционной системой (Windows API) и архитектуры «оси».
Архитектура
Во многих многопользовательских операционных системах сама ОС отделяется от приложений. Код ядра ОС выполняется в привилегированном режиме процессора (режим ядра). Для него доступны системные данные и оборудование. В непривилегированном режиме (пользовательский режим) выполняется код приложений. Ему предоставляется ограниченный набор интерфейсов и ограниченный доступ к системным данным. Прямой доступ к оборудованию заблокирован. При вызове программой пользовательского режима системной функции процессор выполняет специальную команду, переключающую вызывающий поток (последовательность команд внутри процесса, планируемая Windows для исполнения) в режим ядра. Когда системная функция завершается, операционная система переключает контекст потока обратно в пользовательский режим и дает возможность вызывающей стороне продолжить работу.
Windows считается операционной системой с гибридным ядром. С одной стороны компоненты ядра Windows располагаются в вытесняемой памяти и взаимодействуют друг с другом путем передачи сообщений, как в микроядерных системах. С другой стороны ядро слишком велико (более 1 Мбайт), а большая часть кода ОС и кода драйверов устройств использует одно защищенное пространство памяти защищенного режима, что свойственно монолитным ОС. Это означает, что в теории любой компонент ОС или драйвер устройства может повредить данные, используемые другими системными компонентами. В Windows эта проблема решается за счет повышения качества и контроля происхождения сторонних драйверов через такие программы, как WHQL или KMCS. Одновременно применяются дополнительные технологии защиты ядра, такие как безопасность на базе виртуализации, функции Device Guard.
Рассмотрим ключевые системные компоненты, формирующие архитектуру системы. На рисунке ниже представлена упрощенная схема, на которой опущены некоторые элементы, например, сетевые компоненты и различные уровни драйверов. Первое, на что стоит обратить внимание — это линия, разделяющая части пользовательского режима и режима ядра. Как упоминалось выше, потоки пользовательского режима выполняются в закрытом адресном пространстве процессов. На время выполнения в режиме ядра они получают доступ к системному пространству. Таким образом, системные процессы, пользовательские процессы, процессы служб и подсистемы среды обладают собственным закрытыми адресными пространствами.
Упрощенная схема архитектуры Windows
Четыре базовых типа процессов пользовательского режима:
Компоненты режима ядра:
Имя файла | Компоненты |
Ntoskrnl.exe | Исполнительная система и ядро |
Hal.dll | HAL |
Win32k.sys | Часть подсистемы Windows режима ядра (GUI) |
Hvix64.exe (Intel), Hvax64.exe (AMD) | Гипервизор |
.sys в \SystemRoot\System32\Drivers | Основные файлы драйверов: DirectX, Volume Manager, TCP/IP и поддержка ACPI |
Ntdll.dll | Внутренние вспомогательные функции и заглушки диспетчеризации системных сервисных функций |
Kernel32.dll, Advapi32.dll, User32.dll, Gdi32.dll | Dll основных подсистем Windows |
Windows API
Windows API (Application Programming Interface) — это программный интерфейс пользовательского режима для Windows. До появления 64-разрядной версии операционной системы программный интерфейс 32-разрядных версий Windows назывался Win32 API в отличие от исходного 16-разрядного Windows API (программный интерфейс для исходных 16-разрядных версий Windows). На данный момент термин Windows API или Win32 API относят как к 32-разрядным, так и к 64-разрядным версиям.
В «доисторические времена» Windows API состоял только из функций в стиле C. Выбор языка C был обусловлен тем, что написанный на нем код также мог использоваться из других языков. Он являлся достаточно низкоуровневым для предоставления сервиса ОС. Но огромное количество функций в сочетании с недостаточной последовательностью выбора имен и отсутствием логических группировок (вроде пространств имен C++) привели к тому, что в некоторых новых API используется другой механизм — модель COM.
WinRT
В Windows 8 появился новый API и исполнительная среда поддержки Windows Runtime (WinRT). WinRT состоит из платформенных сервисов, предназначенных для разработчиков приложений Windows Apps (приложения Windows Apps подходят для устройств, начиная от миниатюрных IoT-устройств до телефонов, планшетов, десктопных систем, ноутбуков и даже Xbox One и Microsoft HoloLens).
.NET Framework
.NET Framework является частью Windows. Он состоит из двух основных компонентов:
На каких языках написаны Windows, Mac OS X и Linux?
Мне просто интересно, кто знает, какие языки программирования Windows, Mac OS X и Linux состоят из и какие языки используются для каждой части ОС (т. е.: ядро, подключаемая архитектура, компоненты GUI и т. д.).
Я предполагаю, что для каждого есть несколько языков, и, очевидно, я знаю, что ядро Linux написано на C.
Я полностью предполагаю, что Mac OS X содержит много кода Objective-C, поскольку это язык Apple, полученный из следующий.
Windows, я слышал, содержит сборку C, C++ и Intel. Содержит ли Linux или Mac OS какой-либо код сборки?
кроме того, существуют ли языки сценариев, такие как Ruby, Python и т. д., используемые разработчиками ОС для написания сценариев частей ОС? Какие части ОС будут написаны на каждом языке?
13 ответов
все ядра также будут использовать некоторый код сборки.
Linux: C. Некоторые детали в сборке.
Mac OS X: Cocoa в основном в Objective-C. ядро написано на C, некоторые части в сборке.
Mac OS X, на уровне ядра, в основном является старой, свободной операционной системой под названием BSD (в частности, это Дарвин, своего рода гибрид BSD, Mach и некоторых других вещей). почти полностью C, с небольшим количеством ассемблера. (источник)
большая часть Cocoa реализована в Objective-C, объектно-ориентированном языке, который компилируется для работы с невероятной скоростью, но использует действительно динамическую среду выполнения, что делает ее уникально гибкой. Поскольку Objective-C является надмножеством C, легко смешивать C и даже C++ в ваших приложениях Cocoa. (источник)
Windows: C, C++, C#. Некоторые части в ассемблере.
мы используем почти полностью C, c++ и C# для Windows. Некоторые области кода-ручная настройка / ручная сборка. (источник)
в Unix: C. Некоторые детали в сборке. (источник)
На чем написан windows 10
Если судить по официальным заявлением представителей Microsoft, то уже к 3 кварталу 2022 года большая часть всех пользователей пересядет на новую операционную систему. Отдельно указывается, что речь идёт только о тех, кто вообще имеет такую возможность, ведь требования к оборудованию оказались гораздо суровее, чем можно было себе представить. На эту тему написаны целые трактаты, поэтому мы лишь напомним, что вам понадобится процессор 2108 года выпуска и новее, а иначе рассчитывать на Windows 11 не приходится. Одновременно с этим стоит понимать, что Microsoft никогда не упускает случая похвастать красивой статистикой. Поскольку вместо цифр на этот раз нам рассказали о будущем операционной системы, то есть все основания полагать, что Windows 11 продаётся плохо.
реклама
А вообще, как это всегда происходит, пользователи разделились между теми, кому новая ОС понравилась и теми, кто недоволен изменениями интерфейса. Сегодня мы предлагаем нашим читателям самостоятельно устранить недоработки Microsoft. В тексте будет только основная ссылка, в то время как найти ссылки на отдельные программы можно в оригинальном материале. Мы рекомендуем вам ознакомиться с особенностями работы каждой утилиты, поскольку они могут иметь незаявленные функции, либо оказаться несовместимы с теми или иными программами.
Прежде всего стоит вернуть привычное меню «Пуск», которое в Windows 11 занимает на 100 пикселов больше места и включает меньше значков. Сделать это можно как бесплатными утилитами, так и при помощи платного ПО.
Привычная панель задач. Здесь Microsoft явно зашла в тупик, поскольку данный элемент невозможно корректно настроить, а сам он находится на нестандартном месте. Скорее всего, вам захочется вернуть панель задач на место, а значит важно понимать, что такие действия приведут к обнулению диспетчера файлов Windows 11. На старой версии ОС больше команд, а новая операционка получила урезанный список, которые также имеет своих критиков и фанатов.
Кстати, для возвращения стандартных настроек или функций можно использовать командную строку или редактор реестра. Это сложнее, чем установить утилиту, но безопаснее для системы. Особенно, если вы знаете, что делаете. Например, таким образом возвращается привычный проводник. А вообще Windows 11 получила ужасный фоновый рисунок, не забудьте сменить его на что-то другое. Для этого достаточно скачать любую картинку и, нажав на неё правой кнопкой мыши, выбрать команду «Сделать фоновым рисунком рабочего стола».