基于国产操作系统的生态适配探析李禀津冯之昂张骕

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2024年7月9日发(作者：)

基于国产操作系统的生态适配探析 李禀津 冯之昂 张骕

发布时间：2023-05-29T03:28:24.524Z 来源：《中国科技信息》2023年6期 作者： 李禀津 冯之昂 张骕

[导读] 操作系统是系统软件的核心，它控制程序的执行和提供资源分配，调度，输入/输出控制和数据管理等任务，关系着计算机系统的安

全。目前我国几乎所有的微机都使用国外的操作系统，因此在一些重要场合如政府、金融、国防信息的安全带来了很大的隐患，所以非常

有必要发展自己的具有完全自主知识产权的操作系统。

云南省信息技术发展中心 云南省昆明市 650000

摘要：操作系统是系统软件的核心，它控制程序的执行和提供资源分配，调度，输入/输出控制和数据管理等任务，关系着计算机系统

的安全。目前我国几乎所有的微机都使用国外的操作系统，因此在一些重要场合如政府、金融、国防信息的安全带来了很大的隐患，所以

非常有必要发展自己的具有完全自主知识产权的操作系统。

关键词：操作系统；国产；生态适配

一、操作系统生态简析

操作系统生态建设包括“硬件层面建设、中间层开发体系、上层应用生态构成”三个要素。简言之，一个成功的操作系统，不仅需要吸

引大量专业的开发者，还需要建立庞大的用户群体，以及海量入局的软硬件厂商。因此，生态建设不仅是操作系统的核心竞争力，更是操

作系统的“命门”。

二、国产操作系统的概述

2.1中标麒麟操作系统

中标麒麟操作系统采用强化的Linux内核，分成桌面版、通用版、高级版和安全版等，满足不同客户的要求，已经广泛的使用在能源、

金融、交通、政府、央企等行业领域。中标麒麟增强安全操作系统采用银河麒麟KACF强制访问控制框架和RBA角色权限管理机制，支持以

模块化方式实现安全策略，提供多种访问控制策略的统一平台，是一款真正超越“多权分立”的B2级结构化保护操作系统产品。

2.2银河麒麟操作系统

银河麒麟服务器操作系统是在“863计划”和国家核高基科技重大专项支持下，研制而成的高安全、高可靠、高可用国产操作系统，系统

实现对飞腾、龙芯、鲲鹏、兆芯、海光等自主CPU及x86平台的支持。银河麒麟桌面操作系统V10现已适配国产主流软硬件产品，同源支持

飞腾、鲲鹏、海思麒麟、龙芯、申威、海光、兆芯等国产CPU和Intel、AMD平台，通过功耗管理、内核锁及页拷贝、网络、VFS、NVME

等针对性的深入优化。软件商店内包括自研应用和第三方商业软件在内的各类应用，同时提供Android兼容环境（Kydroid）和Windows兼容

环境。支持多CPU平台的统一软件升级仓库、版本在线更新功能。

2.3统信操作系统

统信UOS是由中兴新支点、深度、中国电子集团、诚迈科技，这四家单位联合研发的操作系统，支持龙芯、飞腾、兆芯、海光、鲲鹏

等国产芯片平台等国产处理器。由深度操作系统为基础，经过定制而来的产品。考虑到后者是基于 Linux 的国产操作系统的一员，UOS 应

该拥有相同的定位。限制了sudo root权限，以其作为开发者模式的内容，需要授权才能使用。对开源的linux来讲，是一种功能上的锁定，

目的就是为了保持系统的稳定性。并且有三个版本：专业版、个人专业版和社区版。

三、国产操作系统生态适配体系建设的基础

3.1国家发展战略营造了良好的国产操作系统生态体系建设的生长环境

近年来，通过“核高基”等国家科技重大专项的支持与引导，我国操作系统不断增强自主创新能力，充分参与市场竞争，国产操作系统

市场占有率大幅提升。2018年以来，受“华为、中兴事件”影响，我国上游核心技术受制于人的现状对我国经济发展提出了严峻考验。在全

球产业从工业经济向数字经济升级的关键时期，中国明确了“数字中国”建设战略，抢占数字经济产业链制高点。中国IT产业从基础硬件-基

础软件-行业应用软件迎来国产替代潮。

3.2信息技术上下游产业发展夯实了国产操作系统生态体系建设的产业基础

目前信息技术上下游产业覆盖了操作系统厂商、处理器、硬件及整机、ISV独立软件开发商IHV独立硬件出售者，下游的集成商及最终

用户，还包括给我们产业引领发展方向和作技术支撑的科研院所，信息技术上下游产业的蓬勃发展丰富了操作系统生态体系建设基础。

3.3成熟的开源生态构建了国产操作系统生态体系建设的技术基础

计算产业发展过程中产生庞大而成熟的开源生态圈，如Linux kernel，GNU，OpenStack，MySQL，Hadoop，Nginx社区等，这些社区构

成了整个计算产业开源软件的基石。开源社区也是中国操作系统的核心技术土壤，产品趋势、技术验证、开发者等都是社区双向交流的独

特作用。国内操作系统领域的开源社区包括优麒麟社区、深度社区和open Euler社区。

四、国产操作系统生态适配体系建设面临的挑战

4.1缺乏统一的行业标准，生态碎片化严重等问题亟待解决

4.1.1缺乏统一的行业标准，软硬件厂商需要基于CPU平台形成多个产品版本

目前国产计算生态按照芯片架构区分主要有：1）以兼容MIPS指令的龙芯CPU为主的生态；2）以兼容Alpha指令的申威CPU为主的生

态；3）以兼容ARM指令集的CPU为主的鲲鹏生态和飞腾生态；4）以兼容X86指令的兆芯和海光为主的生态。虽然Linux能支持X86，

ARM，MIPS，ALPHA和PowerPC等多种体系结构的微处理器，目前已成功地移植到数十种硬件平台，几乎能运行在所有流行的处理器上。

但也因为这种硬件平台的多样性，并未形成统一的行业标准和开发环境，包括配套开发环境、开发工具、面向AI、云等的开发库；提供易

于用户下载开发环境、下载缺失开发库服务等包的简易交互方式或工具等。

4.1.2市场份额分散，核心企业缺乏市场话语权，难以引领技术和产品方向

国产操作系统历史版本较多，行业格局较为分散，大部分不具备规模优势。国内操作系统分散的现状导致了市场份额分散，核心企业

缺乏市场话语权，难以引领行业标准。一款应用如果要进入国产化市场，需要适配少则几个多则十几个不同版本。其原因主要是现有国产

操作系统都是基于Linux系列中某一版本进行开发的，且厂商的技术能力不同，优化方向也不同，应用与系统的匹配要求也就不一样。目

前，从事国产操作系统开发的厂商至少有15家，版本混乱使得应用开发的工作量加大，应用厂商开发热情也随之降低。

4.2Linux技术体制下的人才与技术生态还未建立

4.2.1Linux技术体制下缺乏面向应用开发的完整工具链

针对目前的国产操作系统的开发环境，虽然对标Windows，Linux也有一套完整的工具链（tool chain），能够实现从操作系统到应用软

件各个级别的调试。但是，由于Windows长年的绝对市场占有率所造成的技术生态壁垒，导致其工具链在数量和质量上占有绝对的优势，

由微软官方提供重要支持和服务；其直观、高效的面向对象的图形用户界面，易学易用，Windows用户界面和开发环境都是面向对象的，

这种操作方式模拟了现实世界的行为，易于理解、学习和使用。

4.2.2Linux技术体制下的开发者社区基础薄弱

计算生态的用户主要指开发者和应用者。一个计算生态的发展壮大离不开大量的个人开发者、商业软件开发者以及相应的硬件设计、

维护、方案咨询和设计等各专业领域的工程师；另一方面，成熟的计算生态必然要有基数庞大的应用者。通过应用者对产品的检验，开发

者才能不断地改进已有产品，获取新的需求并研发新的产品。开发者和应用者相辅相成，开发者提供高品质的软硬件产品吸引应用者，应

用者再反馈意见给开发者进行完善，最终形成良性循环。

五、推进国产操作系统生态适配体系建设的建议

5.1、加大基础软件技术人才培养力度，推动国产操作系统纳入学校教育教学活动

以促进学校、企业和社会的共同进步为目标，搭建“国产操作系统教学实践平台”，企业与院校建立全面友好的合作关系，使学校能源

源不断地为企业输送“用得上、留得住”的高素质信创领域技能型人才，促进院校和企业共同发展。

5.2、构建统一的国产计算适配优化平台，优化国产操作系统生态建设环境

操作系统生态建设要解决的最核心问题是适配和优化。所谓适配就是指在计算生态中有交互（层次）关系的部件之间，互相（或者单

向）根据双方接口特性进行调用和支撑，以共同完成某种功能。

六、展望与发展

党的二十大报告指出：“以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。加快实施一批

具有战略性、全局性、前瞻性的国家重大科技项目，增强自主创新能力。”因此，相对于国际上已经非常成熟的操作系统，如Windows、

Android和苹果OS等操作系统，无论是从用户数量，使用领域还是产品质量来看，国产操作系统生态建设任重且道远。

参考文献：

[1]王超.国内外信息技术产品生态体系现状对比分析[N].中国计算机报，2018-12-24（12）

[2]陆首群.自主开发操作系统并建设生态[J].办公自动化，2019（6）：14-16

[3]董哲一，王超 以CPU、操作系统为核心的国内外信息技术产品生态体系现状对比分析[J].网络空间安全，2018（12）：56-62

[4]国产“冰火麒麟”将带动百亿产业[J].班组天地，2020（4）：78-80

[5]吴邵波，卢思雨.新形势下中国信息产业创新生态的国产化替代战略研究[J].决策咨询，2020（1）：1-6，12

本文标签： 生态国产开发产品应用