梅宏

来源：观察者网

作者：梅宏院士

中国科学院院士、发展中国家科学院院士、欧洲科学院外籍院士、IEEE FELLOW，中国计算机学会理事长，北京大学信息技术高等研究院智能软件技术与应用研究中心首席科学家。

信息技术发展正在进入人机物融合泛在计算的新时代，软件定义世界、万物均需互联、一切皆可编程将是这个时代的基本特征。就我国而言，建设数字中国、发展数字经济已成为社会经济发展的主旋律，数字化转型、网络化重构、智能化提升正在推进和引领各行各业的深度信息化。新时代带来新需求和新挑战，操作系统技术和产业既迎来了发展的新机遇，又面临着创新的系列新挑战。在这样的背景下，希望能够汇聚产业界各方力量，共同探讨操作系统技术和产业发展的新趋势、新模式和新生态。

操作系统存在主辅两条发展轨道

回顾操作系统过去近70年的历史，存在主辅两条发展轨道，主线是面向单机的操作系统的发展，其主要目的是面向计算机硬件的发展，提供更好、更高效的硬件资源管理能力，同时面向新的应用需求和用户需求，沉淀应用领域共性，提供更便利易用的人机交互。随着网络技术的发展，计算机不再是孤立的计算单元，而是要经常通过网络与其他计算机进行通信和协作。为此，在单机操作系统发展主线之外，对网络和基于网络的并行、分布计算提供更好的支持就成为操作系统发展的一条重要辅线，中间件、网络操作系统等概念也就围绕这条线索诞生。然而，无论是哪条发展轨道，其共同之目标都是提供一个“向下管理好各种各类资源，向上支撑好各行各业应用”的系统软件平台，而且我们还看到，两条发展轨道一直存在相互借鉴、相互交迭的合一趋势，操作系统概念也一直在扩展和泛化中，出现了互联网操作系统（Internet Operating System）、云计算操作系统（Cloud Operating System）、机器人操作系统（Robot Operating System）、物联网操作系统、基于浏览器Web OS、智慧城市操作系统（Urban OS）、家庭操作系统（Home OS）等新概念。

操作系统重大变迁存在20年周期律

如果考察操作系统几十年来发展的重要事件及其时间节点，我们不难发现，操作系统的重大变迁似乎存在一个20年周期律，即每20年出现一次跨越式发展机遇，诞生新一代操作系统。从大型主机操作系统，到个人计算机操作系统，再到移动终端操作系统，各领风骚20年。计算机产业有一个“贝尔定律”，说的是计算设备约每10年完成一次升级换代，设备数和用户数均增加一个数量级（10倍），催生新型应用，成为新的蓝海。这也进而推动了操作系统的升级换代和新型操作系统的诞生，进而形成新的操作系统生态。当然，20年律并不是说，原来的操作系统生态就此消亡，让位于新型操作系统，而是新旧生态并存，但新生态在数量规模上却是一到两个数量级的扩张。在这个发展过程中，也出现了一个有趣的现象：每代操作系统形成规模、占领市场后，尚无在原赛道上后发赶超的先例；原赛道霸主也很难在新型操作系统领域延续成功和辉煌；新的生态霸主均无一不想通过“农村包围城市”的路径“回攻”原有生态，如Windows Server已占据70%以上的服务器市场。

考察操作系统发展的现状和主要态势，在传统大型主机和超级计算机领域，依然是Unix及Linux一枝独秀，在桌面个人计算领域，Windows形成垄断，在过去近二十年发展起来的智能终端设备上，基本上被Android和苹果两大生态瓜分。当前，人机物融合泛在计算的新时代正在开启，万物互联、软件定义无疑将带来新需求、新蓝海，当然，也会带来新挑战，是否又将可能催生一个新型操作系统生态发展的新20年？这是可以期待的态势，也是值得努力的方向！

从国家安全和产业安全的视角，追求核心关键技术领域的自主可控一直是我们努力的目标。操作系统和CPU是计算机系统的核心，也是产业生态的核心，更是信息时代安全的基石，无疑属于核心关键技术领域。“缺芯少魂”一直是我国信息技术和产业发展的心头之痛！过去十余年，国内不少企业在传统赛道上，以替代为目标，付出了不懈的努力，推出了系列自主可控的操作系统，应该说成就是巨大的。但是，囿于构建生态的困难，要进入良性发展依然面临巨大的挑战。我认为，在核心关键技术领域追求基于自主可控的替代是应该坚持的目标，也是必须要坚守的战场。另一方面，面对新时代的新蓝海，我们也需要抓住机遇，加快布局，把握和遵循操作系统技术发展的基本规律，围绕人机物融合的泛在计算模式和环境，研究和开发新型操作系统技术及系统，构建新型操作系统生态，通过追求创新发展和卓越引领，建立自主可控的技术体系，避免在新一轮发展周期中出现面向“新蓝海”的“缺芯少魂”。