1国产操作系统概述
1.1什么是操作系统
计算机操作系统(最接近硬件的一层软件)是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件(或程序集合)。操作系统应具备的五大基本功能，即存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理、用户接口。操作系统是裸机之上的第一层软件，它只在核心模式下运行，受硬件保护，与硬件关系尤为密切。操作系统是整个计算机系统的控制管理中心，其他所有软件都建立在操作系统之上，操作系统对它们既具有支配权利，又为其运行建造必备环境。
1.2国产操作系统的背景
全球局势动荡，让中国科技自主创新发展的需求愈发迫切。为摆脱核心技术处处受掣肘的现状，国家发布多项政策，提出加快关键硬件和软件的发展，推动各个行业国产化替代的脚步提速，而操作系统作为协同软硬件的中间层，有着重要的战略地位。同时，国家高度认可开源技术体系在发展数字时代科技与产业的重要性，国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出：“支持数字技术开源社区等创新联合体发展，完善开源知识产权和法律体系，鼓励企业开放软件源代码、硬件设计和应用服务。”
基于这样的背景，华为从2012年开始研发鸿蒙操作系统，并在2016年立项，以物联网为核心舞台、以打造第三代操作系统为设计和出发点，历经数年打磨。当下，鸿蒙成功构筑OpenHarmony开源项目、“1+8+N”硬件生态(“1”代表手机，“8”代表除手机外华为其他自研设备，“N”代表来自生态合作伙伴的泛IoT产品)、华为自身的HMS应用生态组成的鸿蒙生态，并且逐渐从智能手机、物联网向智能汽车领域迈进，并借助分布式架构与PC系统形成高效互动。
而自第一台微型计算机诞生，经半个世纪发展，应用软件及硬件设备发生了翻天覆地的变化，操作系统的发展经历两个完整的时代更替，第一个时代是以Windows、Mac OS为主导的电脑端时代，铸造了属于电脑端时代的WintTel(Windows系统+Intel芯片)商业成就；第二个时代是以Android和iOS为标志的智能手机端时代，成就了AA(Android系统+ARM芯片)商业联盟的繁荣。
随着物联网的设备连接量突破百亿级，与之相匹配的第三代“操作系统+硬件”体系正待形成。国产操作系统也有了快速崛起的契机。
2国产操作系统的发展
2.1国产操作系统的现状
PC行业中，苹果的MacOS windows几乎垄断了市场，2005年8月，Yankee Group调查表示，在服务器操作系统市场上，Windows的占有率达65-70%，Linux则占15-20%，而Windows在个人机的占有率则高达95%以上。2021年中国Linux桌面操作系统出货量首次超过5%，中国主要Linux操作系统公司的研发人员规模，已经超过Ubuntu、SUSE，位居全球前三。预计到2025年，中国Linux操作系统出货量将超过20%，中国市场整体占有率超过10%。
世界上大部分操作系统都是基于Linux(Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。)和Unix(Unix是20世纪70年代初出现的一个操作系统，除了作为网络操作系统之外，还可以作为单机操作系统使用。)的操作系统，Windows的内核是脱胎于MS-DOS、苹果iOS是来源于Unix。安卓也不是谷歌从0开始写的代码，它基于Linux内核的自由及开放源代码的系统，最初由Andy Rubin开发，后被谷歌收购。
操作系统是所有软件的基础，没有操作系统的支持，其它软件均不能安装运行，它在整个计算机系统中占有举足轻重的地位。当前应用在计算机上的操作系统主要是微软的Windows系列，Unix及Linux。虽然近几年Linux发展较快，占据了一定的市场份额，但它仍然无法与Windows匹敌，而且Linux也不是中国人开发出来的。在这众多的操作系统中，真正属于中国人完全自主开发的操作系统是0。
2.2国产操作系统的发展
国内操作系统的发展要追溯到2001年，彼时国防科大、中软、联想、浪潮、民族恒星等产业界与学界力量共同推出了最早的商业闭源操作系统——麒麟操作系统(Kylin OS)，这可以称得上是第一款国产操作系统。
发展到今天，国内当前基于Linux开源做的操作系统，有中科方德、优麒麟、银河麒麟、COS操作系统，中兴新支点、统信UOS、深度Linux、一铭Linux、思普、华为鸿蒙等操作系统。在国内的操作系统之中，deepin是在个人计算机市场商用较早的一款，中文名“深度操作系统”，由武汉深之度公司研发。
2019年，deepin操作系统安装在华为MateBook 14等笔记本电脑，它带有免费crossover授权，同时也保留了Linux的所有传统命令功能。部分业内用户使用的反馈是，图形界面美观，但运行操作卡顿是一大痛点，软件生态不完善，软件更新与下载太慢，办公体验勉强能应付，甚至设计绘图系也有对应的软件，但当前体验还无法与Adobe和Autodesk系相比。
中科方德软件有限公司也是主要国产操作系统厂商之一，可支持台式机、笔记本、一体机及嵌入式设备等主流硬件平台和常见外设。该公司的技术团队相关工作可以追溯到1999年，其桌面操作系统同样适配海光、兆芯、飞腾、龙芯、申威、鲲鹏等国产CPU，支持x86、ARM、MIPS等主流架构。据其官网资料，方德桌面操作系统已应用于政府、教育、金融、医疗、电信等领域。据说方德桌面操作系统预装了软件中心，已上架运维近几千款国产软件及开源软件，学的是苹果App Store的路子，但目前来看，软件数量规模还是偏小，软件生态还有待成熟。资料显示，在2013年4月，优麒麟首个13.04版本正式发布，面向全球免费下载并开放所有源代码，截至目前已累计发行19个版本，下载量超过3800万次。指令集方面，优麒麟支持RISC-V、x86、ARM。
回到PC端，在2021年4月，优麒麟20.04 LTS Pro版本正式发布，引入了双内核解决方案：集成最新Linux 5.10 LTS版本内核，同时还提供Linux 5.4 LTS版本内核。这种双内核的设计优势在于既可以使用Linux 5.10 LTS版本内核提供的最新的特性，同时又通过老版本的Linux 5.4 LTS内核来实现更好的稳定性和兼容性。
华为鸿蒙操作系统是目前国内用户量最大，业内关注度最高的物联网操作系统。而时至今日，鸿蒙也应用于手机、PC、智能手表、电视、汽车等物联网设备上了，手机已经覆盖了2.4亿多台，而物联网生态设备超过了1.5亿台。当前，业内对鸿蒙操作系统在PC市场领域深度扩展的呼声很高。鸿蒙作为面向全场景的物联网OS，采用了微内核架构，拥有可扩展性强和安全性高的优点，可适配不同的硬件终端，打通PC、手机、物联网等等之间的壁垒。也就是说，它可以跨场景使用，有效地应用于电脑端和移动端。与以往的linux系统不一样，这些国产操作系统，虽然基于linux修改而来，但在功能上却做了很多的改进，如果大家试用过UOS、麒麟这些，就会发现这些国产系统和windows相比，功能一点都不缺，且界面漂亮，操作方便，并不逊色于windows。
生态方面，虽然与windows相比生态是个问题，但像UOS等已经在努力的建设生态，各领域的软件也是越来越丰富，且UOS等现在还兼容安卓，借助安卓强大的生态，也能够让消费者找到自己需要的APP。当然，操作系统的生态要求更为复杂，要有自己的芯片指令集，关联到CPU与硬件等一系列进程，目前国产芯片有龙芯、兆芯、飞腾、海思麒麟、中电科的申威芯片等，有两大完全自主的指令集——申威SW64和龙芯的LoongArch。但由于这些都不是主流芯片，国产PC产品整体还是无法摆脱对国外指令集的依赖，国产PC端芯片产业已在逐步发展中，但依然是一个漫长的过程。
经过30多年的发展，以麒麟系列为代表的国产操作系统已经全面应用于银河、天河计算机，飞机、船、嫦娥工程等重要项目，并全面应用于党政、金融能源领域、企事业和商业单位中，有力地支撑着信息化和现代化事业的发展。随着外部形势越来越紧张，大家对国产操作系统的呼声也是越来越高，也是越来越支持。如果我们没有自己的操作系统，如果微软、谷歌等国外操作系统停止供给，对我国的发展也是巨大威胁。所有操作系统国产化是软件国产化的根本保障，是软件行业必须要攻克的阵地。操作系统在IT国产化中起着承上启下的重要作用，承接上层软件生态和底层硬件资源。操作系统产品面临贸易封锁，自主化势在必行。国产操作系统必将实现从0到1的飞跃。
3国产操作系统的类别
操作系统目前有五大类型(批处理、分时、实时、网络和分布式)，作系统和大型机操作系统。按应用领域划分主要有三种：桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统以及五大功能。
· 五大类型
批处理
批处理阶段操作系统开始出现，批量处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行。批处理操作系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。批处理操作系统不具有交互性,它是为了提高CPU的利用率而提出的一种操作系统。
单批道：引入脱机输入/输出技术(用外围机+磁带完成)，并由监督程序负责控制作业的输入，输出。优点：缓解一定程度的人机速度矛盾，提高了资源利用率。缺点：内存中只能有一道程序运行，只有该程序运行结束之后才能调入下一道程序，CPU等待I/O时间过多，资源利用率仍然很低。
多批道：操作系统正式诞生，用于支持多道程序并发运行，每次往内存中读入多道程序。优点：多道程序并发执行，共享计算机资源，资源利用率大幅提升，CPU和其他资源处于忙率，系统吞吐量增大。缺点：用户响应时间长，没有人机交互功能。
分时
分时操作系统是使一台计算机采用时间片轮转的方式同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种操作系统。把计算机与许多终端用户连接起来，分时操作系统将系统处理机时间与内存空间按一定的时间间隔，轮流地切换给各终端用户的程序使用。由于时间间隔很短，每个用户的感觉就像他独占计算机一样。
分时操作系统的特点是可有效增加资源的使用率。例如Unix系统就采用剥夺式动态优先的CPU调度，有力地支持分时操作。但不能优先处理一些紧急任务。
实时
实时操作系统(RTOS)是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应。调度一切可利用的资源完成实时任务,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。提供及时响应和高可靠性是其主要特点。
国内的实时操作系统研究开发有两种类型。一类是中国自主开发的实时操作系统，如电子科技大学嵌入式实时教研室和科银公司联合研制开发的实时操作系统Delta OS(道系统)、凯思公司的Hopen OS(女娲计划)、中科院北京软件工程研制中心开发的CASSPDA以及浙江大学自行研制开发的嵌入式操作系统HBOS等；另一类是基于国外操作系统二次开发完成的，这类操作系统大多是专用系统。
网络
网络操作系统是一种能代替操作系统的软件程序，是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。借由网络达到互相传递数据与各种消息，分为服务器(Server)及客户端(Client)。而服务器的主要功能是管理服务器和网络上的各种资源和网络设备的共用，加以统合并控管流量，避免有瘫痪的可能性，而客户端就是有着能接收服务器所传递的数据来运用的功能，好让客户端可以清楚的搜索所需的资源。
分布式
分布式软件系统(Distributed Software Systems),是支持分布式处理的软件系统，是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统筹。
· 按领域划分下的操作系统
桌面操作系统
桌面操作系统主要用于个人计算机上。个人计算机市场从硬件架构上来说主要分为两大阵营，PC机与Mac机，从软件上可主要分为两大类，分别为类Unix操作系统和Windows操作系统：
1.Unix和类Unix(Linux)操作系统：Mac OS X, Linux发行版(如Debian、Ubuntu、Linux Mint、openSUSE、Fedora等)；
2.微软公司Windows操作系统：Windows 98、Windows XP、Windows Vista、Windows7、Windows 8、Windows 8.1等。
服务器操作系统
服务器操作系统一般指的是安装在大型计算机上的操作系统，比如Web服务器、应用服务器和数据库服务器等。服务器操作系统主要集中在三大类：
1.Unix系列：SUNSolaris、IBM-AIX、HP-UX、FreeBSD等；
2.Linux系列：Red Hat Linux、CentOS、Debian、Ubuntu Server等；
3.Windows系列：Windows NT Server、Windows Server2003、Windows Server2008、Windows Server2008R2等。
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统是应用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统广泛应用在生活的各个方面，涵盖范围从便携设备到大型固定设施，如数码相机、手机、平板电脑、家用电器、医疗设备、交通灯、航空电子设备和工厂控制设备等，越来越多嵌入式系统安装有实时操作系统。
在嵌入式领域常用的操作系统有嵌入式Linux、Windows Embedded、VxWorks等，以及广泛使用在智能手机或平板电脑等消费电子产品的操作系统，如Android、iOS、Symbian、WindowsPhone和BlackBerry OS等。
注：主流OS主要分台式和平板电脑两种
台式电脑上有：微软公司的windows操作系统(windows XP、windows 7等)，苹果公司的MAC系统以及开源的linux系统衍生出的各种linux系统(redhut、ubuntu等)和其他系统,
平板电脑上有：google(谷歌)公司的Android统、苹果公司的iOS、微软公司的windows7等，其中Android系统最为主流。
· 五大功能
作业管理
负责处理用户提交的任何要求。
文件管理
文件是计算机的软件资源，程序和数据以文件的形式存储在外存设备上的功能：外存空间的管理与回收，对文件进行存取、检索、更新，有效地实现文件共享。
存储管理
存储管理的主要工作是对内存储器进行合理分配、有效保护和扩充。
操作系统对存储器的管理方式有：分区式、分页式、分段式。
设备管理
当用户程序要使用外部设备时，设备管理控制(或调用)驱动程序使外部设备工作，并随时对该设备进行监控，处理外部设备的中断请求等。
通常外部设备的处理速度远远低于CPU。
进程管理
其工作主要是进程调度，在单用户单任务的情况下，处理器仅为一个用户的一个任务所独占，进程管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况下，组织多个作业或任务时，就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。
· 国产操作系统的品牌
有数据显示，排名前十的国产操作系统如下(图文参考Maigoo网)：
深度Deepin
深度科技作为国产操作系统生态的打造者，不但与各芯片、整机、中间件、数据库等厂商结成了紧密合作关系，还与360、金山、网易、搜狗等企业联合开发了多款符合中国用户需求的应用软件。深度科技的操作系统产品，已通过了公安部安全操作系统认证、工信部国产操作系统适配认证、入围国管局中央集中采购名录，并在国内党政军、金融、运营商、教育等客户中得到了广泛应用。
统一操作系统UOS
UOS系统是由统信软件开发的一款基于Linux内核的操作系统，支持龙芯、飞腾、兆芯、海光、鲲鹏等国产芯片平台的笔记本、台式机、一体机、工作站、服务器，以桌面应用场景为主，包含自主研发的桌面环境、多款原创应用，以及丰富的应用商店和互联网软件仓库，可满足用户的日常办公和娱乐需求。
优麒麟UbuntuKylin
优麒麟是由CCN开源创新联合实验室与麒麟软件有限公司主导开发的全球开源项目，作为Ubuntu的官方衍生版本，优麒麟操作系统得到了来自Debian、Ubuntu、LUPA及各地Linux用户组等国内外众多社区爱好者的广泛参与和热情支持。
红旗Linux
红旗Linux深耕自主化国产操作系统领域二十余年，已具备相对完善的产品体系,并广泛应用于关键领域。现阶段红旗Linux具备满足用户基本需求的软件生态，支持x86、ARM、MIPS、SW等CPU指令集架构，支持龙芯、申威、鲲鹏、飞腾、海光、兆芯等国产自主CPU品牌，兼容主流厂商的打印机、玛板、扫描枪等各种外设。
中标麒麟NeoKylin
中标麒麟操作系统采用强化的Linux内核，分成通用版、桌面版、高级版和安全版等，能满足不同客户的要求，已在央企、能源、政府、交通等行业领域广泛使用。中标麒麟操作系统符合Posix系列标准，兼容浪潮、联想、曙光等公司的服务器硬件产品，兼容达梦、人大金仓数据库、湖南上容数据库、IBM Websphere、DB2 UDB数据、MQ等系统软件。
中兴新支点
中兴新支点桌面操作系统，国产电脑操作系统，中央一政府采购和中直机关采购入围品牌。中兴新支点桌面操作系统基于Linux核心进行研发，不仅能安装在电脑上，还能安装在ATM柜员机、取票机、医疗设备等终端，支持龙芯、兆芯、ARM等国产芯片,可满足日常办公需求。值得一提的是，系统可兼容运行Windows平台的日常办公软件。实用性更强。
RT-Thread
这既是-个集实时操作系统(RTOS)内核、中间件组件和开发者社区于-体的技术平台，也是一个组件完整丰富、 高度可伸缩、简易开发、超低功耗、高安全性的物联网操作系统，软件生态相对较好。截至2022年，RT-Thread的累积装机量就已超过14亿台,被广泛应用于车载、医疗、能源、消费电子等多个行业，是国人自主开发、国内最成熟稳定和装机量最大的开源RTOS。
银河麒麟
国产操作系统有哪些:银河麒麟是原是在863计划”和国家核高基科技重大专项支持下，国防科技大学研发的操作系统，之后品牌授权由给天津麒麟，天津麒麟2019年 与中标软件合并为麒麟软件有限公司”。银河麒麟是优麒麟的商业发行版，使用UKUl桌面。 目前已有部分国产笔记本搭载了银河麒麟系统,例如联想昭阳N4720Z笔记本、长城UF712笔记本等。
鸿蒙Harmony OS
华为鸿蒙Harmony OS系统是面向万物互联的全场景分布式操作系统，支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏等多种终端设备运行，提供应用开发、设备开发的一站式服务。鸿蒙OS也是当下独占鳌头的国产手机操作系统。凭借在互联网产业创新方面发挥的积极作用，鸿蒙OS在2021年世界互联网大会上获得领先科技成果奖”,为国产操作系统排名榜前十。
中科方德桌面操作系统
“中科方德”是最主要的国产操作系统厂商之一，受到国家重视。旗下产品“方德桌面操作系统”，可良好支持台式机、笔记本、一体机及嵌入式设备等形态整机、主流硬件平台和常见外设,截至2022年软件中心已上架运维近2000款优质的国产软件及开源软件。系统采用了符合现代审美和操作习惯的图形化用户界面设计，易于原Windows用户上手使用。
（国产软件知识系列由樊重俊教授国产软件知识团队撰写,
本文执笔：杨夏洁，修正：张红柳，引自：数字经济探索。）
