告别 Windows、Android,国产操作系统合力破局

编者按:本文来自微信民众号“CSDN”(ID:CSDNnews),作者:马超,责编:屠敏,36氪经授权公布。

操作系统生命周期一样平常为 10 年。不仅如此,操作系统的迭代也同为 10 年。从 PC 到移动开发的过渡,现在,万物互联时代已至,谁又是这个时代的操作系统霸主?我们不妨从一些主流的操作系统中来一探事实吧。

天下局势,合久必分,分久必合。

操作系统作为云盘算与物联网时代的 IT 底座,向来是兵家必争之地。近期更是如火如荼,先是苹果推出全新自研 M1 芯片,不但在桌面市场甩出王炸,也旨在为苹果未来的云 Linux 做好了准备;与此同时,云盘算市场占有率最高的 CentOS 项目走向终结,而被 IBM 收购的红帽也建议建议用户使用收费版本的 REHL 作为 CentOS 替换;在云原生领域,Docker 与 K8S 的分手事宜也必将影响深远,容器和容器编排平台都是云原生的基础,这次“仳离”是否会让 Docker 和 K8S 这两个最乐成的开源项目直接开成「硬分叉」值得考察。

不外在笔者看来,以上事宜都没有 Google 公布 Fuchsia 源码来得震撼。究竟 10 年前,Google 主导的 Android 操作系统在前有 Symbian,后有 Blackberry、Windows Mobile 的情形下横空出世,缔造了以一挑十、独战群狼并最终获胜的神话,Android 的乐成也使 Google 统一了移动端操作系统的江湖。现在 10 年后,Google Fuchsia 操作系统正式开源,其定位为横跨手机、电视以及物联网终端的操作系统,与海内鸿蒙 OS 的生长偏向与市场定位相类似,而此次 Fuchsia 能否再续 Android 在移动互联网时代的绚烂,我们的国产操作系统又能否与 Google 一较短长,这个问题或需要交给时间来验证。

整体而言,回顾过去一年,国产操作系统照样取得了相当大的希望,在本文中,我们不妨举行一波清点,探国产操作系统事实生长几何。

1 国产操作系统百家争鸣

麒麟遨天——银河麒麟操作系统 V10

8 月 13 日,银河麒麟操作系统 V10 正式公布,作为一款面向桌面应用的图形化桌面操作系统,其本次更新最大亮点就是对于海内自主研发的龙芯、高潮、鲲鹏等芯片做了专门的优化。

泉源:银河麒麟操作系统 V10 云端公布会

麒麟 V10 的公布得到了我国基础软件领域泰斗倪光南院士的高度评价,在公布会上,倪院士示意麒麟操作系统的平安性已经成为海内操作系统中的佼佼者,平安品级代表着海内最高品级水平,不仅如此,倪院士还对麒麟系统十分有信心,并示意信赖国产自研操作系统将会在三五年内打破外洋垄断。

指令集 LoongArch

同样是在 8 月 13 日,龙芯中科董事长胡伟武在天下盘算机系统结构学术年会(ACA2020)上作了一篇名为《指令系统的自主与兼容》的特邀讲述,在讲述中,他宣布了龙芯自主研发的全新指令集 LoongArch。

LoongArch 可以深度兼容 Windows、Linux、Android 程序,可谓一举多得。而若是把操作系统比成盘算机系统中的董事长,而芯片就相当于 CEO,指令集则相当于董事长与 CEO 相同的桥梁,操作系统这位董事长需要把用户的指令翻译成芯片 CEO 能听懂的语言去执行,也正是如此芯片和操作系统一样平常都市同伴同盟,配合构建生态。

现在,我国鸿蒙 OS 加海思,RT-Thread 加 RISC-V,麒麟加龙芯等同盟实在都是剑指未来的 IT 生态。LoongArch 的公布弥补了我国在指令集方面的不足,堪称是我国 IT 基础领域自研的重大事宜。

万众期待的 HarmonyOS 2.0 如约而至

9 月 10 日,在松山湖华为开发者大会(HDC)上,华为消费者营业 CEO 余承东宣布,华为鸿蒙系统升级至 2.0 版本,即 HarmonyOS 2.0。

华为鸿蒙 2.0 以跨装备分布式协同、自适应 UX、弹性部署等方面的特征见长。不久前,HarmonyOS 手机应用开发者 Beta 版也正式到来,对此,华为消费者营业软件部总裁王成录曾示意道:“做一个操作系统在手艺上不难,但难题的是生态。若是生态无法给予产业生长的机遇,那么这款操作系统的生命力就将发生问题。”

HarmonyOS 被定位为一款为万物互联而生的操作系统,其能够制止硬件装备的系统碎片化问题,让开发者可以专注于开发逻辑,从单装备限制中脱离出来,而不是陷入层出不穷的底层装备适配问题。同时,华为官方也示意,HarmonyOS 将成为开启万物互联时代的一把钥匙,其能够为开发者提供更好的应用开发体验,提供更多的 IoT 硬件入口。

RT-Thread Smart

9 月1 日,我国开源领域的代表人物熊谱翔建立的睿赛德科技在北京举行公布会,公布会上全新的微内核操作系统 RT-Thread Smart 登场亮相。

中国工程院院士郑纬民先生开场致词时示意,有幸见证 RT-Thread 公布微内核操作系统手艺,源于轻量级实时操作系统的微内核,着较大的开创性,对我国嵌入式基础软件的生长意义重大;其相比于 Linux,在工业、国防、电力等行业都有着较为显著的差异化竞争优势和普遍的应用远景。

之前 Vxworks、QNX 为代表的外洋操作系统,险些垄断所有带 MMU(MemoryManagement Unit,内存治理单元)芯片的高端终端,国产操作系统险些没有能在此类高级芯片上运行的。而 RT-Thread Smart 填补了这项空缺。这不但能促进业界充分发挥物联网终端的盘算潜力,让终端真正智能起来,对于中国建设自主物联网生态,也有着主要意义。

现在,RT-Thread Smart 代码已开源:https://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/rt-smart

合璧操作系统装备侧预览公布

合璧操作系统(HybridOS)是由我国开源先驱人物魏永明先生主持开发的面向智能物联网与云盘算的全新开源操作系统。与 HarmonyOS 相比,合璧操作系统加倍具有突破性的理念,在合璧中首先提出全新的 HVML 语言,并将 HVML 作为合璧操作系统 App 的首选编程语言。

在 HVML 以及可选的 JavaScript 语言基础上提供统一的 App 开发框架,使合璧操作及相关手艺可用于开发跨操作系统应用,打造完整的“Universal App”系统。

9 月 30 日,合璧操作系统装备侧的应用运行环境(hiShell)公布了第一个版本,同时更新了合璧操作系统图形栈以及 hiWebKit 组件。

面向未来的新型物联网操作系统——商业智能操作系统 iSysCore BI-OS

与我们所明白的常用物联网操作系统有所不同,由资深操作系统手艺人潘爱民带来的指令集商业智能操作系统是一款面向种种商业场景的底层系统软件,它安装在 PC 服务器上或者部署到云上,将场景中的种种装备连接到一个平台上,类似于 Windows 把键盘、鼠标、打印机等连接起来。

对此,潘爱民曾在接受 CSDN 采访时示意,对于这款商业智能操作系统的整体规划是,指令集 BI-OS 未来会开源焦点系统部门,给业界一个参考,同时也让互助伙伴信赖指令集开放的态度,以及提高他们解决问题的效率。

操作系统新成员——小米 Vela 物联网操作系统

在 11 月 19 日的小米开发者大会上,小米 AIoT 战略委员会主席、IoT 平台部总经理范典,正式对外公然小米物联网操作系统 Vela。

小米 Vela 软件平台是基于开源嵌入式操作系统 NuttX 打造的物联网软件平台。NuttX 是由美国著名的开发者 Gregoy Nutt 在 2007 年公布的一个实时嵌入式操作系统,小米是从 2017 年最先开发基于 NuttX 内核物联网的产物,在小米的努力推动下 NuttX 在 2018 年加入了 Apache 基金。

因其在设计之初就考虑到与 Linux 的兼容性,并提供对于 POSIX 接口的原生支持,因此 NuttX 用作者名+X 以示意其属于类 Unix 操作系统,现在索尼、三星等大厂也纷纷加入了 NuttX 阵营。

小米之所以选择 NuttX 作为物联网操作系统的内核,也是由于 NuttX 平台是专门用于智能家居、可穿着装备等算力受限装备上的物联网嵌入式开发平台,支持高性价比 MCU 装备,买通碎片化的 IoT 应用。信赖以小米在供应链方面多年来的履历,可以发挥出 Vela 的所有潜力。

2 国产系统与 Fuchsia 竞争的计谋之拥抱 Linux

在清点过国产操作系统的希望之后,让我们再来看看国产操作系统未来最大竞争对手——Google Fuchsia 的情形。种种信息披露显示,Google 对于 Fuchsia 的定位就是要做一款笼罩全链路分场景的操作系统。根据 Google 的设计 Fuchsia 将在 5 年内周全替换 Android。

相对而言,现在我国厂商的计谋基本上是周全拥抱 Linux,好比鸿蒙的 KAL 内核层中除了华为自研的 Lite OS 之外,最主要支持的内核就是 Linux Kernel(https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/harmonyos-overview-0000000000011903)。

对于鸿蒙周全拥抱 Linux 的做法,不少网友都在吐槽说鸿蒙是否真如像宣传中那样的自主可控,而这里笔者必须指出,Linux 的精神内核就是开放与共享,而我国厂商在开源方面提高神速,尤其值得一提的是,从现在 Linux 的稳固版本 5.8 的情形来看来自华为的孝敬至少排在所有孝敬者的第二名。

与我国周全拥抱 Linux 的计谋开成鲜明对比的是,Google Fuchsia 操作系统设计重起炉灶另开张,Google 官方宣称 Fuchsia 的命名寄义是“Pink(粉红)+Purple(紫色)=Fuchsia 即灯笼海棠,一个新的操作系统。

注:笔者多次实验打开 Fuchsia 的英文官方网站,然则速率极慢,而且经常掉线,因此若是有读者也对 Fuchsia 的抱有强烈好奇,希望领会更多,那么可以到他们的官方中文网站云浏览(https://fuchsia-china.com/),去获取有关 Fuchsia 的新闻。

正如我们前文所说 Fuchsia 的目的是替掉自己家的 Android,因此 Fuchsia 对于 Android 所使用的 Linux 内核并不伤风,而是选择了一款名为 Zircon 的微内核做为焦点。笔者对于 Zircon 微内核领会并不多,不外既然是 Zircon 微内核那么这也决议了,它与 Linux 的宏内核不会有太多关系。

实际上,宏内核将内核的功效都组合在一个内核态历程中完成,而微内核将许多在宏内核中的模块移出内核,使之运行于用户模式。

宏内核的利益是各功效模块处于同一个地址空间,相互挪用效率很高。坏处是体积太大,不利于在移动装备上举行部署。

微内核的利益是功效模块各自自力,体积较少,利便举行移植也利便对其它系统的兼容。坏处是功效模块之间变历程间通讯,CPU 上下文切换价值很大,执行效率较低。

因此 Fuchsia 作为一款划时代的新操作系统,选择 Zircon 微内核方案倒也并不新鲜。

不外笔者也要指出,Linux 的生态已经深入人心,现在微软这样的传统软件公司都通过 WSL 黑科技,让每台装有 Windows 的电脑,都可以无缝运行 Linux 了。考虑到手机市场上 Android 的占用率高达 90%,而云盘算市场中 Linux 的占用更是靠近 100%,从手机到云服务器现在 Linux 的生态帝国已经无处不在了。

不外,Google 的野心勃勃也许恰恰是我们突破的机遇,只要我们加紧向社区孝敬代码,获取林纳斯等开源领袖人物的鼎力力支持,信赖我们能在 Linux 的旌旗下找到新的偏向。

3 国产操作系统与 Fuchsia 竞争的计谋之 ARM:抱团与开源,一个也不能少

近几年,ARM 架构的芯片之所以能大放异彩,实在也全靠 x86 这个偕行的陪衬。在 x86 架构芯片的指令集芯片方面,英特尔掌握近 7 成的专利,AMD 掌握 3 成多的专利,两家厂商交织授权,然则险些没有什么对外授权。因此英特尔虽然研发投入不低,然则绝大部门功效都用于贮备,只是缓慢的推进自身产物的手艺栈演进,这样的计谋不但能保证自身的利润,还能使 x86 系统中的小弟 AMD 不至于落伍太远。

不外这样的模式有个致命的弱点,在手艺爆发式生长的当下,几年前的手艺贮备,放到今天可能就一文不值了。虽然英特尔充分发挥了 14nm 工艺的极限能力,不外制造边际效益递减的趋势在 5nm 以下才会展现,即便英特尔恪守的 14nm 工艺 CPU 没有性能方面依旧保持领先,然则在功耗上是完全无法与 7nm 芯片相抗衡的。而无论是云数据中心照样手机等移动终端对于能耗指标又极为看重,而在性能功耗比方面,ARM 架构芯片有着得天独厚的优势。

现在华为鲲鹏、苹果 M1 的问世,ARM 芯片无论在云盘算、手机平板终端照样在 IoT 领域都对 X86 形成了一定优势,同时 ARM+Linux 的强强联合已经在 Android 系统上得到了十年的验证。

因此拥抱 ARM 实在就能够使我们站在巨人的肩膀上,取得先发优势。

今年以来,无论是飞漫的 HybridOS(合璧OS)、RT-Thread Smart 等均与鸿蒙有着伟大的互助可能与互助空间。其中,尤其是 RT-Thread Smart 作为一款支持 MMU(Memory Management Unit,内存治理单元)的操作系统,若是也能加入鸿蒙的内核支持列表中,合璧 OS 以及 HVML 语言也能够助力鸿蒙打造一个一栈式 App 研发平台,信赖将使海内厂商形成协力,组团出征。

不外当前必须指出,现在我们最大的对手或是 Google 的 Fuchsia。若是此时海内操作系统厂商不能抱团齐心协力推进,那么国产操作系统很可能重蹈之前被 Android 团灭的覆辙,宿世不忘,后世之师。固然这方面还需要国家层面举行整合,这里笔者照样要呼吁操作系统领域的列位同仁尽快睁开互助,切莫空耗内卷。

最后开源现在已经成为了基础领域生态的必经之路,现在在操作系统方面除了 Windows、macOS 外的主流操作系统险些所有开源了,甚至微软收购 GitHub 之后将 MS-DOS 也上架开源。因此鸿蒙照样要继续执行开源计谋。

此外,我们也要从 Fuchsia 中吸取一定的履历,作为一款开源的操作系统,我们没有必要对其接纳周全负面态度。事实上,早在两年前,有新闻显示,华为海思麒麟 970 处置器和 Fuchsia 操作系统睁开互助,究竟各自取长补短才是局势所趋。

对于操作系统领域我们要做到了然于胸,同时也必须苏醒的认识到与外洋巨头的竞争,对此,我们必须要躬身入局,组队竞争并与外部保持交流,不能只看个热闹,放慢自身追赶的脚步,

4 云原生——操作系统的最终料想

在十年前业界普遍流传着一句话叫做「软件吞噬天下」,厥后生长至「互联网天下的一切源自开源」,而直到最近人们才真正醒悟——原来云原生才是背后的大 BOSS。通常不使用云的都将落伍,都无法做到迅速,跟不上时代。

正如笔者在前文《从“卡脖子”到“主导”,国产数据库 40 年的演变!》所说,未来 Polar 等云数据库很可能是传统数据库的终结者,而在操作系统方面,云原生的基础运行环境如 Docker、Podman 等容器,本质上就是一个轻量级 OS,因此捉住云原生领域弯道超车的机遇也是我们主要的竞争手段。

未来,我们也将拭目以待。

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