Operativsystemet Windows

Det dominerende operativsystemet i PC-verdenen er i 2013 Windows, som leveres av programvaregiganten Microsoft.

Historikk

Forløperen til Windows ble lansert i 1981 og het MS-DOS, en forkortelse for Microsoft Disk Operating System. MS-DOS hadde ikke noe grafisk skall, og brukerne måtte kommunisere med systemet ved hjelp av kommandoer i et tekstskall.

I 1985 kom den første utgave av Windows, Windows 1.0. I motsetning til MS-DOS, hadde Windows et grafisk skall, der brukerne kunne peke, klikke, dra, etc. Microsoft var allikevel ikke først ute med å lansere grafiske skall, konkurrenten Apple hadde gjort det året før, med sin Macintosh.

Windows 1.0 og etterfølgerne var trege, og ble aldri populære. Gjennombruddet kom med serien Windows 3.1x, lansert i 1992. Fremdeles startet imidlertid maskinene opp med tekstskallet til MS-DOS, og Windows opptrådte nærmest som et eget grafisk skall brukerne måtte kjøre. Dette ble endret i 1995 med Windows 95, der det grafiske skallet startet automatisk. MS-DOS fortsatte imidlertid å ligge i bunnen, også i etterfølgerne Windows 98, (1998) og Windows ME (2000).

En annen plattform uten MS-DOS var Windows NT, lansert for profesjonelt bruk i 1993, men først populær med versjonen NT 4.0 i 1996. Basert på NT kom Windows 2000, Windows XP (2001), Windows Server 2003, Windows Vista (2007), Windows Server 2008,  Windows 7 (2009), Windows Server 2012 og Windows 8 (2012). NT er forkortelse for New Technology.

Med NT-teknologien ble det vanlig å lansere flere utgaver av hvert operativsystem, til varierende grad av hjemme- og profesjonelt bruk. Windows Vista eksisterer således i seks utgaver. To av disse finnes attpå til i to varianter, med og uten Windows Media Player, fordi en EU-domstol har krevd at Microsoft åpner opp for konkurrerende programvare.

Windows-logoer
MS-DOS og Windows logoer gjennom tidene

Administrering av prosessortid

MS-DOS støttet i prinsippet ikke fleroppgavekjøring, men det lot seg allikevel gjøre å avbryte et kjørende program for å skifte over til et annet, som på forhånd var lagt klar i internminnet, for eksempel SideKick.

Med Windows kom muligheten for fleroppgavekjøring. I de første utgavene, før Windows 95 og Windows NT, var dette basert på samarbeid fra programmenes side. (Cooperative multitasking) Det vil si at programmene selv var ansvarlige for å gi fra seg kontrollen over prosessoren når deres kjøretid var over. Dette førte til lav stabilitet fordi et brukerprogram kunne låse maskinen fullstendig hvis det ikke ga fra seg kontrollen. I så fall måtte en slå av maskinen for å rydde opp.

Med Windows 95 og Windows NT ble ansvaret overtatt av operativsystemet selv. (Preemptive multitasking) Det betyr at Windows selv sørger for å tildele programmene kjøretid, og det er mulig å stanse et låst program uten å måtte slå av maskinen. Samtidig ble muligheten for flertrådet kjøring introdusert. Windows XP åpnet også for at flere brukere kan kjøre programmer samtidig.

Administrering av internminne

Den første utgaven av MS-DOS kunne maksimalt administrere et internminne på 64 kB, og microsoftgrunnleggeren Bill Gates skal visstnok tidlig på åttitallet ha sagt at ingen noen sinne ville trenge mer enn 640 kB. Moderne versjoner av Windows kan imidlertid håndtere 4 GB.

Windows sideveksler data mellom internminnet og fila pagefile.sys. Størrelsen på fila skal i utgangspunktet være satt til samme størrelse som internminnet + 12 MB, men kan endres av brukeren.

Overvåking av prosessor og internminne

I Windows kan en enkelt inspisere programmer, prosesser og minneforbruk. En kan også stoppe et program eller en prosess, eller endre prioriteten til en prosess.

Ved å klikke <ctrl><alt><del>, eller høyreklikke på oppgavelinjen nederst på skjermen, og velge "Oppgavebehandling", får en opp Windows Oppgavebehandling. Under fanen "Programmer" vises ei liste over alle brukerprogrammer, og deres status. Status er normalt "Kjører", men vil for et program som har låst seg være "Svarer ikke".

Klikker en på fanen "Prosesser", får en oversikt over alle prosesser som kjører, og hvem som eier dem. Prosessene kan være startet av brukerprogrammene, eller de kan være brukerprosesser som Windows starter i bakgrunnen. Operativsystemet Windows består også selv av en mengde prosesser, som dukker også opp i lista, eid av "SYSTEM". Oversikten viser også hvor mange prosent av prosessorens tid (CPU) en prosess bruker, og hvor mange kB internminne den legger beslag på.

Ved å høyreklikke på en prosess, kan en angi hva slags prioritet den skal ha, det vil si om Windows skal tildele den mer prosessortid (på bekostning av andre prosesser), eller mindre prosessortid (og la andre prosesser få mer tid).

Bildene under, der supermann har logget inn og startet Word illustrerer dette:

Windows programliste
Programliste
Windows prosessliste
Prosessliste
Windows prosessprioritet
Prosessprioritet
  • Øverst ser en at programmet Word kjører.
  • I midten ser en prosessen WINWORD.EXE som tilhører Word, men en også en mengde andre brukerprosesser som Windows har startet i bakgrunnen for supermann, for eksempel NalAgent.exe. Vi ser også tre av Windows egne prosesser, svchost.exe, wuauclt.exe og WMRUNDLL.EXE. Ingen av prosessene legger særlig beslag på prosessoren, tidsforbruket for CPU er rundet ned til 0 %. Kolonna til høyre, "Bruk av …", viser hvor mange kilobytes med internminne den enkelte prosessen legger beslag på.
  • Nederst er en i ferd med å endre prioriteten til WINWORD.EXE.

Klikker en på fanen "Ytelse", får en oversikt over total forbruk av prosessortid, samt minne og sideveksling. Et eksempel er vist i bildet under:

Windows ytelse, minneforbruk og sideveksling
Ytelse, minneforbruk og sideveksling
  • Øverst ser en til venstre at prosessene som kjører for øyeblikket bruker 4 % av prosessorens kapasitet. Til høyre ser en at prosessorbelastningen de siste minuttene har vært relativt lav, med unntak av en kort periode der belastningen plutselig går opp til 100 %. Kanskje startet supermann et nytt program akkurat da.
  • Nest øverst ser en til venstre at Windows har 283 MB fra internminnet liggende på sidevekslingsfila. Til høyre ser en at det ikke har vært noen særlig sidevekslingsaktivitet de siste minuttene.
  • Under "Totalt" ser en at det for øyeblikket kjører 39 prosesser som består av 465 tråder. Disse trådene benytter seg av totalt 8286 ressurser på maskinen, det vil si filer, nøkler i registeret, o.l.
  • "Fysisk minne" er internminne. En ser en at maskinen har 523808 kB = ca. 512 MB installert, 255476 kB av dette er ledig.
  • Under "Tildelt minne" ser en at 290292 kB av internminnet brukes – av supermann eller Windows. Tilgjengelig plass – i internminnet og sidevekslingsfila til sammen – er 2066972 kB, ca. 2 GB, altså fire ganger størrelsen på internminnet. Høyeste forbruk av minne siden maskinen startet har vært 301004 kB.
  • Under "Kjerneminne" ser vi at operativsystemkjernen i Windows bruker totalt 83932 kB minne, hvorav 76464 ligger i sidevekslingsfila, og 7468 kB i internminnet.

Filsystem

MS-DOS og eldre versjoner av Windows bruker et filsystem som heter FAT, File Allocation Table. Den første utgaven, FAT12, kunne ikke håndtere disker større enn 32 MB. Den siste utgaven, FAT32 kan imidlertid håndtere opp til 2 TB (1 TB = 1024 GB).

Nyere, NT-baserte versjoner av Windows, dvs. Windows 2000, Windows XP, Windows Vista og Windows Server, bruker imidlertid et filsystem som heter NTFS, New Technology File System. NTFS kan håndtere disker på opptil 256 TB, der hver enkelt fil kan være på opptil 2 TB. I motsetning til FAT gir NTFS mulighet for tilgangsrettigheter og kompresjon, det er mer pålitelig, og raskere på store disker.

Både FAT og NTFS er hierarkiske filsystemer.

En kan selv velge om en vil bruke FAT32 eller NTFS. Hvis en disk for eksempel skal være lesbar for Windows 98, kan en ikke benytte NTFS.

Med NTFS kan en innenfor visse grenser bestemme filsystemets klyngestørrelse. (Tildelingsenhet) Dette er illustrert i bildet under, der en i Min Datamaskin har høyreklikket på en disk, og valgt "Formater …". NB! Hvis en klikker på "Start", slettes alt innhold på disken.

Windows filsystem og klyngestørrelse
Valg av filsystem og klyngestørrelse (tildelingsenhet)

Skall

Det mest brukte skallet i Windows er det grafiske skallet, som illustrert under:

Windows grafisk skall
Grafisk skall: Skrivebordet i Windows XP

I det grafiske grensesnittet illustreres objekter (filer, mapper og snarveier) med ikoner. (miniatyrbilder) En kan en åpne ei fil eller mappe, eller følge en snarvei ved å dobbeltklikke på det tilhørende ikonet. (Enkeltklikke hvis en har valgt dette i "Mappealternativer") En kan flytte objekter inn i mapper ved å dra dem inn i den angjeldende mappa, og en kan slette dem ved å dra dem i søppelbøtta. En kan endre navnet på et objekt ved å høyreklikke på det og velge "Gi nytt navn", og kopiere et objekt ved å høyreklikke og velge "Kopier". En kan starte programmer fra menyen, eller ved å (dobbelt)klikke på en snarvei til programmet. Ikoner til mye brukte programmer kan en legge på oppgavelinjen, og starte programmet ved å klikke på det tilhørende ikonet.

Det finnes imidlertid også et tekstskall en kan få opp ved å velge "Kjør …" fra Start-menyen, og skrive "cmd":

Winsdows tekstskall
Tekstskall i Windows XP

Her skriver en kommandoer på tastaturet, og trykker deretter linjeskift.

Eksempler på vanlige tekstkommandoer er:

  • dir : Lister opp alle filer i ei mappe
  • type fil : Skriver ut innholdet av "fil"
  • copy fil1 fil2 : Lager en kopi av "fil1" som heter "fil2"
  • ren fil1 fil2 : Navner om "fil1" til "fil2"
  • del fil1 : Sletter "fil1"
  • del fil1, fil2 : Sletter "fil1" og "fil2". (En kan oppgi mange filnavn, atskilt med komma)
  • mkdir mappe1 : Oppretter mappa "mappe1"
  • mkdir mappe1, mappe2 : Oppretter mappene "mappe1" og "mappe2". (En kan oppgi mange mappenavn, atskilt med komma)
  • mv fil1 mappe2. Flytter "fil1" inn i "mappe2"
  • rmdir mappe1 : Sletter mappa "mappe1"
  • rmdir mappe1, mappe2 : Sletter mappene "mappe1" og "mappe2". (En kan oppgi mange mappenavn, atskilt med komma)
  • cd "mappe1" : Går inn i mappa mappe1
  • cd .. : Går inn i mappa på nivået over.

Jokertegnet stjerne ( * ) betyr "alle". Eksempler på bruk sammen med del-kommandoen:

  • del * : Sletter alle filer i ei mappe.
  • del *.txt : Sletter alle filer i ei mappe som slutter på ".txt"
  • del bilde*.* : Sletter alle filer i ei mappe som begynner på "bilde"
  • del bilde*.jpg : Sletter alle filer i ei mappe som begynner på "bilde" og slutter på ".jpg"

Ei fil som ligger inni ei mappe, eller mapper som ligger inni hverandre, lister en opp med baklengs skråstrek ( \ ) mellom. For å referere til noe ett nivå opp, bruker en to prikker. ( .. ) Eksempler:

  • del mappe1\mappe2\fil1 : Sletter "fil1" som ligger inni "mappe2" som ligger inni mappe1.
  • del ..\fil1 : Sletter "fil1" som ligger i mappa over.
  • del ..\mappe2\fil1 : Sletter "fil1" som ligger inni "mappe2" som ligger inni mappa over.
  • del ..\..\fil1 : Sletter "fil1" som ligger to mapper over.

OBS! Kommandoen del sletter permanent. Det finnes ingen søppelbøtte å hente tilbake fra.

For å avslutte tekstskallet, bruker en kommandoen exit.

Eksempel på bruk av grafisk skall og tekstskall

En har ei mappe, "Privat", som inneholder ei undermappe "Velforening", og to filer "Referat1.doc" og "Referat2.doc". Så ønsker en å opprette ei ny mappe under "Velforening" som skal hete "Referater", og flytte de to referatfilene dit. Dette er illustrert under:

Filhierarki før endring
Situasjon før omorganisering
Filhierarki etter endring
Situasjon etter omorganisering

En måte å gjøre dette på i det grafiske skallet er å klikke seg inn i mappa "Velforening", høyreklikke, velge "Ny" – "Mappe", kalle mappa "Referater", og deretter klikke seg inn i den. Så åpne "Privat" på ny i et annet vindu, og dra "Referat1.doc" og "Referat2.doc" over i "Referater".

I tekstskallet kan en, når en står i mappa "Privat", gi dette kommandosettet:
mkdir Velforening\Referater
mv *.doc Velforening\Referater

Følgende kommandosett gjør akkurat det samme:
mkdir Velforening\Referater
cd Velforening\Referater
mv ..\..\*.doc

Administrasjon av brukere og rettigheter

MS-DOS, og de første versjonene av Windows var et rene enbrukersystemer, og hadde ingen mekanismer for tilgangskontroll. Alle som slo på PC-en fikk tilgang til alt som fantes på maskinen. Med Windows 95 kom mulighet for å kreve at brukerne logget seg på med passord. Adgangskontrollen var imidlertid primitiv og enkle å komme forbi, en kunne for eksempel hoppe over påloggingsbildet ved å trykke 'cancel', eller starte systemet fra en diskett, og slette fila med passordinformasjon. Filsystemet som ble brukt, FAT32, hadde heller ingen mulighet for å sette rettigheter på filer og mapper.

Moderne windowsversjoner, som er basert på NT-teknologi, har mye bedre sikkerhet. Det er også mulig å opprette brukerkontoer med begrensede rettigheter, kun brukere definert som "administrator" har alle rettigheter. Det er mulig å aktivere en gjestekonto som gjør det mulig å få tilgang uten brukernavn og passord. Brukere av gjestekontoen har svært begrensede rettigheter.

I filsystemet NTFS kan en gi enkeltbrukere detaljerte tillatelser på filer og mapper:

Alle tillatelser: Alle rettigheter til ei fil/mappe. Lese, endre, slette, tildele rettigheter og ta eierskap.
Endre: Lese, endre slette, men ikke slette undermapper / filer.
Lese og kjøre: Lese innholdet i ei mappe, lese og kjøre ei fil.
Vise mappeinnhold: Lese innholdet i ei mappe
Lese: Lese ei fil, se innholdet i ei mappe.
Skrive: Skrive til ei fil, opprette filer i ei mappe.

Dette er standardrettigheter som igjen er sammensatt av 13 basisrettigheter.

Bildet under viser at Supermann har rettighetene "Lese" og "Skrive" til mappa "TMP".

NTFS tilgangsrettigheter
NTFS tilgangsrettigheter

Nyere versjoner av Windows tilbyr et overbygg som heter 'enkel fildeling'. Når enkel fildeling er slått på, kan en ikke detaljstyre rettighetene.

Kilder

  • Peter Norton's Complete Guide to Windows 95. SAMS Publishing, 1995
  • Robert Cowart & Brian Knittel: Using Windows XP Home. Que Corporation, 2003
  • Arne B. Mikalsen og Per Borgesen: Drift av lokalnettverk. Design og sikkerhet. TISIP og TAPIR, 2005
  • Microsoft Hjelp og støtte
  • Wikipedia