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| 開発者 | マイクロソフト、デイブ・カトラーが主任アーキテクト |
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| 書かれた | C、アセンブリ言語 （コア） C++ （ユーザーモードアプリケーション、カーネルグラフィカルサブシステム） C# （ユーザーモードアプリケーション）[1] |
| 作業状態 | 現在 |
| ソースモデル | |
| 初回リリース | 1993 年 7 月 27 日Windows NT 3.1として) |
| 最新リリース | 24H2 (10.0.26100.2605) (2024年12月10日[2] ) [±] |
| 最新プレビュー |
24H2 (10.0.26100.2605) (2024年12月10日[3] [4] ) [±]
23H2 (10.0.22635.4580) (2024年12月6日[5] ) [±]
24H2 (10.0.26120.2510) (2024年12月6日[6] ) [±]
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| 更新方法 | Windows Update、Windows Server 更新サービス |
| プラットフォーム | IA-32、x86-64、ARM、ARM64（歴史的にはIntel i860、DEC Alpha、Itanium、MIPS、PowerPC） |
| カーネルタイプ | ハイブリッド [要出典] ( NT ) |
| 影響を受けた | RSX-11、VAXELN、OpenVMS、MICA、Mach (カーネル) MS-DOS、OS/2、Windows 3.1 (ユーザーランド) |
| デフォルトの ユーザーインターフェース | グラフィカル( Windows シェル) |
| ライセンス | バージョン、エディション、または顧客の選択に応じて、トライアルウェア、商用ソフトウェア、ボリューム ライセンス、OEMのみ、SaaS、S+S [a] |
| 公式サイト | ウインドウズ |
Windows NT は、 MicrosoftがWindows製品ラインの一部として作成した独自の グラフィカル オペレーティング システムです。最初のバージョンであるWindows NT 3.1は、1993 年 7 月 27 日にリリースされました。Windows NT ラインは、もともとワークステーション、オフィス、およびサーバー市場向けに作成され、2001 年のWindows XPのリリースとともに一般消費者向けにも提供されました。Windows NT の基盤となるテクノロジは、段階的な変更と改善を加えながら今日まで存続しており、Windows NT に基づく最新バージョンの Windows は、 2021 年のWindows 11です。
「Windows NT」という名前は、もともと、Windows 3.1やWindows 9xシリーズなどの以前の Windows リリースの16 ビット メモリ アクセス制限の解消など、Windows 製品ラインに導入された主要な技術的進歩を表していました。このテクノロジに基づいて構築された各 Windows リリースは、Windows NT のリビジョンに基づいていると考えられていますが、Windows NT という名前自体は、1996 年のWindows NT 4.0以降、他の多くの Windows リリースでは使用されていません。
Windows NT は、他の Windows リリースよりも多くの機能を提供します。その中には、マルチプロセッシング、マルチユーザー システム、 32 ビット メモリ アドレス指定を備えた「純粋な」32 ビットカーネル、 x86以外の命令セットのサポート、Active Directoryなどの他の多くのシステム サービスなどがあります。Windows NT の新しいバージョンは、64 ビット カーネルと 64 ビット メモリ アドレス指定を備えた 64 ビット コンピューティングをサポートします。
製品ライン
Windows NT は、Windows がグループまたはファミリーであるのと同様に、製品のグループまたはファミリーです。Windows NT は、Windows のサブグループです。
Windows NT の最初のバージョンである3.1は、ワークステーションおよびサーバーコンピュータ向けに開発されました。このバージョンは商業目的に特化しており、 MS-DOSベースのコンシューマー向け Windows ( Windows 1.0からWindows 3.1xまで) を補完することを目的としていました。1996 年には、Windows 95の新しいシェルを含むWindows NT 4.0がリリースされました。
最終的に、マイクロソフトは Windows NT 技術をパーソナルコンピューティング用の Windows 製品ラインに組み込み、Windows 9xファミリを廃止しました。Windows 2000以降、[8]「NT」は製品名から削除されましたが、システムのいくつかの低レベルの場所にまだ残っており、しばらくの間は製品バージョンの一部として使用されていました。[9]
インストール
Windows NT のバージョンは、 Windows セットアップを使用してインストールされます。Windows Vista以降では、オペレーティング システムの展開用に作成された Windows NT の軽量バージョンで あるWindows プレインストール環境が使用されます。
Windows Vista 以降、Windows のインストール ファイルと、Windows のインストールに使用されるプレインストール環境は、Windows イメージング形式で保存されます。展開イメージのサービスと管理(DISM) ツールを使用して、コマンド ラインから Windows をインストールし、GUI インストーラーをスキップすること が可能です。
ネーミング
デイブ・カトラーは、各文字を1ずつ増やして、VMSをもじって「WNT」という頭文字を考案したのではないかと言われている。[10]しかし、このプロジェクトはもともとOS/2の後継として計画されており、Windows ブランドが付く前は「NT OS/2」と呼ばれていた。[11] NT のオリジナル開発者の 1 人であるマーク・ルコフスキーは、この名前はオリジナルのターゲット プロセッサであるIntel i860、コード名 N10 (「N-Ten」)から取ったものだと述べている。 [12]ビル・ゲイツとマイクロソフト製品を特集した 1991 年のビデオでは、「Windows NT は「New Technology」の略」と明確に述べられている。[13] 7 年後の 1998 年、質疑応答 (Q&A) セッションで、彼は、以前は文字がそのような意味に拡張されていたが、現在は特定の意味を持たないことを明らかにした。[14] Windows 2000 以降のリリース名からは文字が削除されたが、マイクロソフトはその製品を「NT テクノロジーに基づいて構築」していると説明した。[8] [15]
「NT」はノーザンテレコム（後のノーテル）の商標であり、マイクロソフトは製品パッケージにその商標を記載せざるを得なかった。
主な特徴
NT の主な目的の 1 つは、ハードウェアとソフトウェアの移植性です。NT ファミリ オペレーティング システムのさまざまなバージョンが、さまざまなプロセッサ アーキテクチャ向けにリリースされてきました。最初はIA-32、MIPS、DEC Alphaでしたが、その後のリリースではPowerPC、Itanium、x86-64、ARMがサポートされました。当初のアイデアは、各プラットフォーム用のカスタムハードウェア抽象化レイヤー(HAL)を備えた共通コード ベースを持つことでした。しかし、MIPS、Alpha、PowerPC のサポートは、Windows 2000で廃止されました。広範なソフトウェア互換性は、 Windows API、POSIX、[16]、OS/2 API [17]など、いくつかのAPI 「パーソナリティ」のサポートによって最初に実現されましたが、後者 2 つは Windows XP から段階的に廃止されました。[18] IA-32 では、統合されたDOS 仮想マシンを介して部分的なMS-DOSおよび Windows 16 ビット互換性が実現されていますが、この機能は他のアーキテクチャでは利用できません。[19]
NT はオブジェクト (ファイル、機能、役割) ごとのアクセス制御リストをサポートしており、システムやサービスに豊富なセキュリティ権限を適用できます。また、NT は Windows ネットワーク プロトコルもサポートしており、以前の OS/2 LAN ManagerネットワークとTCP/IPネットワークを継承しています (Microsoft は当初Spider SystemsのSTREAMSベースのスタックから派生した TCP/IP スタックを実装していましたが、後に社内で書き直されました)。[20]
Windows NT 3.1 は、32 ビット プロセッサで 32 ビット フラット仮想メモリ アドレス指定を使用する最初の Windows バージョンでした。その関連製品である Windows 3.1 では、セグメント アドレス指定が使用され、ページ単位で 16 ビット アドレス指定から 32 ビット アドレス指定に切り替わりました。
Windows NT 3.1 は、システム API を提供するコア カーネルを特徴としており、スーパーバイザ モード(x86 ではリング 0、Windows NT ではすべてのプラットフォームで「カーネル モード」と呼ばれます) で実行されます。また、独自の API を備えた一連のユーザー空間環境 (新しい Win32 環境、OS/2 1.3 テキスト モード環境、POSIX 環境など) も備えていました。完全なプリエンプティブ マルチタスクカーネルは、Windows 3.1 Windows アプリケーションのように、ユーザー プログラムが自発的に CPU の制御を放棄する必要なく、実行中のタスクを中断して他のタスクをスケジュールすることができました (ただし、 Windows/386以降、Windows では MS-DOS アプリケーションがプリエンプティブ マルチタスクになりました)。
特に、Windows NT 3.x では、ビデオや印刷などのいくつかの I/O ドライバー サブシステムがユーザー モードサブシステムでした。Windows NT 4.0 では、ビデオ、サーバー、およびプリンター スプーラー サブシステムがカーネル モードに移動されました。Windows NT の最初のGUI は、Windows 3.1 の GUI の影響を強く受けており (プログラム的に互換性があります)、Windows NT 4.0 のインターフェイスは、プログラム マネージャーからWindows シェルデザインに移行し、最新のWindows 95のインターフェイスと一致するように再設計されました。
NTFSはジャーナル化された安全なファイルシステムであり、NTの主要な機能です。Windows NTでは他のファイルシステムもインストールできます。NTはFATファイルシステムにもインストールでき、バージョン3.1、3.5、3.51はHPFSファイルシステムにもインストールできます。[21]
Windows NT では独自のドライバモデルである Windows NT ドライバモデルが導入されましたが、これは古いドライバフレームワークとは互換性がありません。Windows 2000では、Windows NT ドライバモデルが拡張されてWindows ドライバモデルになりました。これはWindows 98で初めて導入されましたが、NT ドライバモデルに基づいていました。[22] Windows Vista ではWindows Driver Foundationのネイティブサポートが追加されました。これはWindows XP、Windows Server 2003、そしてある程度はWindows 2000でも利用できます。
発達
マイクロソフトは1988年10月、 OS/2およびPOSIXと互換性があり、マルチプロセッシングをサポートする移植可能なオペレーティングシステムを作成することを決定しました。 [23] 1989年11月に開発が開始されたとき、Windows NTはOS/2 3.0 [24]として知られることになっていた。これはマイクロソフトとIBMが共同で開発したオペレーティングシステムの3番目のバージョンでした。移植性を保証するために、最初の開発はIntel i860 XR RISCプロセッサを対象としていましたが、1989年後半にMIPS R3000に切り替え、1990年にはIntel i386に切り替えました。 [12]マイクロソフトはDOSベースでリソースをあまり必要としないWindows環境の並行開発も継続し、1990年5月にWindows 3.0をリリースしました。
Windows 3.0 は最終的に大成功を収めたため、Microsoft は、まだリリースされていない NT OS/2 (当時はそう呼ばれていました) の主要なアプリケーション プログラミング インターフェイスを、拡張 OS/2 API から拡張Windows APIに変更することを決定しました。この決定により、Microsoft と IBM の間に緊張が生じ、最終的に協力関係は崩壊しました。
IBM は OS/2 の開発を単独で継続し、Microsoft は新しく名前を変更した Windows NT の開発を続けました。どちらのオペレーティング システムもすぐには Microsoft の MS-DOS や Windows 製品ほど人気が出ることはありませんでしたが、最終的には Windows NT が OS/2 よりもはるかに成功しました。
マイクロソフトは、Windows NTの開発のためにデイブ・カトラー率いるデジタル・イクイップメント・コーポレーションの開発者グループを雇ったが、その設計の多くの要素はカトラーのVMS、[25] VAXELN、RSX-11といったDECの以前の経験を反映しているが、デジタルでカトラーが開発したコード名MICAという未発表のオブジェクトベースのオペレーティングシステムも反映している。[26]このチームには、解散したOS/2チームから選ばれたメンバーが加わり、その中にはモシェ・ドゥニーもいた。[10]
NT は Cutler の以前のオペレーティング システムの完全なクローンではなかったが、DEC のエンジニアは内部の類似性にすぐに気付いた。Digital Pressが出版したVAX/VMS Internals and Data Structuresの一部には、Windows NT の内部が VMS の用語で正確に説明されている。さらに、NT コードベースのディレクトリ構造とファイル名の一部は MICA コードベースのものと一致していた。[10] Microsoft は訴訟を起こす代わりに、DEC に 6,500 万ドルから 1 億ドルを支払い、VMS のマーケティングを支援し、DEC の従業員に Windows NT のトレーニングを行い、DEC Alpha の Windows NT サポートを継続することに同意した。[25]
Windows NT と VMS のメモリ管理、プロセス、およびスケジュールは非常に似ています。Windows NT のプロセス管理はスレッドを実装している点で異なりますが、DEC は 1995 年の VMS 7.0 までこれを実装していませんでした。
VMS と同様に、[25] Windows NT のカーネル モード コードは、プロセッサやアーキテクチャに依存する機能を実装することを主な目的とする「カーネル」と「エグゼクティブ」を区別しています。これは、Windows NT カーネルがカーネギー メロン大学のRichard Rashidが開発したMach マイクロカーネルの影響を受けているため、修正されたマイクロカーネルとして設計されましたが、 [27]純粋なマイクロカーネルのすべての基準を満たしているわけではありません。カーネルとエグゼクティブの両方が、単一のロードされたモジュールntoskrnl.exeにリンクされています。このモジュールの外部からは、カーネルとエグゼクティブの区別はほとんどありません。それぞれのルーチンは、たとえばカーネル モード デバイス ドライバーから直接アクセスできます。
Windows NT ファミリの API セットは、公開されていない「ネイティブ」 API上のサブシステムとして実装されています。これにより、Windows API を Win32 サブシステムに後から採用することができました。Windows NT は、内部でUCS-2とUTF-16 を使用する最も初期のオペレーティング システムの 1 つでした。[引用が必要]
建築
Windows NT は、ユーザー モードとカーネル モードという 2 つの主要コンポーネントから成る階層化設計アーキテクチャを採用しています。ユーザー モードのプログラムとサブシステムは、アクセスできるシステム リソースが制限されていますが、カーネル モードではシステム メモリと外部デバイスに無制限にアクセスできます。Windows NT のカーネル モードでは、コンピュータのハードウェアとシステム リソースに完全にアクセスできます。Windows NTカーネルはハイブリッド カーネルです。アーキテクチャは、単純なカーネル、ハードウェア抽象化レイヤー(HAL)、ドライバー、および一連のサービス (総称してExecutiveと呼ばれます) で構成されており、これらはすべてカーネル モードで存在します。[28]
Windows NTのブートプロセスは、 Vistaより前のバージョンではNTLDRから始まり、 Vista以降ではWindowsブートマネージャーから始まります。 [29]ブートローダーは、ブートドライブ上のファイルシステムにアクセスし、カーネルを起動し、ブート時のデバイスドライバーをメモリにロードする役割を担っています。すべてのブートドライバーとシステムドライバーがロードされると、カーネルはセッションマネージャーサブシステムを開始します。このプロセスによりwinlogonが起動し、ユーザーはログインできるようになります。ユーザーがログインすると、ファイルエクスプローラーが起動し、Windows NTのグラフィカルユーザーインターフェイスがロードされます。
プログラミング言語
Windows NTはCとC++で書かれており、ごく一部がアセンブリ言語で書かれています。[30] Cは主にカーネルコードに使用され、C++は主にユーザーモードコードに使用されます。アセンブリ言語は移植性を妨げるため、可能な限り使用されません。[31]
リリース
以下は、Windows NT テクノロジに基づく Windows のリリースです。
Windows NT 3.1 から 3.51 には、Windows 3.1シリーズのプログラム マネージャとファイル マネージャが組み込まれました。Windows NT 4.0 以降では、これらのプログラムは、もともとWindows 95で登場したWindows エクスプローラ(タスク バーとスタート メニューを含む) に置き換えられました。
最初のリリースには、当時の 16 ビット Windows に合わせてバージョン番号 3.1 が付けられました。当時の雑誌では、この番号は「.0」リリースよりも信頼性が高いように見せるためにも使用されたと主張されていました。また、Novell IPX プロトコルは、Windows ソフトウェアのバージョン 3.1 にのみライセンスされていたようです。[引用が必要]
NTのバージョン番号は現在では一般的にマーケティング目的では使用されていないが、社内では依然として使用されており、オペレーティングシステムのコアへの変更の度合いを反映していると言われている。[50]ただし、アプリケーションの互換性上の理由から、MicrosoftはVista以降のリリースではメジャーバージョン番号を6のままにし、[51] Windows 10では後に10に変更した。[44]ビルド番号は、Microsoftの開発者とベータテスターが使用する内部識別子である。
Windows 8.1以降、マイクロソフトはバージョン API ヘルパー関数の動作を変更しました。アプリケーションが Windows 8.1 以降用にマニフェストされていない場合、API は常にWindows 8のバージョン番号であるバージョン 6.2 を返します。[52] [53]これは、マニフェスト機能が Windows 8.1 で導入され、[54] GetVersion および関連関数を置き換えたためです。[55]
サポートされているプラットフォーム
32 ビット プラットフォーム
開発者がx86チップでの開発に慣れているため、 Intel x86固有のコードがオペレーティングシステムに紛れ込むのを防ぐため、Windows NT 3.1は最初は非x86開発システムを使用して開発され、その後x86アーキテクチャに移植されました。この作業は当初Intel i860ベースのDazzleシステムに基づいており、後にMIPS R4000ベースのJazzプラットフォームに基づいていました。両方のシステムはマイクロソフト社内で設計されました。[56]
Windows NT 3.1 は、Intel x86 PC 互換機およびPC-98プラットフォーム、およびDEC AlphaおよびARC準拠のMIPSプラットフォーム向けにリリースされました。Windows NT 3.51 では、1995 年にPowerPCプロセッサのサポートが追加されました。具体的には、 IBM ThinkPad Power シリーズラップトップやMotorola PowerStack シリーズなどのPReP準拠システムです。しかし、 Michael Spindlerと Bill Gatesの会談にもかかわらず、 Power Macintoshではサポートされませんでした。PReP 準拠の Power Macintosh プロジェクトは出荷に失敗したためです。
インターグラフ社は、 Windows NTを自社のクリッパーアーキテクチャに移植し、後に1995年に同社が計画していたUltraSPARCモデルの導入に合わせて、 Windows NT 3.51をサンマイクロシステムズのSPARCアーキテクチャに移植する意向を発表しましたが[57] 、 [58]、どちらのバージョンも小売製品として一般に販売されることはありませんでした。
Windows NT 4.0 の派生版のうち、完全なサービス パックが用意されているのは 2 種類 (IA-32 と Alpha) のみです。サード パーティ (Motorola、Intergraph など) によって移植されたその他のバージョンでは、公開されている更新がほとんどありません (まったくありません)。
Windows NT 4.0は、Alpha、MIPS、PowerPCをサポートする最後のメジャーリリースでしたが、Alpha向けのWindows 2000の開発は、CompaqがそのアーキテクチャでのWindows NTのサポートを停止した1999年8月まで続きました。そしてその3日後、MicrosoftもAlphaNTプログラムをキャンセルしました。[59] Alpha NT 5 (Windows 2000)リリースがRC1ステータスに達していたにもかかわらずです。 [60]
2011年1月5日、マイクロソフトはWindows NTファミリーの次期メジャーバージョンにARMアーキテクチャのサポートが含まれると発表した。マイクロソフトは2011年のコンシューマーエレクトロニクスショーでARMベースのコンピュータで動作するWindowsの暫定バージョン（バージョン6.2.7867）を実演した。[61]これは最終的に2012年10月26日にWindows 8から派生したWindows RTの商用リリースにつながり、 Windows Phone 8ではWindows CEではなくWindows NTが使用されることになった。
初代XboxとXbox 360は、 Windows 2000の大幅に改良されたバージョンをベースにしたカスタムオペレーティングシステムを実行しており、マイクロソフトのエンジニアであるドン・ボックスはこれを「フォークアンドラン」と呼んでいた。[62] [63]これは、Direct3Dなど、Microsoft Windowsに見られるものと同様のAPIをエクスポートする。[64] Xbox OneとXbox Series X/Sコンソールは、Windowsオペレーティングシステムの簡素化されたバージョンを使用している。[65]
Windows 11は、32ビットプラットフォームをサポートしないWindows NTの最初の非サーバーバージョンです。[66] [67]
64 ビット プラットフォーム
Windows NTの64ビット版は、もともとItaniumとDEC Alphaで動作するように設計されていた。後者は、64ビットWindowsの初期開発中にマイクロソフト社内で使用されていた。[68] [69]これは、マイクロソフトがAlpha用の64ビットWindowsを出荷する計画をキャンセルすると公式に発表した後もしばらく続いた。[70]このため、Windows NTのAlphaバージョンは32ビットのみである。
Windows 2000 はIntel IA-32 (32 ビット)のみをサポートしていますが、Windows XP、Server 2003、Server 2008、Server 2008 R2 にはそれぞれ Itanium ベースのシステム専用のエディションが 1 つあります。 [71] [72] [73] Itanium と比較して、Microsoft はx64 をより大規模に採用しました。Windows XP (専用の x64 エディションがあります) [74]以降のすべてのバージョンの Windows にはx64 エディションがあります。[71] [75]
Qualcommプロセッサを搭載したARM64デバイスをサポートした最初のWindows NTバージョンは、Windows 10バージョン1709でした。[76]これは、機能制限されたWindows RTではなく、Windowsのフルバージョンです。
ハードウェア要件
Windows NT のプロフェッショナル ワークステーション バージョンの各リリースを実行するために必要な最小ハードウェア仕様は、6.0 (Vista) リリースまではかなり緩やかに変化してきました。6.0 (Vista) リリースでは、最低 15 GB の空きディスク領域が必要となり、空きディスク領域だけでも以前のバージョンの 10 倍に増加しました。また、2021 10.0 (11) リリースでは、2018 年以前に構築されたほとんどのシステムが除外されます。
参照
- F6ディスク
- Windowsドメイン
- ReactOS ( Windows NT とのバイナリレベルおよびデバイス ドライバーレベルの互換性を提供することを目的としたオープン ソースプロジェクト)
- Windows プレインストール環境
- Microsoft サーバー
注記
- ^ Microsoft が自社製品のライセンスを付与する方法の詳細については、「Microsoft Software Assurance」、「DreamSpark」、「DreamSpark Premium」、「BizSpark」、「MSDN § ソフトウェア サブスクリプション」、「Microsoft TechNet § サブスクリプションとダウンロード」、および「クライアント アクセス ライセンス」を参照してください。
- ^ Windows Vista のサポートは 2017 年に終了し、3 番目のサービス パックはリリースされていませんが、ユーザーが KB4489887 更新プログラム (2019 年に Windows Server 2008 向けにリリース) をシステムにインストールすることを選択すると、ビルド番号が変更されます。
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11 2024 Updateは、Arm v8.1以降をベースにしたプロセッサでのみ動作します
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外部リンク
- Windows（公式ページ）、Microsoft。
- Russinovich, Mark、「Windows NT と VMS: 残りの物語」、Win 2000 (NT の祖先に関する議論)、2002 年 5 月 3 日にオリジナルからアーカイブ。
- Windows NT オペレーティング システムの簡単な歴史 (ファクト シート)、Microsoft PressPass、1998 年、2004 年 6 月 10 日のオリジナルからアーカイブ。