告别Windows 安卓 国产操作系统合力破游戏
【CSDN编者按】操作系统生命周期一般为10年。不仅如此，操作系统的迭代也是10年。随着从PC向移动发展的过渡，万物互联时代已经到来。这个时代谁是主导的操作系统？不妨从一些主流操作系统中了解一下。
作者|马超编辑|涂敏
由| csdn制作(ID: csdn新闻)
世界大势，长期分裂，长期分裂。
操作系统作为云计算和物联网时代的IT基础，一直是兵家必争之地。最近风起云涌。一是苹果推出新的自主研发的M1芯片，不仅吹响了桌面市场的王者，也是为了准备苹果未来的云Linux同时，云计算市场份额最高的CentOS项目即将结束，IBM收购的Red Hat也建议用户使用付费版的REHL作为CentOS的替代品；在云诞生领域，Docker和K8S的分手也将产生深远的影响。容器和容器布局平台是云诞生的基础。这次离婚是否会让Docker和K8S这两个最成功的开源项目直接开放成“硬叉”，值得观察。
不过在我看来，以上事件并没有谷歌发布紫红色源代码那么震撼。毕竟，10年前，谷歌主导的安卓操作系统诞生于塞班之前，然后是黑莓和Windows Mobile，这造就了神话，他赢得了与狼的战斗。Android的成功也让Google统一了移动操作系统。十年后，Google Fuchsia操作系统正式开源，定位为跨越手机、电视、物联网终端的操作系统，类似于国产鸿蒙OS的发展方向和市场定位。但是，在移动互联网时代，Fuchsia能否延续Android的辉煌，我们的国产操作系统能否比Google更短更长，可能还需要时间来验证。
来源：东方集成电路下载CSDN
总的来说，回顾过去的一年，国产操作系统取得了长足的进步。本文不妨做一波盘点，探索一下国产操作系统的发展几何。
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正式发布。作为一款面向桌面应用的图形化桌面操作系统，此次更新最大的亮点是对龙芯、腾飞、鲲鹏等国内自主研发的芯片的特别优化。
来源：银河麒麟操作系统V10云发布会
麒麟V10的发布得到了国内基础软件领域领军人物倪光南院士的高度赞扬。倪院士在发布会上表示，麒麟操作系统的安全性已经成为国内操作系统中最好的，安全级别代表了国内最高水平。而且倪院士对麒麟系统也很有信心，表示相信国产自主开发的操作系统在三五年内就能打破国外的垄断。
指令集 LoongArch
也是在8月13日，龙芯中科董事长胡在全国计算机体系结构大会上作了题为《指令系统的自主与兼容》的专题报告，宣布了
LoongArch可以深度兼容Windows、Linux、Android程序，可谓多用。如果把操作系统比作计算机系统的董事长，芯片相当于CEO，指令集相当于董事长和CEO之间的桥梁。操作系统的主席需要把用户的指令翻译成芯片CEO能够理解的语言来执行，这也正是为什么芯片和操作系统一般会互相合作，共同构建一个生态系统。
目前中国的鸿蒙OS加海斯，RT-Thread加RISC-V，麒麟加龙芯等联盟其实指的是未来的IT生态。LoongArch的发布弥补了我国指令集的不足，是我国IT基础领域自主研究的一件大事。
龙芯自主研发的全新指令集 LoongArch
9月10日，在松山湖召开的华为开发者大会(HDC)上，华为消费业务CEO余承东宣布，华为鸿蒙系统升级至2.0版，即HarmonyOS 2.0。
华为鸿蒙2.0擅长跨设备分布式协作、自适应UX、灵活部署等。不久前，HarmonyOS移动应用开发者Beta版也正式到来。对此，华为消费业务软件部总裁王曾表示：
HarmonyOS定位为万物互联的操作系统，可以避免硬件设备的系统碎片问题，让开发者专注于开发逻辑，脱离单一设备的限制，而不是陷入底层设备适配的无休止问题。与此同时，华为官员也表示，万众期待的 HarmonyOS 2.0 如约而至
“做一个操作系统在技术上不难，但困难的是生态。如果生态无法给予产业发展的机会，那么这款操作系统的生命力就将产生问题。”
9月1日，由国内开源领域的代表人物熊普祥创办的瑞赛德科技在北京召开发布会，会上出现了全新的微内核操作系统RT-Thread Smart。
中国工程院院士郑为民在开幕词中说，他有幸见证了RT-Thread发布微内核操作系统技术，该技术源于轻量级实时操作系统的微内核，极具开创性，对我国嵌入式基础软件的发展具有重要意义；与Linux相比，在工业、国防、电力等行业具有明显的差异化竞争优势和广阔的应用前景。
此前，以Vxworks和QNX为代表的国外操作系统几乎垄断了所有带有MMU芯片的高端终端，几乎没有一个国内操作系统能在如此先进的芯片上运行。RT-Thread Smart填补了这一空白。这不仅将促进行业充分发挥物联网终端的计算潜力，还将使终端真正智能化，这对中国构建自己的物联网生态系统也具有重要意义。
目前，RT-Thread智能代码已经开源：https://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/rt-smart
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。
HybridOS是一款全新的面向智能物联网和云计算的开源操作系统，由国内开源先锋魏永明开发。与HarmonyOS相比，组合操作系统有更突破性的概念。在组合方面，首次提出了一种全新的HVML语言，HVML是组合操作系统App的首选编程语言。
在HVML和可选Java语言的基础上，提供了统一的App开发框架，使得组合操作和相关技术可以用来开发跨操作系统的应用，创建一个完整的“通用App”系统。
9月30日发布了组合操作系统设备端的第一版应用运行时环境(hiShell)，同时更新了组合操作系统的图形栈和hiWebKit组件。
RT-Thread Smart
与我们所理解的常用物联网操作系统不同，高级操作系统技师潘爱民带来的指令集商务智能操作系统，是针对各种业务场景的底层系统软件。它安装在PC服务器上或部署到云上，将场景中的各种设备连接到一个平台上，类似于Windows，连接键盘、鼠标、打印机等。
对此，潘爱民曾在接受CSDN采访时说，这个商业智能操作系统的总体规划是合璧操作系统设备侧预览发布
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
在11月19日的小米开发者大会上，小米AIoT战略委员会主席、物联网平台部总经理范迪安正式披露了小米物联网的操作系统Vela。
小米Vela软件平台是基于开源嵌入式操作系统NuttX的物联网软件平台。NuttX是美国著名开发者Gregoy Nutt于2007年发布的实时嵌入式操作系统。小米于2017年开始开发基于NuttX内核物联网的产品，NuttX在小米的积极推动下于2018年加入阿帕奇基金。
因为它在设计之初就考虑了与Linux的兼容性，并对POSIX接口提供了原生支持，NuttX使用作者名X来表示它属于类似Unix的操作系统。目前索尼、三星等大厂商都加入了NuttX阵营。
小米选择NuttX作为物联网操作系统的内核，因为NuttX平台是物联网的嵌入式开发平台，专门用于智能家居、可穿戴设备等计算能力有限的设备。它支持经济高效的微控制器设备，并开放分散的物联网应用。相信小米多年的供应链经验可以让Vela的潜力得到充分发挥。
指令集 BI-OS 未来会开源核心系统部分，给业界一个参考，同时也让合作伙伴相信指令集开放的态度，以及提高他们解决问题的效率。
查完国产操作系统的进度，再来看看未来国产操作系统最大的竞争对手——Google Fuchsia的情况。各种信息披露表明，谷歌对Fuchsia的定位是做一个覆盖所有链接和场景的操作系统。按照谷歌的计划，紫红色将在5年内完全取代安卓。
相对来说，目前中国厂商的策略基本是全面拥抱Linux。比如鸿蒙的KAL内核层，除了华为开发的Lite OS，最支持的内核就是Linux内核(https://developer . harmonyos.com/cn/documentation/doc-guides/harmonyos-overview-000000011903)
关于鸿蒙全面拥抱Linux，很多网友都在吐槽鸿蒙是否像宣传的那样自主可控。在这里，作者必须指出，Linux的精神核心是开放和共享，中国厂商在开源方面进步很快。特别值得一提的是，从目前稳定的5.8版Linux来看，华为的贡献在所有贡献者中至少排第二。
与中国全面拥抱Linux的战略形成鲜明对比的是，谷歌紫红色操作系统计划开始新的业务。谷歌官方宣称紫红色的名字意思是“粉紫色”=紫红色是一种新的操作系统。
注：我曾多次尝试打开樱红色的英文官网，但速度极慢，经常掉线。因此，如果一些读者对紫红色的网站很好奇，想了解更多，可以去他们的中文官方网站云讯(https://fuchsia-china.com/)获取有关紫红色的信息。
我们前面说过，Fuchsia的目标是取代自己的Android，所以Fuchsia对Android使用的Linux内核不感兴趣，而是选择了一个叫做锆石的微内核作为核心。锆石微内核我不太了解，但既然是锆石微内核，也决定了和Linux的宏内核关系不大。
事实上，宏内核将内核的功能组合在一个内核进程中，而微内核将宏内核中的许多模块移出内核，以用户模式运行。
宏内核的优点是操作系统新成员——小米 Vela 物联网操作系统.缺点是国产系统与 Fuchsia 竞争的策略之拥抱 Linux.
微内核的优点是各功能模块处于同一个地址空间，相互调用效率很高.缺点是体积太大，不利于在移动设备上进行部署.
所以作为划时代的新操作系统，樱红色选择锆石微内核也就不足为奇了。
但作者也要指出，Linux的生态已经深入人心。目前微软等传统软件公司都采用了WSL黑技术，让每台带Windows的电脑都能无缝运行Linux。考虑到功能模块各自独立，体积较少，方便进行移植也方便对其它体系的兼容,从手机到云服务器，到处都是Linux的生态帝国。
然而，谷歌的野心可能只是我们突围的机会。我相信，只要我们站出来为社区贡献代码，并得到林纳斯和其他开源领导者的大力支持，我们就能在Linux的旗帜下找到新的方向。
功能模块之间变进程间通信，CPU 上下文切换代价很大，执行效率较低
手机市场上 Android 的占用率高达 90%，而云计算市场中 Linux 的占用更是接近 100%
近年来，基于ARM的芯片之所以能大放异彩，其实是由x86掀起的。x86架构芯片指令集芯片方面，Intel拥有近70%的专利，AMD拥有超过30%的专利，两家厂商交叉授权，但几乎没有外部授权。所以英特尔的R&D投资虽然不低，但大部分成果都是拿来储备的，只是慢慢推动自己产品的技术栈演进。这种策略既能保证自己的利润，又能让x86系统的小弟AMD不至于落后太多。
但是，这种模式有一个致命的弱点。随着技术的爆炸式发展，前几年的技术储备今天可能已经不值钱了。虽然英特尔已经充分利用了14纳米工艺的极限能力，但制造边际效益递减的趋势只会出现在5纳米以下。即使英特尔坚持的14纳米工艺的CPU在性能上仍然领先，但在功耗上却无法与7纳米芯片竞争。而云数据中心、手机等移动终端非常重视能耗指标，ARM架构芯片在性能/功耗比方面有着独特的优势。
目前，随着华为鲲鹏和苹果M1的问世，ARM芯片在云计算、手机平板终端和物联网领域已经形成了超过X86的一定优势。同时，ARM Linux的强强联合已经在Android系统上验证了十年。
所以国产操作系统与 Fuchsia 竞争的策略之 ARM：
今年以来，无论是HybridOS还是RT-Thread Smart，都与鸿蒙有着极大的合作可能性和合作空间。其中RT-Thread Smart作为支持MMU(内存管理单元)的操作系统，也可以加入鸿蒙的内核支持列表，OS和HVML语言的结合也可以帮助鸿蒙搭建一个单栈App R&D平台，相信可以让国内厂商形成合力，组织远征。
但是，必须指出的是，抱团与开源，一个也不能少.当然这方面还需要在国家层面进行整合。在这里，我还是想呼吁操作系统领域的同仁们早日合作，不要浪费我的时间。
最后，开源已经成为生态基础领域的必由之路。目前除了Windows和macOS，几乎所有主流操作系统都是开源的。甚至在微软收购GitHub之后，MS-DOS就被上架开源了。所以鸿蒙应该继续实施开源战略。
另外，我们应该向紫红色学习一些经验。作为一个开源的操作系统，我们不需要对Fuchsia采取全面的负面态度。事实上，早在两年前，就有报道称华为HiSilicon 970处理器与紫红色操作系统合作。毕竟互相取长补短是大势所趋。
我们要清楚操作系统领域，同时也要意识到与国外巨头的竞争。为此，我们必须全身心地投入到比赛中，在团队中竞争，与外界保持沟通，而不是仅仅看热闹，放慢自己的追求。
拥抱 ARM 其实就能够使我们站在巨人的肩膀上，取得先发优势。
十年前业界流行一句话“软件吞噬世界”，后来发展到“互联网世界的一切都来自开源”，但直到最近人们才真正意识到——才是云背后的大BOSS。不使用云的人都会落后，无法敏捷，跟不上时代。
正如作者在之前的文章《从“卡脖子”到“主导”，国产数据库 40 年的演变！》中所说，未来的Polar等云数据库很可能是传统数据库的终结器，而在操作系统方面，Docker、Podman等容器等云的原始基础操作环境本质上是轻量级的OS，因此也是我们在原始云领域抢占弯道超车机会的重要竞争手段。
以后，我们也拭目以待。