问题

为什么国产操作系统总是基于现有 Linux 内核,而不是从零开始开发一个操作系统?

回答
关于为什么国产操作系统普遍选择基于 Linux 内核而非从零开始开发,这背后其实是多方面考量和现实需求的综合结果。简单来说,就像盖房子,你不会每次都从挖地基开始,而是会选择一个坚实的地基,然后在此基础上进行自己的设计和装修。Linux 内核就像这样一个成熟且经过市场检验的地基。

1. 技术门槛与复杂性:从零开始的巨大投入

操作系统内核是整个计算机系统的基石,它的开发是一项极其复杂且耗时巨大的工程。一个全新的内核需要考虑:

硬件抽象层 (HAL): 如何与各种各样的 CPU 架构(x86、ARM 等)、内存控制器、中断控制器、设备驱动程序等底层硬件进行交互。这需要深入理解硬件的工作原理,并编写大量底层的汇编和 C 代码。
进程管理: 如何创建、调度、销毁进程,以及进程之间的通信和同步。这涉及到复杂的算法和数据结构。
内存管理: 如何分配、回收和保护内存,防止内存泄漏和越界访问,以及实现虚拟内存等高级功能。
文件系统: 如何组织、存储和检索数据,包括各种文件系统的实现(FAT、NTFS、ext4 等)。
设备驱动: 如何让操作系统识别和控制各种外部设备(显卡、网卡、声卡、USB 设备等)。每个设备都需要专门的驱动程序,这需要对硬件有非常深入的了解。
安全机制: 如何保证系统的安全,防止恶意软件的攻击,包括权限管理、用户隔离、安全审计等。
系统调用接口: 如何为应用程序提供一个稳定、统一的接口来访问内核提供的服务。

每一个环节都牵涉到精密的计算、严谨的逻辑和大量的测试。从零开始意味着需要投入天文数字的时间、人力和资金去构建这一切,并且还要确保其稳定性、兼容性和性能。这对于任何一个国家、任何一家公司来说,都是一个巨大的挑战。

2. 站在巨人的肩膀上:利用现有成熟技术

Linux 内核作为开源软件的典范,其发展历程长达三十余年,经历了无数开发者和企业的共同打磨,已经非常成熟、稳定、高效,并且支持广泛的硬件。

成熟稳定: Linux 内核是全球范围内服务器、嵌入式设备、超算等领域的主力军,其稳定性和可靠性已经得到了充分验证。基于 Linux 开发,可以直接继承这份宝贵的成熟度,避免了从零开始可能遇到的各种未知和不确定性。
广泛的硬件支持: Linux 内核支持市面上绝大多数的 CPU 架构和硬件设备。这意味着基于 Linux 开发的操作系统,可以更快速地适配各种硬件平台,降低了硬件兼容性的开发成本。
庞大的生态系统: 基于 Linux 的发行版(如 Ubuntu, Fedora, CentOS 等)已经构建了一个极其庞大的软件生态系统,包括大量的应用程序、开发工具、开发库等。用户和开发者已经习惯了在 Linux 环境下工作,迁移成本较低。
开源社区的力量: 庞大的开源社区持续为 Linux 内核贡献代码、发现和修复 Bug。这意味着开发者可以利用社区的力量来推动操作系统的发展,而无需独自承担所有的研发压力。

3. 专注于差异化和自主可控

国产操作系统选择基于 Linux 内核,并不是放弃自主研发,而是将精力集中在核心的差异化和自主可控目标上。

用户体验和应用适配: 操作系统的“面子”和“里子”是相辅相成的。一个操作系统的成功,不仅在于其内核的先进性,更在于其上层的用户界面、桌面环境、应用程序生态以及针对特定用户群体的优化。国产操作系统可以将核心研发资源投入到这些方面,例如:
打造符合中国用户习惯的桌面环境和用户界面。
适配国内常用的办公软件、娱乐软件和行业应用。
针对特定领域(如政务、教育、金融、工业控制等)进行深度定制和优化。
开发国产化的软件栈和应用商店。
安全可控: 虽然内核基于 Linux,但国产操作系统可以通过以下方式实现安全可控:
对内核进行裁剪、加固和安全审计,移除不必要的模块,增强安全防护能力。
开发自主的内核模块和驱动程序,尤其是在关键硬件和核心功能上。
构建自主可控的软件供应链,确保从基础软件到应用软件的安全性。
建立独立的软件安全审查和漏洞管理机制。
技术创新点: 在成熟的 Linux 内核之上,仍然有大量的创新空间,例如:
在调度算法、内存管理策略上进行优化,以适应特定硬件或应用场景。
开发新型的安全沙箱技术、权限管理模型。
集成和优化新的技术,如容器化、微内核等。

4. 现实的资源与时间限制

从零开始开发一个可以商用且达到市场接受度的操作系统,即使在资源最充沛的国家,也需要数十年甚至更长的时间。而当下,全球范围内对安全、自主可控的操作系统的需求是迫切的。选择基于 Linux 内核,可以大大缩短研发周期,更快地推出符合市场需求的产品。这是一种务实的策略,能够快速形成战斗力,并在此基础上逐步积累自主研发能力。

打个比方:

就像我们国家在汽车工业早期,并不是从零开始制造内燃机,而是基于现有的成熟技术(比如引进国外的发动机技术),然后在此基础上进行大量的本土化改进、设计、制造,并逐渐形成自己的品牌和核心竞争力。操作系统的发展,在很大程度上也遵循了类似的逻辑。

总结来说,国产操作系统选择基于 Linux 内核,是基于以下几个核心原因:

规避从零开始开发操作系统的巨大技术门槛和风险。
充分利用 Linux 内核成熟、稳定、广泛的硬件支持和庞大的生态系统。
将有限的研发资源集中于用户体验、应用适配、安全加固和差异化创新。
在满足国家安全和自主可控需求的前提下,加快产品落地和市场推广的步伐。

这是一种“拿来主义”与“自主创新”相结合的策略,能够帮助国产操作系统在激烈的市场竞争中站稳脚跟,并逐步构建起自身的生态和核心技术实力。未来,随着技术和人才的积累,不排除会看到更深层次的自主化改造甚至更激进的探索,但目前阶段,基于 Linux 是一个非常明智和务实的战略选择。

网友意见

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国产操作系统做的事跟alianware卖死贵的游戏机一样,他卖的不是你看到的东西,而是你打个电话,立刻就有个活的灵长类上门。其实那东西是什么没那么重要。这才是发行版生意的灵魂。本质上麒麟或者啥的,都是客服公司。不生产系统,只是系统的修理工。这些公司的研发主要工作就是解bug合patch跑分测试编包,并没有真正意义的开发团队。

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