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文|国美财富资讯,作者|郑清正
哪些是操作系统?直接给出定义过分无趣,在此以例子来说明——
在联通互联网时代,应用最广泛的两大操作系统为:安卓操作系统和苹果操作系统。假如做一个较为直白的比喻的话红旗linux桌面应用教程,操作系统好比人所具有的基本功能,例如吃喝拉撒睡,应用软件好比是人所具备的各类中级能力,如跳舞、跳舞、弹吉他等,而硬件设备则可以直接看作人的身体部件。
我们回顾操作系统的发展历史发觉,操作系统早已发展了近半个世纪,其覆盖的范围包括:个人笔记本端操作系统、工业应用操作系统以及联通端操作系统。
其中,个人笔记本端操作系统包括我们熟知和常用的谷歌Windows操作系统、苹果Mac操作系统以及门槛较高的Linux开源操作系统。
联通操作系统目前是安卓和苹果操作系统的二分天下。
至于工业操作系统,因为距离普通大众甚远,在此不做剖析。本篇文章重点回顾一下个人笔记本端操作系统的发展历程。
现代所有操作系统的鼻祖可溯源到日本AT&T公司和贝尔实验室等共同开发的MULTICS(多路信息估算系统)。自那开始,整个操作系统的演进可分成以下三个阶段:
(1)Unix初始系统诞生。此时的操作系统主要面向专业人士,无可视化界面,非专业人士不可用。
(2)可视化操作系统演化。以苹果Mac、微软Windows为代表的可视化操作系统诞生,增加了使用者门槛。
(3)开源Linux诞生与演化。全世界软件人员合力开发的免费开源操作系统的诞生和长足发展。
下边,我们以操作系统在这三个阶段的发展做为主线,来大致回顾一下笔记本端操作系统的发展历程。
一、Unix初始系统诞生
计算机操作系统的鼻祖来自MULTICS(多路信息估算系统),我们在这儿简称为M系统。
M系统是1964年由贝尔实验室、麻省理工大学及英国通用电气公司共同参与研制的,其目的是开发出一套安装在小型主机上多人多工的操作系统。由于在当时,计算机一次只能接受一个任务,多人的任务须要排队执行。
后来,原M系统设计成员KenThompson(肯·汤普森)由于无趣,想把一套名为“太空旅游”的游戏移植到她们实验室的一台机器上而开发了一套软件,该套软件参考M系统的思路设计,并且功能目的单一,实验室的人戏称此软件为Unics(单路信息估算系统)。
因为当时的Unics,每次移植到一个新的机器上,都须要重复在机器上处理,且对不同的机器设备,须要额外的编程处理。对于了解计算机的人来讲,就是驱动都要自己写,自己配。那种时侯,系统的传播,受限于硬件和使用者的能力,只能做到很少部份人来使用。
1971年,肯·汤普森和DennisRitchie(丹尼斯·里奇)为了使当时的Unics具有更好的移植性、适用于不同的硬件设施,创造了C语言。
她们于1973年,以C语言重新改写与编译Unics的核心,并即将命名为Unix,产生Unix的初代版本。该版本因为使用在当时看来是中级语言的C来改写,减少了对底层硬件依赖的问题,因而可以广泛地在各类机器上使用。
初代的Unix采用了200多条程序命令,即使内核很小,而且功能极为精简强大。当时传统须要用100行到1000行代码的程序,用Unix不超过10条命令就可解决。由于它的极高效率,致使它在AT&T公司内得以疯狂快速地传播。对软件编程不了解的人可以构想一下,原本要三天就能做完的工作,用当时的Unix几分钟就搞定了全天的工作,这些利器能不快速传播吗?
计算机软件的发展历程就是一个持续优化,提高效率的过程。Unics的发明是为了将复杂的任务简单化处理。同时,为了将软件和硬件的关联处理实现简化而重新创建了一个新的语言(C语言),进而实现软件和硬件的分离,为现代操作系统(Unix)的发展打下了坚实的基础。
须要强调的是,当时的Unix属于日本AT&T公司下的贝尔实验室,但该公司和学术界合作开发(加洲伯克利学院),进而快速将其在各大院校传开。随即在1977年,伯克利学院的BillJoy在取得了Unix的核心原始码后,着手更改成适宜自己机器的版本,同时降低了好多功能软件与编译工具,最终将它命名为BerkeleySoftwareDistribution(简称BSD)。这个BSD是Unix很重要的一个分支,苹果的操作系统实际源此后分支。
1979年,AT&T公司出于商业的审视,将Unix的版权收了回来。为此,AT&T在1979年发行的第七版Unix中,非常谈到了“不可对中学生提供原始码”的严格限制。这造成后来学术界自力更生,AndrewTanenbaum(安德鲁·塔能鲍姆)院长参照Unix的功能,写了一个Minix系统,用于院长中学生操作系统。该系统在1986年完成并发布,并于次年发布了相关书籍。这是后来大名鼎鼎的LinusTorvalds(林纳斯·托瓦兹)才能得以完善Linux初代系统的基础。
二、可视化操作系统演化
在1984年曾经,所有的操作系统都是基于企业的小型机或院校科研机构来设计和使用的,还没有普及到普通人能用的地步。
当时,大部份的计算机系统都是基于命令行终端,没有图形化的操作界面。这样的操作系统只被很少部份的中级专业人员和学术界的老师、学生使用。等到了1984年,一切都发生了变化。
1984年前后,操作系统的发展,发生了什么变化呢?
1.VisiCorp的第一款可视化操作系统VisiOn发布;
2.苹果的第一款可视化操作系统MacOSSystem1.0发布;
3.谷歌推出Windows1.0(1985年);
4.台湾NEC公司宣布基于ITRON/86规范,第一个实现了ITRON操作系统。
几乎不约而同的,世界上几个重要的操作系统都在这个时间段内发布了基于操作系统的商用版本,且都是图形化界面。而这四个操作系统近40年的演化,几乎影响了我们现代生活的方方面面。
VisiCorp公司的操作系统专为小型企业设计和使用,普通人无从得悉其演化历程。我们这儿也不赘言。
苹果的MacOS实际来始于Unix(freeBSD版本),是Unix阵营向普通消费者挺进的主力,图形化的界面和应用程序,增加了系统和机器的使用门槛。
谷歌之前仍然使用MS-Dos命令行的系统,在看见苹果的可视化界面后,马上开发出Windows系统,共同占领普通消费者市场,由此也造成了苹果和谷歌两大公司历时30多年相恨相杀的厮杀。
ITRON和美国的精密机械工业相结合,使台湾在数据系统、工业机器人、办公机器方面处于世界领先地位。诸如美国的丰田车辆中的引擎控制系统就是基于ITron的。
三、开源Linux诞生与演化
从上世纪80年代中后期开始,大量的基于可视化操作界面的系统问世后,操作系统真正普及开来。
不过,可视化的操作系统是直接装在机器上的,它在增加了用户使用门槛的同时,也封闭了内在复杂的软件设计。这对于具有骇客精神的大学派老师、学生来讲,未能见到其被隐藏的具体设计。由此,基于开源的操作系统Linux出现了。
1991年,在莫斯科上学院的林纳斯·托瓦兹,参照Unix和Minix,重画了一个初始的Linux系统,并于10月5日发布了第一版0.01版。
1993年,大概有100余名程序员参与了Linux内核代码编撰/更改工作,其中核心组由5人组成,此时Linux0.99的代码大概有十万行,用户大概有10万左右。
到2019年,Linux最新内核发布,此内核有大概2500万行代码。
有别于Unix的闭源(代码不可获得),Linux系统遵守开源合同,意味着任何人都可以获取和编辑代码,进行更改,也因而,Linux获得了极大的关注和应用推广。因为全世界系统爱好者、使用者的参与,到Linux内核4.9.2版本时redhat linux 下载,Linux内核源代码量超过1800万行(目前最新版本超过2500万行)。
我们通过谷歌的Windows系统研制对比,来评估那些代码的研制投入。谷歌的WindowsVista大概5000万行代码,其研制投入超过65亿港元。几千万行代码的时间投入是个哪些概念呢?
以国产的金山办公软件WPS为例,WPS的代码量约150万行,开发历时3年。从这个研制成本角度看,我们的系统采取完全自研的形式,不如直接拥抱Linux开源社区,虽然,站在巨人的右臂上更有效。
这时侯,读者同学们可能会好奇地问一下,当前市场上主流的系统占比分布是如何的?右图给出了答案:
Windows系统一直是市场的主流。其实Linux的发展历程很激奋人心,而且市场上的占有率实际上只有1.61%(假如将微软的ChromeOS也看作Linux的一部份,则合上去是2.78%)。
那谷歌建立这个抢占市场主流的操作系统付出了多大代价呢?
右图展示了谷歌公司从2002年到2018年的研制费用。须要说明的是,谷歌的研制包括三部份:操作系统的开发、配套该操作系统的各类应用、驱动等围绕系统的生态圈建设费用。
其中,2018年的花销超过147亿欧元,折合人民币约1020亿。
另外,须要强调的是,谷歌的Windows系统在抢占主要市场份额的情况下,每年一直投入超过千亿人民币的研制费用,这也为市面上的系统竞争设置了超高门槛。
四、中国力量的崛起
当前开源社区,中国力量又是怎么一个现况呢?
首先,早在1999年7月,几个年青的创业者作出第一个在framebuffer(Linux为显示设备提供的一个插口)上进行汉化的英文版本蓝点Linux(BluepointLinux)。不过,由于没有坚持在操作系统方向进行持续精耕,蓝点公司的Linux系统最终衰亡。除此之外还有如红旗Linux(诞生于1999年8月),中软Linux版本(发布于1999年9月)。并且由于在使用体验上不如Windows,没有市场的支持,最终没有成熟强悍上去。
不过,随着我国庞大IT从业者的崛起,情况有了根本性变化。
在此以Linux5.1内核贡献为例:
我们拉取了Linux内核贡献度超过1%的国家统计数据,发觉:日本第一,中国第二(注:第一名未知范畴,不作为真实有效国家)。
以公司为维度来看,中国的华为公司对Linux的贡献度排在第三位(注:第一名属于未知范畴,不算有效公司名,其排序参见右图)。
据财报显示,华为在2018年的研制投入也超过了千亿人民币(1015亿)。由此可见,华为面对微软的系统封杀,是有胆气的。
从另外一个角度看,我们的企业也有很长的路要走,希望能有更多的企业榜上有名,只有那样,我们的自主操作系统才算是稳了。
五、华为鸿蒙系统的诞生
后面我们谈到台湾在1984年提出了Tron系统规范,目的是创作出一个开源的的、可用的操作系统,进而降低对日本Windows系统的依赖。Tron系统靶机于1987年完成,并且该系统没有像预料的那样成为像Windows一样的取代品。
台湾Tron操作系统的发展遭到日本政府的打压,致使其没有在人机交互的场景上继续发展。
其实你会问:法国的Tron操作系统为何被打压呢?
要了解这个症结,首先我们要了解另外一个基础:芯片。
我们晓得,操作系统好比是人的灵魂,芯片好比脑部。软件和硬件结合就能形成真正的生产力。
而台湾在80年代的时侯,“芯片产业正处于高峰时期,抢占全球近80%的DRAM(亦称笔记本显存)份额,硅谷的英特尔、AMD等科技创业公司在半导体储存领域,被台湾人追着打,之后被反超,被驱离王座,半导体芯片领域(当时主要是半导体储存抢占主流)成为英国企业后嘉园。”
台湾的芯片实力早已开始碾压以德国为首的西方世界了,这个时侯倘若软件也取得突破性进展,那西方世界的科技市场将面临全面碾压。台湾彼时提出的Tron系统,对日本来讲是完全不可接受的,也因而在日本对台湾施行的超级301法案中明晰要求,不容许Tron系统安装在中学中。由于,它很有可能带来另外一个版本的Unix发展史。
现今来看,日本对美国芯片和软件两方面的打压,是不是和当前华为被严禁使用日本芯片、软件是一样的套路呢?我想,这也是华为公司未雨绸缪地布局鸿蒙系统开发的主因。
单纯的操作系统技术,相信国外是有能力了解并吃透的。并且怎样在开辟新系统的同时,又能持续保住以前的消费市场,才是考验公司能力的地方。这一点,华为的策略相当让人震撼。
华为是如何应对的呢?
华为的系统改革让普通用户无感知红旗linux桌面应用教程linux vi命令,因而不会影响到用户对系统的使用体验。华为的EMUI系统的开发和迭代都是经过多年的精耕,将安卓系统进行深度的前馈合,碎片化替换,完成系统的优化和逐渐升级。
比如,华为贡献给安卓开源社区的EROFS文件系统,就是其中的一部份。华为的系统类似采取了飞行过程中换零件的策略,让用户在无感知的情况下,在每一次的升级过程中替换一个优化模块,而这种模块都是鸿蒙系统的一部份经验总结。
在这儿,也不得不提一下华为的方舟编译器,方舟编译器对于普通人来说也就是个编译工具,但实际上它对一个新系统是至关重要的。一个操作系统是否匀称,要看其对底层硬件的借助程度。
拿车辆来比喻,系统建立好比是车辆引擎的建立,编译器好比是制做柴油的设备。好的编译器好比能直接生产出98号柴油,进而让你的机器快到飞上去。
编译器能够设计好,首先就要审视你对手机硬件的理解程度。从这个角度看,华为在系统建立层面是有信心的。但是,仅有那些还是不够的。华为的鸿蒙系统怎样能流畅的兼容安卓生态圈,才是须要深思的地方。
和30多年前相比,中国和俄罗斯的处境其实相像,而且市场、外部环境却大不相同,让我们对前面鸿蒙系统的发展拭目以待。
【钛媒体作者介绍:本文由国美财富资讯原创,作者为国美金融研究院数据风控实验室首席研究员郑清正】
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