广义的操作体系包含：核算机（PC、工作站、服务器）体系、移动端体系(例如鸿蒙)、嵌入式体系 等。本篇陈述只触及核算机操作体系。

  核算机操作体系的功用人物：作为用户和核算机硬件资源之间的交互，办理调度硬件资源，为运用 软件供给工作环境。操作体系归于根底软件，是体系级程序的聚集，为用户屏蔽底层硬件杂乱度， 并供给编程接口和操作进口。

  操作体系操控处理器(CPU)调度体系资源，操控运用程序履行的机遇， 决议各个程序分配的处理器时刻(CPU time)。操作体系需求兼容底层硬件和运用软件，才干完结计 算机的功用。

  微软公司内部的研制团队开发 Windows 操作体系，并开发配套的运用软件，比方 Office。在生态 建造方面，Intel 和 Windows 长时刻协作构成 Wintel 体系，在 PC 端市占率全球抢先

  Windows 体系的拜访分为 User mode(用户形式)和 Kernel mode(内核形式)。用户级的运用程序在 用户形式中工作，而体系级的程序在内核形式中工作。

  Windows 体系最大的优势在于图形界面，使得一般用户操作起来十分便当。比较大部分 Linux 系 统，windows 的常用软件装置和体系设置不需求以指令行的方法去输入体系指令，只需求点击“按 钮”即可完结。现在，绝大多数常见软件、专用软件和底层硬件都支撑 Windows 操作体系，构成 了 Window 强壮的生态全体。

  Linux kernel(内核)由 Linus Torvalds 在 1991 年发布，代码免费揭露，由全球开发者一起奉献， 已成为影响最广泛的开源软件项目。以 Linux 内核为根底，不同的开发集体(开源社区、企业、个 人等)对内核代码进行必定的修正和弥补，参加 GUI(图形界面)、运用等部分，构成了相应的 Linux 操作体系发行版。

  开源社区是 Linux 体系的立异源泉和首要的开发场所。Linux 操作体系发行版分为社区版别和商 业版别。社区版别数量较多，其开发和保护的主体是开源社区。少量的商业版别(比方红帽企业版) 则是在社区版别的根底上，进一步优化而来。全体来看，不管是否触及商业活动，开源社区是 Linux 发行版的立异来历和首要的开发场所。而老练的开源社区一般由相应的开源基金会(或许项目委员 会)进行办理。开源基金会为开发社区拟定了规矩，进行资源办理，担任或许的商务对接，以及保 护社区的健康工作。社区的开源基金会(委员会)一般由开源奉献方进行赞助和决议计划支撑。

  许多开源社区背面都有一个主导企业，为社区供给资金和研讨支撑，乃至直接派遣职工参加开源 项目。例如，Fedora 社区的中心开发者中 1/3 是红帽的正式雇员。经过赞助和保护开源社区的方 式，企业能够发挥研讨力气的“杠杆”效果，经过向社区输入自有的研讨资源，招引更多的外部贡 献者参加进来，扩展构思来历；另一方面，开源社区版别也成为企业扩展技能影响力的重要途径。

  Linux 操作体系由 4 部分组成：kernel、shell、文件体系、运用程序。Kernel(内核)是操作体系的 中心，不同于 windows 的内核，Linux 的内核不只完结了进程调度、内存办理、中止处理、反常陷 阱处理，并且还完结了进程办理、进程通讯机制、虚拟内存办理、文件体系驱动和 USB、网络、声 音等各类设备驱动子体系，决议了整个体系的功能和安稳性。而 shell 是体系的用户界面，供给用 户与内核交互的接口，接纳用户输入的指令并送入内核去履行。

  Linux 操作体系首要的优势范畴是服务器和嵌入式。据 Linux 基金会核算，全球 90%的公有云平 台选用了 Linux 体系，99%的超算和 62%的嵌入式设备也都是依据 Linux。亚马逊 AWS、微软 Azure、微软 Azure、谷歌云渠道和阿里云等干流云服务商，都供给了 Linux 体系计划。全球公有 云渠道工作的一切运用，超越 54%是工作在 Linux 虚拟机上。乃至微软 Azure 的近 30%的虚拟机 也是依据 Linux。依据 IDC 在 2017 年的核算数据，全球服务器操作体系运用比例(免费+付费)中， 68%是 Linux 服务器操作体系。

  1）立异方面，群策群力。全球开发者对 Linux 内核坚持了继续的更新，供给了满意的立异动力。据 GitStats 剖析成果，到 2018 年 9 月，已有超越 19000 名开发者为 Linux 内核奉献了代码， 这些开发者遍及全球规划超越1500个安排/企业。广泛散布的开发者，从不同视角不同方面对Linux 内核的弥补，使得 Linux 体系得以快速习气服务器范畴的改变。

  2）体系代码能够修正和自定义，用户可调用核算机资源的自在度极高。Linux 操作体系的运用者 能够轻松检查体系代码，能够自在修正代码来修补常见的问题，也能够开发自己的程序并添参加 Linux 操作体系中。比较 Windows 等闭源体系，Linux 支撑了运用者关于核算机资源极大的运用自 由度，支撑专业用户去构建和自定义服务器，由此获得了互联网公司、云核算公司的喜爱。

  3）工作功率高，运维本钱低。Linux 体系在服务器上面的工作功率较高，相对比较轻量化，除非硬 件资源分配呈现问题，不易呈现体系卡死情况。并且 Linux 体系天然地支撑虚拟化。因而，在服务 器集群上，Linux 体系的运维本钱较低。

  4）安全。Linux 从开展本源上便是针对多用户体系规划的，体系办理员和 root 用户具有体系办理 权限。Linux 面向全球开发者开源，体系文件都是文档，在全球开发者屡次的筛查和更新中，底子 排除了“后门植入”的或许。实践运用中，一般不老练的 Linux 操作体系的确或许存在安全问题， 也是和体系的文档特点有关。例如，用户 root 权限和 sudo 指令可在有意或无意间修正 Linux 系 统文档，或许会对其他用户或整个体系构成晦气影响。因而，老练的 Linux 操作体系处理计划，有 必要对这类特点进行规划方面的防备，去进行恰当的权限屏蔽。而这些安全特点的规划，本质上并 不存在难以处理的妨碍。

  数字经济成为我国经济开展的重要支撑。近年来，我国经济开展的环境发生严峻改变，人口盈利、 城镇化等驱动要素对添加的边沿奉献下降，传统调控手法负面效应添加，我国经济添加面对必定的 下行压力。而数字经济的快速开展，以互联网、大数据、云核算、人工智能、区块链、物联网等为 代表的新一代数字科技与实体经济的日趋交融，新商场与新业态的层出不穷，为我国经济添加注入 了新的源泉。据我国信息通讯研讨院《我国数字经济开展与工作白皮书（2019）》显现，2018 年 我国数字经济规划占 GDP 比重达 34.8%，对 GDP 添加的奉献率超越三分之二；2016—2018 年，数字经济接连 3 年保持 20%以上的名义增速，高于同期 GDP 名义增速十余个百分点，为我国经济 供给了重要支撑。

  新一轮数字经济根底建造拉开序幕。2020 年 3 月 4 日，中央政治局常务委员会会议着重，加 快 5G 网络、数据中心等新式根底设施建造进展。新一轮数字经济根底建造发动，各地纷繁出台相 应方针推进新基建项目的施行。

  操作体系作为软件运用的根底和渠道，直接关系到信息安全。棱镜门事情，使得信息安全正式成为 世界重视的重要问题。而操作体系作为最重要最底子的根底软件，是一切运用软件和数据处理场景 的根底和渠道，直接关系到信息安全。在曩昔的世界贸易冲突中，针对根底软硬件(芯片、操作系 统等)的约束事情再一次提高了信创战略的重要性。

  操作体系的 Wintel 体系独占，也对信息安全构成了晦气影响。在 Windows XP 停服三年后，全球 迎来了史上最严峻的一次病毒进犯—WannaCry 借“永久之蓝”缝隙建议进犯，突击了装置 Windows 体系的设备，对全国多个国家构成了较为严峻的经济损失。2020 年 1 月 14 日，微软 win7 停服，使得现有已装置 win7 体系的设备再次露出于缝隙危险中。因而，在要害范畴推行国产 操作体系，已经成为火急需求。

  核算机操作体系开发是一项巨大而杂乱的工程。软件开发工作量能够用代码行数进行大略表征。主 流的操作体系代码量都比较巨大，并且跟着版别晋级呈添加趋势。据揭露可查验材料显现， Windows Vista(2007)有5000万行代码， Windows 7(2009)和Windows XP(2001)各有4000万行， Windows 2000 有 2900 万行代码，比较 1992 年的版别添加了数十倍。

  关于 Linux 操作体系，仅 Linux 内核 4.13 就包含 6 万个体系文件，代码量近 2500 万行。老练的 Linux 操作体系发行版需求 在内核根底上参加 GUI 以及必要的运用文件，总的代码量会更高。

  比方微软，一方面要进行 Windows 系列的开发、晋级和保护，另一方面也要为 Windows 体系开 发要害的运用软件，包含 Office、Microsoft Visual Studio(集成开发环境 IDE)等，每年的研制费用 达百亿美元。2019 财年(18 年 6 月-19 年 6 月)微软的研制费用 169 亿美元，职工达 14.4 万人。

  假如假定 Linux 操作体系都是闭源开发的，相应的本钱也比较高。据“ Linux 我国”官方账号报导， David A. Wheeler 等研讨了 Linux 发行版代码行数代表的杂乱性，指出 Linux 2002 年发行版对 应的闭源开发本钱为 12 亿美元。而假如闭源开发 Fedora 9 发行版(2008 年发布)，估量需求投入 108 亿美元。从开发者数量视点，据 GitStats 剖析成果，到 2018 年 9 月，已有超越 19000 名 开发者为 Linux 内核奉献了代码，这些开发者遍及全球规划超越 1500 个安排/企业。

  操作体系和底层硬件、运用软件的兼容，在技能上并不是容易就能完结。在适配底层硬件层面，引 用龙芯技能专家的观念“操作体系需求针对不同的主板和晋级后的CPU进行磨合适配，而在Wintel 体系中能够完结不同主板及 CPU 的操作体系二进制兼容，其背面是 Wintel 体系一致的体系架构，包含指令体系、地址空间布局、中止体系、多核互联架构、IO 接口标准等，需求 CPU、BIOS、桥 片、操作体系合作完结。”在运用软件方面，需求软件开发商针对操作体系的版别进行相应的调试 和调优，同款运用软件常常有多个版别以习气不同的操作体系。

  操作体系对软/硬件的兼容是双向的，需求操作体系技能道路有满意的影响力。兼容不只是需求操 作体系本身的尽力，也要硬件/运用软件厂商自动合作，在硬件/软件产品规划方面进行恰当调整。在操作体系技能道路的影响力满意强的前提下，硬件/软件厂商才有满意强的动机进行合作。

  在生态兼容方面，干流操作体系推出时刻都比较早，阅历了屡次的版别迭代，和硬件、运用软件厂 商一起生长，先发优势明显。Windows 生态建造：在个人 PC 机诞生初期，微软就推出了操作系 统软件，凭仗发优势敏捷遍及。经过和芯片厂商、软件运用厂商以及自研运用的长时刻磨合，Windows 体系现在已具有巨大的用户集体和长时刻养成的用户习气；Linux 生态建造：Linux 内核开源经过全 球开发者和干流 IT 厂商的参加，阅历了多代晋级和完善，获得了较广泛的软硬件支撑，但部分专 业软件(特别是某些大型商业软件)没有支撑 Linux 架构。

  获取用户集体也是生态建造的难点。从用户挑选视点，新的操作体系厂商面对 4 个应战：用户习 惯、服务支撑力度、安全、搬迁本钱。在用户习气方面，一般用户养成了对 Windows 图形界面的 运用习气，缺少满意的动力去自动挑选生疏界面的操作体系；在服务和支撑力度方面，企业级用户 着重软件产品的安稳性，需求有较强的服务和技能团队去及时对接用户，以及满意用户的部分定制 化需求；从安全视点，操作体系这儿根底软件，直接关系到用户的信息安全，供货商要有满意的技 术实力去处理或许呈现的缝隙、网络进犯等危险；搬迁本钱也很重要，挑选新的操作体系，则需求 用户把部分软件和数据搬迁曩昔，发生搬迁本钱，操作体系供货商要有满意的技能实力处理搬迁问 题。

  咱们以为，国产操作体系抱负的开展途径：自主版别构成——树立开始、安稳的用户集体——“可 用”向“好用”晋级——完结商场良性循环。

  1）挑选恰当的技能道路，构成自主版别。最佳的挑选是依据开源资源。在 Linux 内核的根底上， 进一步开发构成自主的操作体系版别，缩短开发时刻周期一起节省开发本钱。“站在伟人的膀子 上”，选用开源内核，省去了重复造轮子的进程，操作体系厂商能够把精力集中于提高用户体会和 生态推行方面。事实上，国产操作体系底子上都以 Linux 内核为根底进行开发。

  2）经过方针支撑构成开始、安稳的用户集体，到达“可用”状况。在方针支撑下，有望开始构成 安稳的、成规划的用户集体。而用户集体的树立，提高了软/硬件厂商的适配志愿。在完结常用软/ 硬件生态建造的根底上，产品到达“可用”层面，底子满意用户日常的工作需求。

  3）“可用”到“好用”晋级，进入商场良性循环阶段，扩展用户集体。在对开始的客户集体进行 服务和技能支撑的进程中，厂商不断完善体系版别，经过版别迭代提高产品功能，逐步到达“好用”， 进入良性的商场循环。

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