Rheinwerk Computing < openbook > Rheinwerk Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Einführung
2 Mathematische und technische Grundlagen
3 Hardware
4 Netzwerkgrundlagen
5 Betriebssystemgrundlagen
6 Windows
7 Linux
8 Mac OS X
9 Grundlagen der Programmierung
10 Konzepte der Programmierung
11 Software-Engineering
12 Datenbanken
13 Server für Webanwendungen
14 Weitere Internet-Serverdienste
15 XML
16 Weitere Datei- und Datenformate
17 Webseitenerstellung mit (X)HTML und CSS
18 Webserveranwendungen
19 JavaScript und Ajax
20 Computer- und Netzwerksicherheit
A Glossar
B Zweisprachige Wortliste
C Kommentiertes Literatur- und Linkverzeichnis
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IT-Handbuch für Fachinformatiker von Sascha Kersken
Der Ausbildungsbegleiter
Buch: IT-Handbuch für Fachinformatiker

IT-Handbuch für Fachinformatiker
Rheinwerk Computing
1216 S., 6., aktualisierte und erweiterte Auflage, geb.
34,90 Euro, ISBN 978-3-8362-2234-1
Pfeil 6 Windows
Pfeil 6.1 Allgemeine Informationen
Pfeil 6.1.1 Die verschiedenen Windows-Versionen
Pfeil 6.1.2 Windows-Dateisysteme
Pfeil 6.2 Windows im Einsatz
Pfeil 6.2.1 Die Windows-Benutzeroberfläche
Pfeil 6.2.2 Die Windows-Konsole
Pfeil 6.2.3 Die Windows PowerShell
Pfeil 6.2.4 Windows-Konfiguration
Pfeil 6.3 Windows-Netzwerkkonfiguration
Pfeil 6.3.1 Allgemeine Einstellungen
Pfeil 6.3.2 TCP/IP-Dienstprogramme
Pfeil 6.3.3 Datei- und Druckserver unter Windows
Pfeil 6.3.4 Windows-Server
Pfeil 6.4 Zusammenfassung

6 WindowsZur nächsten Überschrift

Mancher kann nicht aus dem Fenster hinausdenken.
– Wilhelm Busch

Microsoft Windows ist das am häufigsten eingesetzte PC-Betriebssystem überhaupt, vor allem, weil fast jeder neue PC mit einer OEM-Version von Windows verkauft wird.[Anm.: OEM steht für »Original Equipment Manufacturer«, also »Hersteller von Originalausstattung«. OEM-Software ist vergünstigte Software, die nur zusammen mit neuer Hardware verkauft werden darf.] Die Geschichte dieses Systems wurde im vorigen Kapitel bereits skizziert. In diesem Kapitel wird vornehmlich Windows 7 und zum Teil sein Nachfolger Windows 8 behandelt; viele Informationen gelten allerdings auch für andere Windows-Versionen.


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6.1 Allgemeine InformationenZur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Bevor es im nächsten Abschnitt um den praktischen Einsatz von Windows geht, sollen zwei theoretische Themen vorweggenommen werden: ein Überblick über die verschiedenen Windows-Versionen sowie eine Erklärung der konkreten Windows-Dateisysteme.


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6.1.1 Die verschiedenen Windows-VersionenZur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Es lassen sich insgesamt vier Arten von Windows-Systemen unterscheiden:

  • Das ursprüngliche Windows, von der in den 80er-Jahren des vorigen Jahrhunderts erschienenen Version 1.0 bis zur letzten derartigen Version 3.11, war kein eigenständiges Betriebssystem, sondern erforderte ein separat installiertes MS-DOS und bildete lediglich dessen grafische Benutzeroberfläche. In der ersten Hälfte der 90er-Jahre erschienen allerdings nach und nach immer weniger Programme für DOS, die meiste Software lief nur noch unter Windows.

    Wegen ihrer 16-Bit-Architektur werden diese Versionen von Windows zusammenfassend als Win16 bezeichnet (wenngleich Windows 3.11 bereits eine 32-Bit-Erweiterung besaß), alle anderen sind dagegen Spielarten von Win32 und neuerdings Win64.

  • Die direkten Nachfolger der klassischen DOS-Windows-Kombination waren Windows 95, Windows 98 und Windows Me. Nach langen Jahren der Ankündigung stellte Microsoft die Weiterentwicklung dieser Produktreihe im Jahr 2001 endgültig ein. Sie alle brachten ihr zugrunde liegendes DOS selbst mit, funktionierten aber technisch gesehen – mit einigen Verbesserungen – ähnlich wie DOS mit aufgesetztem Windows 3.11.
  • Die seit 1993 neu konzipierte Windows NT-Familie bietet dagegen echte 32- und inzwischen auch 64-Bit-Betriebssysteme, die nicht mehr auf DOS basieren. Allerdings enthalten sie alle neben der grafischen Benutzeroberfläche noch immer eine Konsole, deren Befehle weitgehend kompatibel mit DOS sind. Zu dieser Familie gehören Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 und Windows 8. Windows XP wurde in einer Home- und einer Professional-Version angeboten; Windows XP Home ersetzte die bisherigen DOS-basierten Versionen für Privatkunden. Von Vista gab es sogar sieben verschieden üppig ausgestattete Versionen, von Windows 7 gibt es immerhin noch sechs, und Windows 8 bringt es noch auf vier verschiedene Versionen; ihre Namen und Features werden im weiteren Verlauf des Kapitels aufgelistet.
  • Ein weiterer Zweig der NT-Produktreihe sind die Server-Betriebssysteme. Sie werden auf speziellen Serverrechnern installiert, die in Netzwerken und im Internet Ressourcen zur Verfügung stellen oder zentrale Verwaltungsaufgaben wahrnehmen. Zu dieser speziellen Reihe gehören Windows NT Server, Windows 2000 Server, Windows Server 2003 und die bisher neueste Version, Windows Server 2008. Ein Update dieser Version, das einige der Neuerungen von Windows 7 übernimmt und nur noch 64-Bit-Hardware unterstützt, ist unter dem Namen Windows Server 2008 R2 erschienen. Die neueste Version der Serversysteme – mit voller Unterstützung aller Windows 7-Features – ist Windows Server 2012.

Die diversen Windows-Betriebssysteme unterscheiden sich nicht nur darin, ob sie zum DOS- oder zum NT-Entwicklungszweig gehören. Weitere wichtige Unterschiede sind die unterstützten Dateisysteme, der Umgang mit dem Multitasking zwischen den Windows-Anwendungen und die jeweils verwendete grafische Benutzeroberfläche. Tabelle 6.1 zeigt diese Eigenschaften der meisten Versionen auf einen Blick.[Anm.: Es gab eine spezielle NT 4.0-Version, die auf dem 64-Bit-Prozessor DEC Alpha lief.] [Anm.: Die spezielle FAT-16-Version in Windows 95, VFAT 16, unterstützte bereits lange Dateinamen. Spätere Versionen von Windows 95 konnten zusätzlich FAT32 verwenden.] [Anm.: Die erweiterte Version Aero Glass mit Transparenz- und 3D-Effekten ist nicht in allen Versionen von Vista verfügbar.]

Tabelle 6.1 Eigenschaften der wichtigsten Windows-Versionen

Jahr System Architektur-
familie
GUI Datei-
systeme
Multitasking

vor 1995

Windows 3.11

16/32 Bit

DOS

Programm-Manager

FAT16

kooperativ

Windows NT 3.x

32 Bit

NT

Programm-Manager

NTFS,
FAT16

präemptiv

1995

Windows 95

32 Bit

DOS

neu entwickelt

FAT16

präemptiv;
16-Bit-Programme:
kooperativ

1996

Windows NT 4.0

32 Bit2

NT

Win 95

NTFS,
FAT16

präemptiv

1998

Windows 98

32 Bit

DOS

weiterentwickelte Win 95-GUI

FAT163,
FAT32

siehe
Windows 95

1999

Windows 2000

32 Bit

NT

weiterentwickelte Win 95-GUI

NTFS,
FAT16
,
FAT32

präemptiv

2000

Windows Me

32 Bit

DOS

weiterentwickelte Win 98-GUI

FAT16,
FAT32

siehe
Windows 95

2001

Windows XP

32/64 Bit

NT

Luna

NTFS,
FAT16
,
FAT32

präemptiv

2003

Windows Server 2003

32/64 Bit

NT

»Kompromiss«
zwischen
Luna und Windows 2000

NTFS,
FAT16
,
FAT32

präemptiv

2007

Windows Vista

32/64 Bit

NT

Aero/Aero Glass4

NTFS,
FAT16
,
FAT32

präemptiv

2008

Windows
Server 2008

32/64 Bit

NT

»Kompromiss«
zwischen
Aero und klassischem
Windows

NTFS,
FAT16
,
FAT32

präemptiv

2009

Windows 7

32/64 Bit

NT

Aero-Weiterentwicklung

NTFS,
FAT32

präemptiv

2009

Windows Server 2008 R2

64 Bit

NT

wie Windows Server 2008

NTFS,
FAT32

präemptiv

2012

Windows 8

32/64 Bit

NT

Metro (komplett neue Oberfläche, die Touchscreen-Geräte und PCs gleichermaßen unterstützen soll)

NTFS,
FAT32

präemptiv

2012

Windows
Server 2012

64 Bit

NT

wie Windows Server 2008

NTFS,
FAT32

präemptiv

Da bei Windows 95 und seinen Nachfolgern ein 32-Bit-Windows auf ein leicht modifiziertes MS-DOS aufsetzt, werden alte 16-Bit-Anwendungen für DOS oder Windows 3.11 dort an diese DOS-Ebene weitergereicht. Diese Ebene des Betriebssystems verhält sich genau wie das alte MS-DOS, sie verwendet beispielsweise nur kooperatives Multitasking. Diese Eigenschaft macht das System potenziell instabil.

Die Windows NT-Familie führt DOS- und Win16-Anwendungen dagegen auf einer virtuellen 16-Bit-Maschine aus. Sie können sogar wählen, ob Sie ein bestimmtes altes Programm auf einer eigenen virtuellen Maschine ausführen möchten (rechte Maustaste, Menü Eigenschaften, getrennter Speicherbereich ankreuzen) oder ob es mit anderen zusammen in einem gemeinsamen Speicherbereich für 16-Bit-Programme laufen soll. In jedem Fall sind 16-Bit-Anwendungen in ihrer sicheren Umgebung von allen anderen Programmen abgetrennt und können auf diese Weise nicht das System in Mitleidenschaft ziehen.

Neuere Windows-Versionen sind auch für die 64-Bit-Prozessorarchitekturen von AMD und Intel verfügbar. Die Integration von 32-Bit-Anwendungen in diese Systeme gelingt allerdings meist nahtlos und ohne Beeinträchtigungen der Systemstabilität, zumal die betreffenden Prozessoren mit einem x86-Kompatibilitätsmodus ausgestattet sind.

Windows Vista gab es, wie bereits erwähnt, in insgesamt sieben verschiedenen Versionen:

  • Windows Vista Starter wird zu einem sehr günstigen Preis angeboten, allerdings nur in Entwicklungsländern. Es besitzt merkwürdige Einschränkungen, beispielsweise können nur drei verschiedene Programme zur gleichen Zeit ausgeführt werden.
  • Windows Vista Home Basic ist die kleinere, das heißt mit geringerem Funktionsumfang ausgestattete der beiden Privatkunden-Versionen.
  • Windows Vista Home Basic N ist mit dem normalen Home Basic identisch, außer dass die beiden Tools Windows Media Player und Windows Movie Maker nicht zum Lieferumfang gehören. Microsoft wurde von der EU-Kommission dazu verpflichtet, diese Version aus Wettbewerbsgründen anzubieten.
  • Windows Vista Home Premium ist die erweiterte Privatanwender-Version. Sie enthält beispielsweise die erweiterte Oberfläche Aero Glass.
  • Windows Vista Business ist die passende Variante für Desktoprechner in Unternehmen. Das System enthält einige zusätzliche Tools für die Zusammenarbeit im Netzwerk, dafür fehlen diverse erweiterte Unterhaltungs- und Medienprogramme der Home-Versionen.
  • Windows Vista Business N entspricht der Business-Variante ohne Media Player.
  • Windows Vista Ultimate enthält im Grunde sämtliche Komponenten von Home Premium und von Vista Business.

Bei Windows 7 sieht es im Wesentlichen genauso aus, allerdings gibt es keine »N«-Versionen mehr. Dafür gibt es zusätzlich eine Enterprise-Variante, die im Prinzip denselben Leistungsumfang hat wie Windows 7 Ultimate, aber nur in Volumenlizenzen für große Firmenkunden verkauft wird. In Tabelle 6.2 finden Sie einen Überblick über die Eigenschaften der vier wichtigsten Versionen.

Tabelle 6.2 Die vier wichtigsten Windows 7-Versionen im Vergleich

Eigenschaft Home
Basic
Home
Premium
Business Ultimate

Sicherheit: Firewall, Windows Defender

X

X

X

X

Sofortsuche, Internet Explorer 8

X

X

X

X

Aero Glass

X

X

X

Notebook- und Tablet-PC-Funktionen

X

X

X

Windows-Teamarbeit

X

X

X

Windows Media Center

X

X

Sicherung und Wiederherstellung aller Daten

X

X

Windows Fax and Scan (erweiterte Fax- und Scanner-Funktionen)

X

X

geplante Sicherung (automatische Datensicherung)

X

X

X

Netzwerkcenter und Remote-Desktop

X

X

Windows BitLocker-Laufwerksverschlüsselung

X

Windows DVD Maker

X

X

zusätzliche Spiele

X

X

Windows Movie Maker High Definition

X

X

Mit Windows 8 erschien 2012 die bisher neueste Version des Systems. Die größte Neuerung ist die Benutzeroberfläche Metro – im Prinzip eine Weiterentwicklung der Oberfläche von Windows Phone 7 für Mobiltelefone, die die Windows-Bedienung auf Mobiltelefonen, Tablets, Touchscreen-PCs und herkömmlichen PCs vereinheitlichen soll. Statt des klassischen Startmenüs gibt es einen Startscreen, der aus frei definierbaren rechteckigen Kacheln besteht. Der herkömmliche Windows-Desktop kann ebenfalls aufgerufen werden, er enthält aber kein Startmenü mehr.

Da viele User die Oberfläche auf Nicht-Touchscreen-PCs unbequem finden, arbeitet Microsoft zurzeit an der Nachfolgeversion Windows 8.1 (Codename Windows Blue), die einige der Eigenschaften von Windows 7 wieder optional verfügbar macht.

Von Windows 8 sind die folgenden vier Versionen verfügbar:

  • Windows 8 – auch Windows 8 Core genannt – entspricht den Home-Versionen von Windows 7; neben dem Startscreen sind zum Beispiel der Windows-Desktop, ein Microsoft-Account mit Mail-, Messaging- und Cloud-Storage-Funktionalität, der Browser Internet Explorer 10 und der Windows Store (für den Kauf von Apps und Multimedia, vergleichbar mit Apples App Store oder Googles Play Store für Android) enthalten. Es ist für 32- und 64-Bit-Systeme verfügbar.
  • Windows 8 Pro ist das Äquivalent zu den Windows 7-Versionen Professional und Ultimate; es unterstützt nur 64-Bit-Systeme. Neben den Fähigkeiten von Windows 8 sind unter anderem der Remote-Desktop, Hyper-V-Virtualisierung, verschlüsselte Dateisysteme, Gruppenrichtlinien und BitLocker enthalten. Windows Media Center kann separat heruntergeladen und nachinstalliert werden.
  • Windows 8 Enterprise (ebenfalls nur 64 Bit) enthält alle Funktionen von Windows 8 Pro und einige spezielle Features für den Betrieb in einem professionellen IT-Umfeld: AppLocker, Windows To Go, DirectAccess, BranchCache, Virtualisierung über RemoteFX und Unterstützung für das Network File System. Anders als unter Windows 8 Pro lässt sich das Media Center hier nicht installieren.
  • Windows RT ist nur als vorinstalliertes System auf Geräten mit ARM-Prozessoren verfügbar, also beispielsweise auf Tablet-PCs. Die wesentlichste Besonderheit besteht darin, dass keine Desktop-Software installiert werden kann, sondern lediglich Apps aus dem Windows Store.

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6.1.2 Windows-DateisystemeZur vorigen Überschrift

Im vorigen Kapitel haben Sie bereits die wichtigsten allgemeinen Informationen über Windows-Dateisysteme erhalten. Hier finden Sie dagegen die bedeutendsten Besonderheiten der drei Dateisysteme, die von den verschiedenen Windows-Versionen verwendet werden:

  • FAT16 ist das ursprüngliche Dateisystem von MS-DOS und Windows 3.11; früher gab es sogar eine noch eingeschränktere Variante namens FAT12. »FAT« ist die Abkürzung für File Allocation Table – Dateizuordnungstabelle. In Form einer solchen Tabelle speichert dieses Dateisystem jeweils die Nummer des ersten Clusters, bei dem eine bestimmte Datei beginnt.

    Jede Zuordnungseinheit enthält einen Verweis auf den nächsten Cluster der Datei. Dateien liegen nämlich nicht unbedingt als zusammenhängende Kette von Clustern auf der Festplatte, sondern sind bisweilen ziemlich weit verstreut. Sie fragmentieren im Laufe der Zeit, weil die Lücken, die durch das Löschen kleiner Dateien entstehen, mit einzelnen Teilen größerer Dateien gefüllt werden. Dies ist bei moderneren Dateisystemen zwar auch der Fall, aber diese verwenden intelligentere Verfahren zur Verwaltung der einzelnen Zuordnungseinheiten und räumen das Dateisystem im Hintergrund ständig auf. Bei FAT-Dateisystemen ist es deshalb noch wichtiger als bei anderen, die Datenträger regelmäßig mit geeigneter Software zu defragmentieren, weil sie sonst immer langsamer werden.

    Da es sich bei FAT16 um ein 16-Bit-Dateisystem handelt, beträgt die maximale Anzahl von Zuordnungseinheiten auf einer Partition 65.536. Dies macht große Datenträger sehr ineffizient, da jede Datei immer ganze Zuordnungseinheiten belegt. Darüber hinaus ist die Größe einer FAT16-Partition auf 2 Gigabyte begrenzt.

  • FAT32 wurde zum ersten Mal mit der zweiten Windows 95-Neuauflage ausgeliefert, Windows 95B. Das Dateisystem besitzt exakt dieselbe Funktionsweise wie FAT16. Durch die 32-Bit-Adressierung wurde allerdings die Anzahl der Cluster pro Partition auf über 4 Milliarden erhöht, die Gesamtgröße einer Partition kann bis zu 4 Terabyte betragen.
  • NTFS, das New Technology File System, existiert in verschiedenen leicht unterschiedlichen Versionen. Die Zuordnungseinheiten werden nicht mehr in einer einfachen Tabelle verwaltet, sondern in einer komplexen Baumstruktur, die erheblich schnellere Zugriffe ermöglicht und mehr Schutz vor Fehlern bietet. Des Weiteren stellt das Dateisystem eine Unix-ähnliche Verwaltung von Benutzerrechten für den Eigentümer, die Gruppe und sonstige Benutzer bereit. Diese Rechte lassen sich leider nicht in jeder Vista- oder XP-Version per grafischer Oberfläche einstellen.

    Der einzige Nachteil von NTFS besteht darin, dass es für einige ältere Betriebssysteme nicht zugänglich ist. Linux konnte NTFS bis vor Kurzem nur lesen und nicht beschreiben, und der Schreibzugriff ist noch immer fehleranfällig. Windows 95, 98 und Me konnten gar nicht auf NTFS-Partitionen zugreifen, aber dieses Problem dürfte sich inzwischen erledigt haben, da diese Versionen praktisch ausgestorben sind. Aber falls Sie mehrere Betriebssysteme auf demselben Rechner installiert haben, müssen Sie sich genau überlegen, welches dieser Systeme auf welche Daten zugreifen können soll, bevor Sie sich für die Verteilung der Dateisysteme auf die verschiedenen Partitionen entscheiden.

    Windows NT und seine Nachfolger bieten die Möglichkeit, FAT-Dateisysteme nachträglich in NTFS zu konvertieren – die umgekehrte Möglichkeit besteht dagegen nicht.



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