一 什麼是作業系統?
作業系統(Operating System即OS) 是處於硬體和應用軟體之間管理計算機硬體與軟體資源的計算機一整套程序。作業系統最接近硬體,其他所有的系統軟體和應用軟體都受作業系統的管理和控制。作業系統為其他軟體提供運行環境,起著承上(軟體)啟下(硬體)的關鍵作用。
在軟體運行過程中,作業系統調度CPU處理器的分配執行,內存分配,外接設備,文件和任務管理。是基礎的系統軟體。作業系統可分為:伺服器作業系統、桌面作業系統、嵌入式作業系統、行動作業系統、嵌入式作業系統等。
二 作業系統市場現狀
本次主要 討論個人電腦(PC)領域的桌面作業系統。
多年以來,英特爾(Intel)和微軟Windows的Wintel聯盟一直佔據絕對主導地位,英特爾的X86架構的晶片牢牢控制著全球80%以上的電腦晶片CPU市場份額,而微軟則是桌面作業系統的霸主。"一軟一硬"的兩家巨頭聯手壟斷了全球PC市場。其他桌面作業系統還有Unix、Linux、MacOS等。據統計2019年8月份之前,微軟的Windows系統佔到了全球88.17%的市場份額,其次是蘋果的MacOS系統,約佔到全球的8.59%,而一直被寄予厚望挑戰Windows的Linux系統卻只佔1.55%的市場份額,差距懸殊,有些令人失望,顯然Linux在短期內無法撼動Windows的地位。比爾蓋茨雖然已經退出微軟的管理層,但是他創造的Windows視窗作業系統依然牢牢控制著全球數億臺電腦桌面系統。
中國桌面作業系統起步晚發展慢,缺乏核心技術,一直受制於西方發達國家。國內自主研發的桌面作業系統也都是基於Linux的公開開源版本的二次裁剪開發,並不是真正意義上從零基礎的自主研發,而國產的Linux改造版桌面作業系統基本用於軟體開發專業人員進行相關軟體開發,普通用戶很少使用,所以知名度及影響力十分有限。從國內桌面作業系統市場佔有率來看,Windows依然是一家獨大,Linux系統及蘋果的OS X及其他系統的總和也只有10%的份額。截止2020年2月,Windows 系統市場份額為 87%,OS X系統佔據9%的市場,Linux 系統佔據 0.79%的市場。
從中國近10年來桌面作業系統市場份額的變化趨勢來看,Windows的份額在緩慢降低,而蘋果OS X和Linux在逐漸升高,但是增長速度非常緩慢。
三 中國桌面作業系統的發展
(1)與桌面作業系統相關的CPU晶片
通用CPU晶片長期以來是我國的短板,基於國家安全戰略及政策支持,近年來國產CPU也有了明顯的發展和進步,雖然性能與國際頂尖CPU有差距,但是已經完全具備了商用和批量生產的實力。目前國產CPU主要廠商有龍芯、鯤鵬、海光、飛騰、兆芯等。CPU研發方式有三種:購買國外授權,中外合資,自主研發。
目前只有龍芯幾乎是由中科院"龍芯之父"胡偉武主持從零開始自主研發,是國產化程度最高的MISP架構通用處理器晶片。
鯤鵬晶片由華為公司基於永久授權的ARM架構研發,主要供給華為伺服器主板和PC主板;海光晶片由天津海光基於AMD的ZEN架構所研發,但是海光和華為一樣於2019年被美國列入實體禁售名單,之後前途未卜;飛騰晶片有很強的國產背景,由中國電子集團(CEC)和國防科大共同基於ARM架構研發,是一款高性能的桌面CPU;兆芯CPU晶片由上海兆芯公司基於臺灣威盛電子VIA授權的X86架構研發,去年兆芯發布的KX-6000系列處理器(KX-U6780A 8核處理器),為單顆SoC晶片設計,包含了CPU、GPU和晶片組,具備高性能和低功耗的特點,非常適合PC、超極本、伺服器和嵌入式計算,集成此CPU的主板已經上市銷售,雖然性能只相當於Intel七代酷睿i5,但是此CPU的意義重大,自主可控,安全可靠。
(2)國產桌面作業系統
國產的桌面作業系統都是基於開源的Linux版本二次開發而來,但是各個系統各自為政,沒有統一的標準和應用生態,所以導致使用Linux的用戶微乎其微,嚴重影響了國產桌面作業系統的發展。倪光南院士就曾經憂心忡忡 :這就是雞生蛋和蛋生雞的關係,沒有應用,就沒人願意用你的作業系統,沒人用作業系統,就更沒有人給你開發應用。國產桌面作業系統陷入了惡性循環之中。6年前WindowsXP的停更再到如今Windows7的停更,不斷刺激著國人,信息安全,交易安全,信息保密等問題困擾著廣大用戶,沒有自己統一的作業系統只能受制於人。目前國內大概有12種國產桌面作業系統:
深度Linux(Deepin)優麒麟(UbuntuKylin)(由中國CCN聯合實驗室支持和主導的開源項目)中標麒麟(NeoKylin);(銀河麒麟與中標普華已在2010年12月16日宣布合併品牌)威科樂恩Linux(WiOS)起點作業系統(StartOS 原雨林木風OS);凝思磐石安全作業系統;思普作業系統;中科方德桌面作業系統RT-Thread RTOS中興新支點作業系統一銘作業系統統一作業系統UOS事情在2019年7月發生變化,統一作業系統UOS(unity operating system)以深度Deepin Linux系統為基礎由多家國內作業系統核心企業自願發起,包括中國電子集團(CEC)、武漢深之度科技有限公司、南京誠邁科技、中興新支點。各方在2019年5月籤署了《合作協議》並建立了籌備組。2019年5月「統一作業系統籌備組」成立,2019年7月,籌備組聯合技術研發團隊正式成立,並在武漢、南京、北京等地組織了數百人的研發團隊開始研發工作。2020年1月,統信軟體面向合作夥伴發布UOS正式版:統信UOS桌面版和統信UOS伺服器版。
UOS基於Linux debian 10.x穩定版本二次開發而成。採用開源協作模式研發,並與龍芯、鯤鵬、飛騰、兆芯、海光等廠商展開合作,與國內各主流整機廠商及PC周邊設備廠商,以及數百家軟體廠商展開兼容性適配工作,目前已支持X86、龍芯、申威、鯤鵬、兆芯等國產CPU平臺。同時應用商店也在不斷擴充之中。UOS的成功發布是中國國產桌面作業系統的裡程碑,它結束了國產作業系統長期以來分散不統一,沒有完整的產業鏈生態的歷史,是劃時代的產品。