Windows NT es un sistema operativo gráfico propietario producido por Microsoft como parte de su línea de productos Windows , cuya primera versión, Windows NT 3.1 , se lanzó el 27 de julio de 1993. Originalmente creada para los mercados de estaciones de trabajo , oficinas y servidores , la línea Windows NT se puso a disposición de los consumidores con el lanzamiento de Windows XP en 2001. La tecnología subyacente de Windows NT continúa existiendo hasta el día de hoy con cambios y mejoras incrementales, y la última versión de Windows basada en Windows NT es Windows 11 en 2021.
El nombre "Windows NT" originalmente denotaba los principales avances tecnológicos que había introducido en la línea de productos Windows, incluida la eliminación de las limitaciones de acceso a la memoria de 16 bits de las versiones anteriores de Windows, como Windows 3.1 y la serie Windows 9x . Cada versión de Windows basada en esta tecnología se considera basada en Windows NT, si no una revisión de éste, a pesar de que el nombre Windows NT en sí no se ha utilizado en muchas otras versiones de Windows desde Windows NT 4.0 en 1996.
Windows NT ofrece muchas más funciones que otras versiones de Windows, entre ellas, compatibilidad con multiprocesamiento , sistemas multiusuario , un núcleo "puro" de 32 bits con direccionamiento de memoria de 32 bits, compatibilidad con conjuntos de instrucciones distintos de x86 y muchos otros servicios del sistema, como Active Directory , entre otros. Las versiones más nuevas de Windows NT admiten la computación de 64 bits , con un núcleo de 64 bits y direccionamiento de memoria de 64 bits.
Windows NT es un grupo o familia de productos, al igual que Windows es un grupo o una familia. Windows NT es un subgrupo de Windows.
La primera versión de Windows NT, 3.1 , se produjo para estaciones de trabajo y servidores . Su objetivo era el de complementar las versiones de Windows para el consumidor basadas en MS-DOS (incluidos Windows 1.0 a Windows 3.1x ). En 1996, se lanzó Windows NT 4.0 , que incluía el nuevo shell de Windows 95 .
Finalmente, Microsoft incorporó la tecnología Windows NT a la línea de productos Windows para computadoras personales y dejó obsoleta la familia Windows 9x . A partir de Windows 2000 , [8] "NT" se eliminó del nombre del producto, pero aún se encuentra en varios lugares de bajo nivel en el sistema, incluso durante un tiempo como parte de la versión del producto. [9]
Las versiones de Windows NT se instalan mediante el programa de instalación de Windows , que, a partir de Windows Vista , utiliza el Entorno de preinstalación de Windows , que es una versión ligera de Windows NT diseñada para la implementación del sistema operativo.
Se ha sugerido que Dave Cutler pretendía que las siglas "WNT" fueran un juego de palabras con VMS , incrementando cada letra en uno . [10] Sin embargo, el proyecto fue pensado originalmente como una continuación de OS/2 y se lo conocía como "NT OS/2" antes de recibir la marca Windows. [11] Uno de los desarrolladores originales de NT, Mark Lucovsky , afirma que el nombre fue tomado del procesador de destino original: el Intel i860 , cuyo nombre en código era N10 ("N-Ten"). [12] Una sesión de preguntas y respuestas (Q&A) de 1998 con Bill Gates reveló que las letras se habían expandido anteriormente a "New Technology" (Nueva tecnología), pero que ya no tienen ningún significado específico. [13] Las letras se eliminaron de los nombres de las versiones de Windows 2000 y posteriores, aunque Microsoft describió ese producto como "construido sobre tecnología NT". [8] [14]
"NT" era una marca registrada de Northern Telecom (más tarde Nortel ), que Microsoft se vio obligado a reconocer en el embalaje del producto.
Uno de los principales propósitos de NT es la portabilidad de hardware y software. Se han lanzado varias versiones de los sistemas operativos de la familia NT para una variedad de arquitecturas de procesador, inicialmente IA-32 , MIPS y DEC Alpha , con PowerPC , Itanium , x86-64 y ARM compatibles en versiones posteriores. Una idea inicial era tener una base de código común con una capa de abstracción de hardware (HAL) personalizada para cada plataforma. Sin embargo, el soporte para MIPS, Alpha y PowerPC se abandonó más tarde en Windows 2000. Inicialmente se logró una amplia compatibilidad de software con soporte para varias "personalidades" de API , incluidas Windows API , POSIX [15] y las API de OS/2 [16] ; las dos últimas se eliminaron gradualmente a partir de Windows XP [17] . Se logra una compatibilidad parcial con MS-DOS y Windows de 16 bits en IA-32 a través de una máquina virtual DOS integrada , aunque esta característica no está disponible en otras arquitecturas [18] .
NT ha soportado listas de control de acceso por objeto (archivo, función y rol) que permiten aplicar un amplio conjunto de permisos de seguridad a sistemas y servicios. NT también ha soportado protocolos de red de Windows, heredando la red LAN Manager de OS/2 anterior , así como la red TCP/IP (para la cual Microsoft solía implementar una pila TCP/IP derivada en un principio de una pila basada en STREAMS de Spider Systems , y luego reescrita internamente). [19]
Windows NT 3.1 fue la primera versión de Windows que utilizó direccionamiento de memoria virtual plana de 32 bits en procesadores de 32 bits. Su producto complementario, Windows 3.1, utilizó direccionamiento segmentado y cambia de direccionamiento de 16 bits a 32 bits en páginas.
Windows NT 3.1 incluía un núcleo central que proporcionaba una API de sistema, que se ejecutaba en modo supervisor (ring 0 en x86; denominado en Windows NT como "modo núcleo" en todas las plataformas), y un conjunto de entornos de espacio de usuario con sus propias API que incluían el nuevo entorno Win32, un entorno de modo texto de OS/2 1.3 y un entorno POSIX. El núcleo multitarea preventivo completo podía interrumpir las tareas en ejecución para programar otras tareas, sin depender de que los programas de usuario cedieran voluntariamente el control de la CPU, como en las aplicaciones de Windows 3.1 (aunque las aplicaciones MS-DOS se ejecutaban en modo multitarea preventivo en Windows a partir de Windows/386 ).
Cabe destacar que en Windows NT 3.x, varios subsistemas de controladores de E/S, como el de vídeo y el de impresión, eran subsistemas en modo de usuario . En Windows NT 4.0, los subsistemas de vídeo, servidor y cola de impresión se trasladaron al modo de núcleo. La primera interfaz gráfica de usuario de Windows NT estuvo fuertemente influenciada por la de Windows 3.1 (y era compatible desde el punto de vista programático con ella); la interfaz de Windows NT 4.0 se rediseñó para que coincidiera con la del nuevo Windows 95 , pasando del Administrador de programas al diseño de shell de Windows .
NTFS , un sistema de archivos seguro y con registro, es una característica importante de NT. Windows NT también permite la instalación de otros sistemas de archivos; NT también se puede instalar en sistemas de archivos FAT , y las versiones 3.1, 3.5 y 3.51 se pueden instalar en sistemas de archivos HPFS . [20]
Windows NT introdujo su propio modelo de controlador, el modelo de controlador de Windows NT, y es incompatible con los marcos de controladores más antiguos. Con Windows 2000 , el modelo de controlador de Windows NT se mejoró para convertirse en el Modelo de controlador de Windows , que se introdujo por primera vez con Windows 98 , pero se basaba en el modelo de controlador de NT. [21] Windows Vista agregó soporte nativo para Windows Driver Foundation , que también está disponible para Windows XP , Windows Server 2003 y, en cierta medida, Windows 2000 .
En octubre de 1988 , Microsoft decidió crear un sistema operativo portátil, compatible con OS/2 y POSIX y que admitiera multiprocesamiento . [22] Cuando comenzó el desarrollo en noviembre de 1989, Windows NT se conocería como OS/2 3.0, [23] la tercera versión del sistema operativo desarrollado conjuntamente por Microsoft e IBM . Para garantizar la portabilidad, el desarrollo inicial se centró en el procesador Intel i860 XR RISC , pasando al MIPS R3000 a finales de 1989 y luego al Intel i386 en 1990. [12] Microsoft también continuó el desarrollo paralelo del entorno Windows basado en DOS y con menos demanda de recursos , lo que resultó en el lanzamiento de Windows 3.0 en mayo de 1990.
Windows 3.0 tuvo tanto éxito que Microsoft decidió cambiar la interfaz de programación de aplicaciones principal para el sistema operativo NT OS/2 (como se lo conocía entonces), que aún no había sido lanzado al mercado, de una API de OS/2 extendida a una API de Windows extendida . Esta decisión provocó tensiones entre Microsoft e IBM y la colaboración terminó por fracasar.
IBM continuó con el desarrollo de OS/2 en solitario, mientras que Microsoft siguió trabajando en el recién rebautizado Windows NT. Aunque ninguno de los dos sistemas operativos sería inmediatamente tan popular como los productos MS-DOS o Windows de Microsoft, Windows NT acabaría teniendo mucho más éxito que OS/2.
Microsoft contrató a un grupo de desarrolladores de Digital Equipment Corporation liderado por Dave Cutler para construir Windows NT, y muchos elementos del diseño reflejan la experiencia anterior de DEC con VMS de Cutler , [24] VAXELN y RSX-11 , pero también un sistema operativo basado en objetos no publicado desarrollado por Cutler en Digital con nombre en código MICA . [25] Al equipo se unieron miembros seleccionados del disuelto equipo OS/2, incluido Moshe Dunie . [10]
Aunque NT no era un clon exacto de los sistemas operativos anteriores de Cutler, los ingenieros de DEC notaron casi inmediatamente las similitudes internas. Partes del documento VAX/VMS Internals and Data Structures , publicado por Digital Press , describen con precisión los componentes internos de Windows NT utilizando términos VMS. Además, partes de la estructura de directorios y los nombres de archivo del código base de NT coincidían con los del código base de MICA. [10] En lugar de una demanda, Microsoft acordó pagar a DEC entre 65 y 100 millones de dólares, ayudar a comercializar VMS, capacitar al personal de Digital en Windows NT y continuar con el soporte de Windows NT para DEC Alpha. [24]
La gestión de memoria , los procesos y la programación de Windows NT y VMS son muy similares. La gestión de procesos de Windows NT difiere en que implementa subprocesos , que DEC no implementó hasta VMS 7.0 en 1995.
Al igual que VMS, [24] el código del modo kernel de Windows NT distingue entre el "kernel", cuyo propósito principal es implementar funciones dependientes del procesador y la arquitectura, y el "ejecutivo". Este fue diseñado como un microkernel modificado , ya que el kernel de Windows NT fue influenciado por el microkernel Mach desarrollado por Richard Rashid en la Universidad Carnegie Mellon, [26] pero no cumple con todos los criterios de un microkernel puro. Tanto el kernel como el ejecutivo están vinculados entre sí en el único módulo cargado ntoskrnl.exe ; desde fuera de este módulo, hay poca distinción entre el kernel y el ejecutivo. Las rutinas de cada uno son directamente accesibles, como por ejemplo desde los controladores de dispositivos en modo kernel.
Los conjuntos de API de la familia Windows NT se implementan como subsistemas sobre la API "nativa" no documentada públicamente ; esto permitió la adopción tardía de la API de Windows (en el subsistema Win32). Windows NT fue uno de los primeros sistemas operativos en utilizar UCS-2 y UTF-16 internamente. [ cita requerida ]
Windows NT utiliza una arquitectura de diseño en capas que consta de dos componentes principales, el modo de usuario y el modo kernel . Los programas y subsistemas en modo de usuario están limitados en términos de los recursos del sistema a los que tienen acceso, mientras que el modo kernel tiene acceso sin restricciones a la memoria del sistema y a los dispositivos externos. El modo kernel en Windows NT tiene acceso completo al hardware y a los recursos del sistema de la computadora. El kernel de Windows NT es un kernel híbrido ; la arquitectura comprende un kernel simple , una capa de abstracción de hardware (HAL), controladores y una gama de servicios (colectivamente llamados Executive ), que existen todos en modo kernel. [27]
El proceso de arranque de Windows NT comienza con NTLDR en versiones anteriores a Vista y con el Administrador de arranque de Windows en Vista y posteriores. [28] El cargador de arranque es responsable de acceder al sistema de archivos en la unidad de arranque, iniciar el núcleo y cargar los controladores de dispositivos de arranque en la memoria. Una vez que se han cargado todos los controladores de arranque y del sistema, el núcleo inicia el Subsistema del administrador de sesiones . Este proceso lanza winlogon , que permite al usuario iniciar sesión. Una vez que el usuario inicia sesión , se inicia el Explorador de archivos , que carga la interfaz gráfica de usuario de Windows NT.
Windows NT está escrito en C y C++ , con una cantidad muy pequeña escrita en lenguaje ensamblador . [29] C se utiliza principalmente para el código del núcleo, mientras que C++ se utiliza principalmente para el código del modo usuario. Se evita el lenguaje ensamblador siempre que sea posible porque impediría la portabilidad . [30]
Las siguientes son las versiones de Windows basadas en la tecnología Windows NT.
Windows NT 3.1 a 3.51 incorporó el Administrador de programas y el Administrador de archivos de la serie Windows 3.1x . A partir de Windows NT 4.0 se reemplazaron esos programas por el Explorador de Windows (que incluye una barra de tareas y un menú Inicio ), que apareció originalmente en Windows 95 .
La primera versión recibió el número 3.1 para que coincidiera con el Windows de 16 bits de la época; las revistas de la época afirmaban que el número también se utilizó para que esa versión pareciera más confiable que una versión ".0". Además, aparentemente el protocolo IPX de Novell solo estaba autorizado para las versiones 3.1 del software de Windows. [ cita requerida ]
El número de versión de NT ya no se usa generalmente con fines de marketing, pero todavía se usa internamente y se dice que refleja el grado de cambios en el núcleo del sistema operativo. [49] Sin embargo, por razones de compatibilidad de aplicaciones, Microsoft mantuvo el número de versión principal como 6 en las versiones posteriores a Vista, [50] pero lo cambió más tarde a 10 en Windows 10. [43] El número de compilación es un identificador interno utilizado por los desarrolladores y probadores beta de Microsoft.
A partir de Windows 8.1 , Microsoft cambió el comportamiento de las funciones auxiliares de la API de versión. Si una aplicación no está manifestada para Windows 8.1 o posterior, la API siempre devolverá la versión 6.2, que es el número de versión de Windows 8. [ 51] [52] Esto se debe a que la función de manifiesto se introdujo con Windows 8.1, [53] para reemplazar GetVersion y las funciones relacionadas. [54]
Para evitar que el código específico de Intel x86 se colara en el sistema operativo, debido a que los desarrolladores estaban acostumbrados a desarrollar en chips x86, Windows NT 3.1 se desarrolló inicialmente utilizando sistemas de desarrollo que no eran x86 y luego se adaptó a la arquitectura x86. Este trabajo se basó inicialmente en el sistema Dazzle basado en Intel i860 y, más tarde, en la plataforma Jazz basada en MIPS R4000 . Ambos sistemas fueron diseñados internamente en Microsoft. [55]
Windows NT 3.1 fue lanzado para plataformas compatibles con Intel x86 PC y PC-98 , y para plataformas MIPS compatibles con DEC Alpha y ARC . Windows NT 3.51 agregó soporte para el procesador PowerPC en 1995, específicamente sistemas compatibles con PReP como las computadoras portátiles IBM ThinkPad Power Series y la serie Motorola PowerStack; pero a pesar de las reuniones entre Michael Spindler y Bill Gates, no en el Power Macintosh ya que el proyecto Power Macintosh compatible con PReP no llegó a ser entregado.
Intergraph Corporation portó Windows NT a su arquitectura Clipper y más tarde anunció su intención de portar Windows NT 3.51 a la arquitectura SPARC de Sun Microsystems , [56] en conjunción con la introducción planificada por la compañía de los modelos UltraSPARC en 1995, [57] pero ninguna de las versiones se vendió al público como producto minorista.
Sólo dos de las variantes de Windows NT 4.0 (IA-32 y Alpha) tienen un conjunto completo de paquetes de servicio disponibles. Todas las demás adaptaciones realizadas por terceros (Motorola, Intergraph, etc.) tienen pocas actualizaciones disponibles públicamente, si es que hay alguna.
Windows NT 4.0 fue la última versión importante compatible con Alpha, MIPS o PowerPC, aunque el desarrollo de Windows 2000 para Alpha continuó hasta agosto de 1999, cuando Compaq dejó de brindar soporte para Windows NT en esa arquitectura; y luego, tres días después, Microsoft también canceló su programa AlphaNT, [58] a pesar de que la versión Alpha NT 5 (Windows 2000) había alcanzado el estado RC1 . [59]
El 5 de enero de 2011, Microsoft anunció que la próxima versión principal de la familia Windows NT incluirá soporte para la arquitectura ARM . Microsoft demostró una versión preliminar de Windows (versión 6.2.7867) ejecutándose en una computadora basada en ARM en el Consumer Electronics Show de 2011. [60] Esto eventualmente condujo al lanzamiento comercial de Windows RT derivado de Windows 8 el 26 de octubre de 2012, y al uso de Windows NT, en lugar de Windows CE, en Windows Phone 8 .
La Xbox original y la Xbox 360 ejecutan un sistema operativo personalizado basado en una versión muy modificada de Windows 2000 , un enfoque que el ingeniero de Microsoft Don Box llamó "fork and run". [61] [62] Exporta API similares a las que se encuentran en Microsoft Windows , como Direct3D . [63] Las consolas Xbox One y Xbox Series X/S usan una versión simplificada del sistema operativo Windows. [64]
Windows 11 es la primera versión no servidor de Windows NT que no admite plataformas de 32 bits. [65] [66]
Las versiones de 64 bits de Windows NT fueron pensadas originalmente para ejecutarse en Itanium y DEC Alpha ; este último se utilizó internamente en Microsoft durante el desarrollo inicial de Windows de 64 bits. [67] [68] Esto continuó durante algún tiempo después de que Microsoft anunciara públicamente que cancelaba los planes de enviar Windows de 64 bits para Alpha. [69] Debido a esto, las versiones Alpha de Windows NT son solo de 32 bits.
Mientras que Windows 2000 sólo es compatible con Intel IA-32 (32 bits), Windows XP, Server 2003, Server 2008 y Server 2008 R2 tienen cada uno una edición dedicada a los sistemas basados en Itanium. [70] [71] [72] En comparación con Itanium, Microsoft adoptó x64 en una escala mayor: cada versión de Windows desde Windows XP (que tiene una edición x64 dedicada ) [73] tiene ediciones x64. [70] [74]
La primera versión de Windows NT que admitió dispositivos ARM64 con procesadores Qualcomm fue Windows 10, versión 1709. [ 75] Esta es una versión completa de Windows, en lugar de la versión reducida de Windows RT .
La especificación mínima de hardware necesaria para ejecutar cada lanzamiento de la versión de estación de trabajo profesional de Windows NT ha sido bastante lenta hasta el lanzamiento 6.0 (Vista), que requiere un mínimo de 15 GB de espacio libre en disco, un aumento de diez veces en espacio libre en disco solo en comparación con la versión anterior, y el lanzamiento 2021 10.0 (11) que excluye la mayoría de los sistemas creados antes de 2018.
La técnica que utiliza Windows NT se llama "microkernel" y fue influenciada por el microkernel Mach desarrollado en la Universidad Carnegie Mellon.
ACTUALIZACIÓN: Compaq aparentemente ha negado que se esté trabajando en Windows 2000/64 para Alpha.
La actualización de Windows 11 2024 solo se ejecutará en procesadores basados en Arm v8.1 o posterior