PC / Windows 9xPC 系列

Windows 9x 是以 Windows 95 内核作为蓝本的微软操作系统家族的通称,包括 Windows 95、Windows 98(所有版本)以及 2000 年发布的 Windows Me

Windows 9x 使用的内部发行版本号为 4.x
在此之前,基于 MS-DOS 的 Windows 版本使用 ≤ 3.9 的版本号;
Windows NT 则使用一套类似但独立的版本号体系(约 3.5~4.0)。

在 1998 年,Windows 在操作系统市场中占有 82% 的份额。
随着 Windows XP 的发布,Windows 9x 的大部分功能与兼容性被并入 Windows NT 产品线。

为了兼容 Windows 3.x 与 MS-DOS,Windows 9x 的内核中混合了 16 位与 32 位代码


历史

Windows 95 之前

  • Windows 1.0(1985-11-20)
    微软第一个独立 Windows 版本,最初名为 Interface Manager,本质是 MS-DOS 的图形操作环境。

  • Windows 2.0(1987-12-09)
    使用实模式内存模型,最大支持 1MB 内存,可在如 DESQView 等多任务管理器下运行。

  • Windows 3.0(1990)
    获得巨大商业成功,支持 16 位色图标与 EGA/VGA。

  • Windows 3.1 / 3.11
    引入虚拟内存、多媒体支持,取消实模式,仅支持 80286 及以上 CPU。

与此同时,微软开始研发 Windows NT,其核心架构师为 Dave Cutler(前 DEC VMS 架构师)。
微软曾计划通过代号 Cairo 的项目统一 Windows NT 与消费级 Windows,但直到 Windows XP 才真正完成。


Windows 95

  • 代号:Chicago
  • 发布日期:1995-08-24
  • 主要特性:
    • 引入 Win32 API
    • 抢占式多任务(保留部分 16 位代码)
    • 新 GUI 与即插即用(PnP)
Windows 95 版本
  • Windows 95(原始版)
  • Windows 95 A(OSR1)
  • Windows 95 B(OSR2,支持 FAT32、IE 3.0)
  • Windows 95 B USB(OSR2.1)
  • Windows 95 C(OSR2.5,IE 4.0,最终版)

OSR2 系列仅供 OEM 预装,并未零售。


Windows 98

  • 发布日期:1998-06-25
  • 改进:
    • 更完善的 FAT32
    • 显著增强的 USB 支持
    • 集成 Internet Explorer 到系统外壳
Windows 98 Second Edition(SE)
  • 发布日期:1999
  • 新特性:
    • Internet Connection Sharing
    • 更成熟的 WDM 驱动支持
  • 被广泛认为是 最稳定的 Windows 9x 版本

Windows Me

  • 发布日期:2000-09
  • 特点:
    • 系统还原
    • Windows Movie Maker
  • 定位:
    • Windows 98 与 Windows XP 之间的短期过渡版本
  • 评价:
    • 稳定性差
    • 被 PC World 称为 “Mistake Edition”

衰落

  • Windows 2000 标志着从 Windows 9x 向 NT 架构的转型
  • Windows XP 完成消费级与企业级 Windows 的统一
  • 微软随后停止 Windows 9x 的销售与支持

服务终结

  • 支持终止日期:2006-07-11
  • DirectX 支持:
    • Windows 95:8.0a
    • Windows 98/Me:9.0c
  • 最后支持 Windows 98 的 Visual Studio:VS 2008
  • 现代浏览器(如 Mozilla)已无法在 Windows 9x 上原生运行

设计

内核

  • 混合 16/32 位内核
  • 未完全保护低 1MB 内存区域,极易导致系统崩溃

用户模式

  • Win16 子系统
  • Win32 子系统
  • MS-DOS 子系统

GDI 与 USER 资源各仅 64KB,资源耗尽极易死机。

内核模式

  • 虚拟机管理器(VMM)
  • IFSHLP
  • 配置管理器
  • Windows 98 起加入 WDM(NTKERN)

注册表

  • 主要文件:
    • System.dat
    • User.dat
    • Windows Me:Classes.dat
  • 保留 .INIAUTOEXEC.BATCONFIG.SYS 以兼容旧程序

虚拟机管理器(VMM)

  • 32 位保护模式内核
  • 负责:
    • 内存管理
    • 进程调度
    • 中断与硬件访问
  • 所有 VxD 驱动运行于 Ring 0

文件系统

  • 支持:
    • FAT12 / FAT16 / FAT32
    • VFAT(长文件名)
  • 不支持:
    • NTFS(仅第三方可只读)

安全机制

  • 单用户系统
  • 无文件权限、ACL、加密
  • FAT 文件系统缺乏安全隔离
  • 易受病毒与恶意程序攻击
  • DLL Hell 问题严重

硬件支持

驱动程序
  • VxD(.vxd)
  • WDM(.sys,自 Windows 98 起)
  • 驱动与内核共享地址空间 → 极不稳定
CPU 与总线
  • 不支持:
    • SMP / 多核
    • 超线程
    • DEP
  • 对 SATA、USB、ACPI 支持有限

MS-DOS 角色

  • Windows 95 中:
    • 启动加载器
    • 16 位兼容层
  • Windows Me 中:
    • 不再执行 WIN.COM
    • 直接加载 VMM

DOS 虚拟机制

  • DOS 程序运行在 虚拟 DOS 机(VDM)
  • 支持回退到真实 DOS 模式(95/98)

用户界面

  • 支持:
    • CLI(命令行)
    • GUI(图形界面)
  • GUI 基于 DOS 层
  • GDI 位于用户空间
  • 不支持 Alpha 通道或透明效果
  • 默认 Shell:Windows Explorer
  • 可替代 Shell:
    • LiteStep
    • bbLean
    • Program Manager

总结

Windows 9x 是一个为兼容性而生、为过渡而存在的操作系统家族。
它在 PC 普及时代取得了巨大成功,但其混合架构、安全缺失和稳定性问题,最终促使微软全面转向 Windows NT 架构

PC / Windows 9x
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