基于开源的操作系统_计算机系统 复杂 基于开源

基于开源的操作系统

(评国内开发操作系统走向何方)

                               中国开源软件推进联盟主席 陆首群

开发成功的操作系统的艰巨性

操作系统开发是一项非常艰难的工作。开发一个成功的操作系统，必须组织一支具有很强实力和丰富经验的专业团队，还要有很大的资金投入。举微软开发Windows Vista操作系统为例，微软组织了5000人的开发队伍，投入90亿美元，历时6年，开发并不成功，连微软自己都承认发布了一个失败的版本；上世纪八十年代，IBM在开发OS-2操作系统时也摔过筋斗，无疾而终。

国内某些单位低估操作系统开发的复杂性和艰巨性，他们凭借几十人或一、二百人的开发队伍（技术力量薄弱，没有什么经验），投入更是少得可怜，花二、三年功夫，便推出自称是“完全自主研发”的操作系统，有人更扬言要“甩掉开源搞自创”，他们获得成功的可信度很低。

“基于开源”为操作系统开发带来机遇

开源为开发操作系统提供机遇。透明、公开的开源操作系统问世，使得对操作系统内部架构无知（也无法去深入了解）的开发人员，获得了了解操作系统体系架构的机遇，也使他们在这方面的知识产生飞跃；基于开源的操作系统可为开发工作节约大量人力、物力、财力和时间，可使操作系统的开发者们得以站在巨人肩膀上前进。因此开发基于开源的操作系统无疑是一条正确的开发路线。

近年来，很多基于Linux内核的操作系统相继问世，如Android、WebOS、MeeGo等，便是采取了基于Linux内核的技术发展路线。

接受国家核高基专项费用资助的前提是，该项基础软件必须是自主开发的；如上述，国内目前开发操作系统宜采用基于开源的方式；有人质疑：开源与自主是否对立？！要弄清楚并处理好这个问题，须从分析操作系统体系架构出发。

操作系统的体系架构

操作系统的体系架构，由其底层（Base Layer）、中间件层（Middle Ware Layer）、用户体验层（User Experience Layer）以及独立配置的软件模块，如安全模块（Secarity Module）所构成。

底层主要是其内核（Kernel）；对中间件层，从开发者角度看，主要指开发环境和运行环境（Development Environment and Runtime Environment），从用户角度看，主要指各种功能模块（Functional Modules）或应用架构(Application Framework)；用户体验层（UE=UI+Applicaions），由用户界面和各种应用程序所构成。所以，操作系统是一个多层架构、多元协议、许多构件构成的系统。

主干通用内核与分支专用内核

     很多操作系统是基于Linux内核来开发的。Linux基金会（Linux社区）负责“Linux内核”官方(Official)或主干的各款通用版本的开发、发行和维护工作。对基于Linux内核的操作系统的开发者来说，可选择某款Linux内核版本作为自己操作系统的内核，如果要对主干版本进行修改以形成自己的分支内核版本时，必须将其修改部分及时反馈给主干版本的维护管理者，取得他们对修改的认可，并在主干Linux内核中登记注册，最终使这个分支内核版本成为Linux内核大家庭中一员。

Android是基于Linux内核的操作系统。谷歌Android开发团队在开发Android操作系统过程中，曾将配置在Linux内核中的一些驱动模块转移到Linux内核之外，他们还重新定义、增设某些功能模块（如电源管理模块等），修改后一度引起了Linux社区与谷歌Android开发团队之间的意见冲突，但最终还是通过协商取得了一致。上述案例表明，谷歌修改主干 “Linux内核”变成自己分支“Android内核”时，必须取得主干Linux内核维护管理者的认可，并在其中登记注册，使“Android内核”成为“Linux内核”的一部分。

在中间件中的部分自创

中间件层次中的开发环境主要包括：（1）编辑器、编译器、动态运行库，（2）图形界面开发工具和图形库，（3）多语言环境支持，（4）通信协议栈，（5）数据库及其支持工具，（6）多种实用程序库，（7）测试、迁移、发布等工具链等。中间件层次中的各种功能模块或应用架构，如各种通信(Comms)类、互联网服务(Internet SVCS)类、视频服务(Visual SVCS)类、媒体服务(Media SVCS)类、数据管理(Data Mgmt)类、设备服务（Device SVCS）类、个性化服务（Rersonal SVCS）类等。

Android操作系统平台由185个软件构件以及它们分别遵守的19个开源许可协议所组成，而在全部开源许可协议中，以中间件平台所遵守的Apach2开源许可协议为主体，另外是由开源促进协会（OSI）官方批准的开源许可协议，以及由民间协商签订的限制性互惠开源许可协议（Reciprocal）。

必须指出，如果要开发基于Android的操作系统，在对Android内核不作修改的情况下，Android开发团队应该允许开发者对独立的安全模块、用户体验（包括用户界面和各种应用程序）进行自创性开发，允许用户定制，除此之外，也应允许开发者在“中间件”层次中对其中某些功能模块（以及开发环境）进行自创性开发。这些自创性开发部分（可能是小部分）可和操作系统中引入的开源部分（可能是大部分）融合在一起；正因为在操作系统中具有自创性开发部分（可以是开源的也可是闭源的），开发者可以在其开发的操作系统中保持自主、可控性。在用户体验和中间件层中（或定制）的自创开发部分，可看作为对Android原创开源软件的修改，这些修改不必向Android开发团队反馈登记。

扩大在用户体验中的自创

不同的移动终端设备各有不同的用户体验。为了防止Android版本过多且散乱，Google曾经要求搭载Android操作系统的移动设备在其高端应用上统一用户界面，但随后因遭到大家反对未能实行。现在Google向搭载Android3.0/3.1（蜂巢，Honey Comb）的平板电脑31家制造商（合作伙伴）开放源代码，并不再要求统一用户界面。这些移动设备制造商可以开发自创的用户界面和各种应用程序，并各自进行用户体验。

MeeGo——Linux操作系统的生命力

MeeGo操作系统本来是在Intel Moblin和Nokia Maemo整合基础上由Linux基金会领导开发的。MeeGo在发展中遇到的挫折是Nokia调头转向弃它而去，可是MeeGo没有倒下，继续在拼搏。

MeeGo有哪些优势呢？

1、MeeGo是开源的。

    MeeGo与Android都是基于Linux内核的开源操作系统，但MeeGo更是一个Linux开发项目，是一款Linux操作系统。“Android内核”与“Linux内核”是有区别的，“MeeGo内核”就是“Linux内核”；“Android内核”是分支内核，“MeeGo内核”是主干内核。MeeGo代表Linux主流，其开发自然受到Linux社区和全球Linux志愿开发者鼎力支持。

2、Qt是MeeGo的开发环境和开发架构

    Qt是一个十分优秀而丰富的开发工具包，实行LGPL授权方式而成为自由软件。Qt虽然隶属于Nokia的一家子公司，但自Intel与Nokia在MeeGo合作上分裂以来，Qt支持MeeGo的开发基本上未受到影响。

3、MeeGo的开发平台运行效率高

如与Android平台比，A平台上有Java虚拟层，Java影响运行效率。

4、拥有强大的开发队伍

Linux社区开发人员约3万人，其中很多人可投向MeeGo的开发，Intel与MeeGo有关的开发人员约2000-3000人，Qt支持MeeGo的开发人员至今还有200人。

5、集成了很多先进技术

MeeGo目前存在的主要问题

1、急需建设、扩大生态系统

Intel（MeeGo）当前缺少重量级的合作伙伴登台亮相，传说中的LG、中国移动、中兴通讯（还有联想）不时传出一些扑朔迷离的信息。

2、要加快推出高性能低功耗移动芯片

移动终端产品的市场竞争也与其软硬件匹配优化有关，看来Intel已经加快了推出高性能低功耗低成本移动芯片的步伐，但真正见效恐怕要到明年。

我鼓励国人与MeeGo合作，开发基于Linux内核的操作系统，追求开源与自主在新款操作系统中取得完美融合。

 

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