Bạn biết gì về Windows NT?

Đã bao giờ bạn nghe đến Windows NT? Bạn biết gì về hệ điều hành này? Hãy tìm hiểu trong bài viết sau đây nhé. 

Windows NT là gì?

Windows NT là một họ các hệ điều hành được Microsoft sản xuất với phiên bản đầu tiên được phát hành vào ngày 27/7/1993. Đây là một hệ điều hành đa nhiệm, đa người dùng và bộ vi xử lý độc lập.

Phiên bản đầu tiên của Windows NT là Windows NT 3.1, được sản xuất cho máy trạm và máy chủ. Nó từng được dự định bổ sung cho các phiên bản Windows dành cho người tiêu dùng dựa trên MS-DOS (gồm Windows 1.0 đến Windows 3.1x). Dần dần, các họ Windows NT được mở rộng thành dòng sản phẩm hệ điều hành đa năng của Microsoft cho tất cả máy tính cá nhân. 

"NT" trước đây được coi là viết tắt của cụm từ "New Technology" (Công nghệ mới) nhưng giờ nó không mang ý nghĩa cụ thể nào nữa. Bắt đầu với Windows 2000, NT đã bị lược bỏ trong tên sản phẩm và chỉ được ghi trong dòng mã phiên bản sản phẩm.

NT là phiên bản thuần 32-bit đầu tiên của Windows, trong khi các phiên bản hướng tới người dùng như Windows 3.1x và Windows 9x là các hệ điều hành “lai” 16-bit/32-bit. Nó là một hệ điều hành đa kiến trúc. Ban đầu, NT hỗ trợ một số kiến trúc tập lệnh gồm IA-32, MIPS và DEC Alpha, sau đó là PowerPC, Itanium, x64 và ARM. Các phiên bản mới nhất hỗ trợ x86 (cụ thể hơn là IA-32 và x64) và ARM. Các tính năng chính của dòng Windows NT là Windows Shell, Windows API, Native API, Active Directory, Group Policy, Hardware Abstraction Layer, NTFS, BitLocker, Windows Store, Windows Update và Hyper-V.

Ý nghĩa cái tên NT

Có ý kiến cho rằng Dave Cutler ban đầu định đặt tên là WNT nhưng dự án dự định là phần tiếp theo của OS/2 và được gọi là NT OS/2 trước khi nhận thương hiệu Windows. Mark Lucovsky - một trong những nhà phát triển NT tuyên bố rằng cái tên này được lấy từ bộ xử lý mục tiêu ban đầu Intel i860, tên mã N10 ("N-Ten"). Tuy nhiên, trong một cuộc hỏi đáp với Bill Gates năm 1998, ông đã tiết lộ rằng NT là viết tắt của New Technology nhưng nay không còn mang bất cứ ý nghĩa cụ thể nào. Và NT đã biến mất trong tên các bản phát hành từ Windows 2000, mặc dù Microsoft mô tả sản phẩm là Built on NT Technology (được phát triển dựa trên công nghệ NT).

Các tính năng chính

Mục tiêu thiết kế chính của NT là tính di động của phần cứng và phần mềm. Các phiên bản khác nhau của hệ điều hành NT đã được phát hành cho nhiều kiến trúc bộ xử lý, ban đầu là IA-32, MIPS và DEC Alpha. PowerPC, Itanium, x86-64 và ARM được hỗ trợ trong các phiên bản sau. Ý tưởng của thiết kế này là có một cơ sở mã chung với lớp Hardware Abstraction Layer (HAL) cho từng nền tảng.

Tuy nhiên trong Windows 2000, MIPS, Alpha và PowerPC đã không còn được hỗ trợ nữa. Với sự hỗ trợ của một vài API như Windows API, POSIX và OS/2 API (hai API sau đã bị loại bỏ khi bắt đầu Windows XP), nhà phát triển đã đạt được mục tiêu tương thích phần mềm rộng rãi. Khả năng tương thích một phần MS-DOS cũng đạt được thông qua máy ảo DOS tích hợp, mặc dù tính năng này đã bị loại bỏ trong kiến trúc x86-64.

Danh sách kiểm soát truy cập theo từng đối tượng (file, chức năng và vai trò) được NT hỗ trợ là một bộ quyền bảo mật được áp dụng cho hệ thống và dịch vụ. NT hỗ trợ các giao thức mạng Windows, kế thừa mạng OS/ 2 LAN Manager trước đó cũng như TCP/IP.

Windows NT 3.1 là phiên bản đầu tiên của Windows sử dụng địa chỉ bộ nhớ ảo 32 bit trên bộ xử lý 32 bit. Sản phẩm đồng hành của nó, Windows 3.1, đã sử dụng địa chỉ được phân đoạn và chuyển từ địa chỉ 16 bit sang 32 bit.

Windows NT 3.1 có nhân lõi cung cấp API hệ thống, chạy ở chế độ giám sát (Ring O trong x86; được gọi trong Windows NT là "chế độ nhân" trên tất cả các nền tảng) và một bộ môi trường không gian người dùng có API riêng bao gồm môi trường Win32 mới, môi trường chế độ văn bản OS/2 1.3 và môi trường POSIX. Nhân đa nhiệm ưu tiên hoàn toàn (preemptive multitasking) có thể làm gián đoạn các tác vụ đang chạy để lên lịch các tác vụ khác mà không cần dựa vào chương trình người dùng để từ bỏ quyền kiểm soát CPUnhư các ứng dụng Windows 3.1 (mặc dù các ứng dụng MS-DOS được ưu tiên thực hiện đa nhiệm vụ trong Windows bắt đầu từ Windows/386).

Một điều đáng chú ý là trong Windows NT 3.x, một số hệ thống con I/O driver như video và in là hệ thống con chế độ người dùng. Trong Windows NT 4, hệ thống con printer spooler, video và server được chuyển sang chế độ nhân. GUI đầu tiên của Windows NT ảnh hưởng mạnh mẽ và tương thích về mặt lập trình với giao diện Windows 3.1. Giao diện của Windows NT 4 được thiết kế lại để phù hợp với Windows 95 mới, đánh dấu việc chuyển từ thiết kế Program Manager sang Windows shell.

Một hệ thống file an toàn, được ghi nhật ký là NTFS đã được tạo cho NT. Windows NT cũng có thể sử dụng các hệ thống tập tin có thể cài đặt khác. Bắt đầu với phiên bản 3.1, NT có thể được cài đặt trên hệ thống tập tin FAT hoặc HPFS.

Windows NT có mô hình driver riêng và không tương thích với các framework driver cũ hơn. Với Windows 2000, mô hình driver Windows NT được nâng cấp trở thành Windows Driver Model và lần đầu tiên được giới thiệu trong Windows 98 nhưng dựa trên mô hình driver NT. Windows Vista thêm hỗ trợ gốc cho Windows Driver Foundation, có sẵn cho Windows XP, Windows Server 2003 và Windows 2000.

Quá trình phát triển

Microsoft quyết định tạo ra một hệ điều hành di động, tương thích với OS/2 và POSIX, hỗ trợ đa nhiệm vào tháng 10/1988. Vào tháng 11/1989, Windows NT được biết đến là OS/2 3.0, phiên bản thứ ba của hệ điều hành do Micrsoft và IBM cùng phát triển. Để đảm bảo tính di động, ban đầu các nhà phát triển sử dụng bộ xử lý Intel i860XR RISC, nhưng sau đó đã chuyển sang bộ vi xử lý MIPS R3000 vào cuối năm 1989 và sau đó là Intel i386 vào năm 1990.

Microsoft cũng tiếp tục phát triển song song môi trường Windows sử dụng ít tài nguyên và dựa trên DOS, dẫn tới việc ra đời của Windows 3.0 vào tháng 5/1990. Windows 3 đã thành công đến nỗi khiến Microsoft quyết định thay đổi giao diện lập trình ứng dụng chính cho phiên bản NT OS/2 chưa được phát hành từ API OS/2 mở rộng sang API Windows mở rộng. Quyết định này đã gây ra nhiều tranh luận giữa Microsoft và IBM, dẫn đến việc chấm dứt hợp tác. IBM vẫn tiếp tục phát triển OS/2 trong khi Microsoft tiếp tục công việc với Windows NT mới được đổi tên. Mặc dù cả hai hệ điều hành này đều không lập tức phổ biến như các sản phẩm MS-DOS hoặc Windows của Microsoft nhưng Windows NT vẫn thành công hơn OS/2.

Microsoft đã thuê một nhóm các nhà phát triển từ tập đoàn Digital Equipment Corporation do Dave Cutler điều hành để xây dựng Windows NT và nhiều yếu tố trong thiết kế sản phẩm phản ánh kinh nghiệm DEC trước đó của Culter. Đây cũng là một hệ điều hành dựa tên đối tượng chưa được phát hành do Dave Cutler phát triển cho DEC Prism. Nhóm phát triển này bao gồm các thành viên được chọn từ đội OS/2 bị giải tán. Hệ điều hành được thiết kế để chạy nhiều kiến trúc tập lệnh và nhiều nền tảng phần cứng trong từng kiến trúc. 

Nhân và hệ điều hành được phân biệt bằng code chế độ nhân của Windows NT, và được thiết kế như một nhân nhỏ sửa đổi, vì nhân Windows NT bị ảnh hưởng bởi nhân Mach do Đại học Carnegie Mellon phát triển, nhưng không đáp ứng tất cả các tiêu chí của một nhân thuần. Cả nhân và hệ điều hành đều được liên kết với nhau thành module tải đơn ntoskrnl.exe; từ bên ngoài, có rất ít sự khác biệt giữa kernel và hệ điều hành.

Các bộ API trong Windows NT được triển khai dưới dạng các hệ thống con trên đỉnh API "gốc" không được ghi chép công khai, dẫn đến việc áp dụng muộn API Windows (vào hệ thống con Win32). Windows NT là một trong những hệ điều hành sớm nhất sử dụng Unicode.

Danh sách các phiên bản Windows NT

Ngôn ngữ lập trình

Windows NT được viết bằng ngôn ngữ C và C++ và sử dụng một ít ngôn ngữ bậc thấp. Ngôn ngữ C được sử dụng chủ yếu cho code nhân trong khi C++ được dùng nhiều cho code chế độ người dùng.

Nền tảng được hỗ trợ

Nền tảng 32 bit

Windows NT 3.1 ban đầu được phát triển bằng cách sử dụng các hệ thống không phải x86 và sau đó được chuyển sang kiến trúc x86. Windows NT 3.1 được phát hành cho các nền tảng tương thích máy tính Intel x86, PC-98, DEC Alpha và nền tảng MIPS tương thích ARC. Windows NT 3.51 đã thêm hỗ trợ cho bộ xử lý PowerPC vào năm 1995.

Tập đoàn Intergraph đã chuyển Windows NT sang kiến trúc Clipper của họ và sau đó đã thông báo ý định chuyển Windows NT 3.51 sang kiến trúc SPARC của Sun microsystems, nhưng không có phiên bản nào được bán cho người dùng. 

Chỉ có hai trong số các biến thể Windows NT 4.0 (IA-32 và Alpha) có sẵn bộ gói dịch vụ đầy đủ. Tất cả các phiên bản khác được thực hiện bởi các bên thứ ba (Motorola, Intergraph, v.v.) có rất ít cập nhật và nếu có là các bản cập nhật công khai. 

Windows NT 4.0 là phiên bản chính cuối cùng hỗ trợ Alpha, MIPS hoặc PowerPC, mặc dù việc phát triển Windows 2000 cho Alpha vẫn tiếp tục cho đến tháng 8/1999, nhưng khi Compaq ngừng hỗ trợ cho Windows NT trên kiến trúc đó thì ba ngày sau đó Microsoft cũng hủy chương trình AlphaNT của họ.

Microsoft đã công bố vào ngày 5/1/2011 rằng phiên bản chính tiếp theo của dòng Windows NT sẽ hỗ trợ cho kiến trúc ARM. Microsoft đã cho ra mắt phiên bản sơ bộ của Windows (phiên bản 6.2.7867) chạy trên máy tính dựa trên ARM tại Hội chợ Điện tử Tiêu dùng 2011. Điều này cuối cùng dẫn đến việc phát hành thương mại của Windows 8-derived Windows RT vào ngày 26/10/2012 và thực hiện các NT qua CE trên Windows Phone 8.

Nền tảng 64 bit

Các phiên bản Windows NT 64 bit ban đầu được dự định chạy trên Itanium và DEC Alpha. DEC Alpha đã được sử dụng nội bộ tại Microsoft trong quá trình phát triển Windows 64 bit ban đầu. Điều này tiếp tục trong một thời gian sau khi Microsoft tuyên bố công khai rằng họ đang hủy kế hoạch vận chuyển Windows 64 bit cho Alpha. Vì điều này, các phiên bản Alpha của Windows NT chỉ có 32 bit.

Trong khi Windows 2000 chỉ hỗ trợ Intel IA-32 (32 bit), Windows XP, Server 2003, Server 2008 và Server 2008 R2 mỗi phiên bản có một phiên bản dành riêng cho các hệ thống dựa trên Itanium. So với Itanium, Microsoft đã triển khai x64 ở quy mô lớn hơn: mọi phiên bản Windows kể từ Windows XP đều có phiên bản x64.

Yêu cầu phần cứng

Dưới đây là thông số phần cứng tối thiểu cần để chạy từng phiên bản Windows NT.

Hy vọng bài viết hữu ích với bạn!