Windows 11: So ist das neue System aufgebaut

Windows 11 ist, anders als der Vorgänger, nur noch als 64-Bit-System erhältlich. Dies hat zur Folge, dass nur 64-Bit-Systeme von Windows 10 direkt aktualisierbar sind.

Bei Erfüllung der Hardware-Anforderungen muss Windows 11 auf aktuellen 32-Bit-Systemen in jedem Fall neu eingerichtet werden. Die grundlegende Systemarchitektur wurde dabei aus Kompatibilitätsgründen von Windows 10 übernommen.

Hier gilt: Die Hardware wird in Windows nicht direkt angesprochen, sondern über die Hardware-Abstraktionsebene (HAL) abgeschottet. Neue Sicherheitsanforderungen an die Hardware, wie das UEFI-Secure-Boot oder auch die Einschränkung auf bestimmte Prozessoren, sind dabei nicht (!) Bestandteil der Architektur, sondern werden derzeit ausschließlich im Rahmen der Systemeinrichtung geprüft.

Auch eine spätere Berücksichtigung im Rahmen von Updates, wie von Microsoft angekündigt, ist denkbar, obgleich dies im Rahmen erster Tests nicht der Fall war. Zwar sichert das System über die neuen, zuvor genannten Sicherheitsfunktionen den Bootvorgang und den Systemstart ab, erforderlich sind diese Sicherheitsfunktionen für den späteren Windows-Betrieb aber nicht.

Dies erklärt auch, warum das System mit ein paar Tricks sogar auf älteren Rechnern installierbar ist, die die Hardware-Anforderungen nicht erfüllen. Sollten Sie sich für ein solches Update entscheiden, nutzen Sie den Produktschlüssel für die alte Windows-Version.

Die Seriennummer legt fest, welche Windows-11-Variante eingerichtet wird. Ein Schlüssel zur Home-Version erlaubt etwa das Installieren von Windows 11 Home. Obgleich Windows 11 in sechs Varianten bereitgestellt wird, gibt es nur eine einzelne ISO-Datei für die Systemeinrichtung.

Hier können Sie Windows 11 bei Microsoft herunterladen.

Grundlegender Systemaufbau

In Windows wird der Hardware-Zugriff über Gerätetreiber realisiert, deren Aufbau über das Driver SDK (Software Development Kit) geregelt ist. Der Zugriff auf Laufwerke erfolgt dabei über bestimmte Dateisysteme (z.B. FAT, FAT32, exFAT oder NTFS), deren Verwaltung ebenfalls über das System geregelt ist.

Das darauf aufsetzende System widmet sich der Prozess-, Ressourcen- und Speicherverwaltung. Die zugehörigen Funktionen definieren, wie Programme (Prozesse) auszuführen und speicherintern zu verwalten sind. Dies schließt das parallele Ausführen von Programmen (Multitasking) sowie das parallele Ausführen von Aufgaben innerhalb einzelner Anwendungen (Multithreading) mit ein.

Darauf setzt der Systemkern auf, der die einzelnen Systemfunktionen im Detail definiert, wie die Sicherheits- und Kernelfunktionen oder auch die bereitgestellten Dienste. Hier bietet Windows 11 Optimierungen in der Benutzeroberfläche (UI – User Interface), neue Dienste (Services) sowie das ausgebaute Linux-Subsystem (WSL) in Version 2 an.

Über WSL 2 lassen sich nicht nur Linux-Befehle auf der Kommandozeilenebene ausführen, auch eine Unterstützung für grafische Linux-Umgebungen wird darüber bereitgestellt. Zusätzliche Schnittstellen für die Ausführung von Android-Anwendungen sind zwar angekündigt, momentan aber noch nicht integriert.

Diese funktionale Erweiterung wird über Updates nachgerüstet. Eine Anbindung des Google-Play-Stores für den Zugriff auf Android-Apps wird es dabei nicht geben. Stattdessen sollen Android-Anwendungen später über den Amazon App Store bereitgestellt werden. Dessen Programmauswahl ist gegenüber dem Google Play Store eingeschränkt.

Hinweis: Statt der geplanten Windows-Funktionalität können Sie auch weiterhin alternative Android-Emulatoren verwenden, beispielsweise BlueStacks 5 (bluestacks.com) oder MEmu (memuplay.com).

Für die Unterstützung von Programmen setzt Windows 11 auf drei Säulen, die ihrerseits auf gesonderten Programmierschnittstellen (API – Application Programming Interface) basieren. Windows 11 erlaubt weiterhin die Ausführung der altbekannten Desktopanwendungen, die über native Programme sowie COM (Component Object Model) und .NET (einschließlich Windows-Forms- und Windows-Presentation-Foundation-Programmen (WPF)) realisiert werden, und zwar in 32- und/oder 64-Bit-Varianten.

Für die App-Entwicklung kommen HTML/CSS und JavaScript oder C/C++, C# oder Visual Basic .NET zum Einsatz. Für eine verbesserte Anwendungsentwicklung stehen unter Windows 11 eine erweiterte Win32-API sowie ein systemspezifisches SDK (Software Development Kit) bereit.

Windows 11 macht keinen Internet Explorer mehr verfügbar, da dieser ohnehin nicht mehr unterstützt wird. Um die Ausführung älterer Programme dennoch nicht zu gefährden, ist die Runtime des Internet Explorers weiter fester Bestandteil des Systems. Zusätzlich wird als Ersatz die Chromium-Engine von Edge über das System bereitgestellt.

Anwendungen die bereits auf Edge und Chromium aufsetzen, sind somit im Regelfall ebenfalls direkt ausführbar. 16-Bit-Programme werden, wie auch in anderen 64-Bit-Versionen, von Windows generell nicht mehr unterstützt. Nicht alle Laufzeitversionen von .NET sind Bestandteil von Windows 11 und müssen zur Ausführung mitunter nachgeladen werden (etwa das .NET Framework 2.0).

Weiterhin unterstützt werden die ehemals als Modern Apps eingeführten modernen Anwendungen. Sie werden als UWP-Anwendungen für die Universal Windows Platform realisiert und über den Windows Store bereitgestellt.

Die UWP-Apps beziehen ihre Funktionalität (z.B. Kommunikationsfunktionen, Datenverwaltung, Grafik, Medien, Geräte, Drucken und Anwendungsmodell) aus den WinRT-APIs (Windows Runtime). Auch deren Funktionalitäten wurden systemspezifisch erweitert.

Mit den Windows Apps kommt ein neuer Anwendungstyp hinzu, der bevorzugt für neue Anwendungen dienen soll. Diese Anwendungen werden mit dem Windows App SDK realisiert. Darüber werden Programmoberflächen mit WinUI 3 realisiert.

Ansonsten gibt es Funktionen zur Ressourcenverwaltung (MRT Core), zum hochwertigen Text-Rendering (DWriteCore), zur Anwendungsinstanziierung, zur Aktivierung, für den Anwendungslebenszyklus, für Benachrichtigungen (Push Messages) sowie zur Bereitstellung.

Auch bei den letztgenannten Anwendungstypen kommen erneut HTML/CSS und JavaScript oder C/C++, C# oder Visual Basic .NET für die Programmentwicklung zum Einsatz. Je nach Anwendungstyp werden neben den anwendungstypspezifischen APIs auch Systemfunktionen genutzt. Microsoft stellt Hintergrundinformationen für Entwickler und zum neuen Anwendungsdesign online bereit.