在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，應(yīng)用最廣泛的兩大操作系統(tǒng)為：安卓操作系統(tǒng)和蘋果操作系統(tǒng)。如果做一個較為直白的比喻的話，操作系統(tǒng)好比人所具有的基本功能，比如吃喝拉撒睡，應(yīng)用軟件好比是人所具備的各種高級能力，如唱歌、跳舞、彈鋼琴等，而硬件設(shè)備則可以直接看作人的身體部件。

我們回顧操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史發(fā)現(xiàn)，操作系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了近半個世紀(jì)，其覆蓋的范圍包括：個人電腦端操作系統(tǒng)、工業(yè)應(yīng)用操作系統(tǒng)以及移動端操作系統(tǒng)。

其中，個人電腦端操作系統(tǒng)包括我們熟知和常用的微軟Windows操作系統(tǒng)、蘋果Mac操作系統(tǒng)以及門檻較高的Linux開源操作系統(tǒng)。

移動操作系統(tǒng)目前是安卓和蘋果操作系統(tǒng)的二分天下。

至于工業(yè)操作系統(tǒng)，由于距離普通大眾甚遠(yuǎn)，在此不做分析。本篇文章重點回顧一下個人電腦端操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

現(xiàn)代所有操作系統(tǒng)的鼻祖可追溯到美國AT&T公司和貝爾實驗室等共同開發(fā)的MULTICS（多路信息計算系統(tǒng)）。自那開始，整個操作系統(tǒng)的演化可分成以下三個階段：

（1）Unix初始系統(tǒng)誕生。此時的操作系統(tǒng)主要面向?qū)I(yè)人士，無可視化界面，非專業(yè)人士不可用。

（2）可視化操作系統(tǒng)演進(jìn)。以蘋果 Mac、微軟Windows為代表的可視化操作系統(tǒng)誕生，降低了使用者門檻。

（3）開源Linux誕生與演進(jìn)。全世界軟件人員合力開發(fā)的免費開源操作系統(tǒng)的誕生和長足發(fā)展。

下面，我們以操作系統(tǒng)在這三個階段的發(fā)展做為主線，來大致回顧一下電腦端操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

一

Unix初始系統(tǒng)誕生

計算機(jī)操作系統(tǒng)的鼻祖來自MULTICS（多路信息計算系統(tǒng)），我們在這里簡稱為M系統(tǒng)。

M系統(tǒng)是1964年由貝爾實驗室、麻省理工學(xué)院及美國通用電氣公司共同參與研發(fā)的，其目的是開發(fā)出一套安裝在大型主機(jī)上多人多工的操作系統(tǒng)。因為在當(dāng)時，計算機(jī)一次只能接受一個任務(wù)，多人的任務(wù)需要排隊執(zhí)行。

后來，原M系統(tǒng)設(shè)計成員Ken Thompson（肯·湯普森）因為無聊，想把一套名為“太空旅游”的游戲移植到他們實驗室的一臺機(jī)器上而開發(fā)了一套軟件，該套軟件參考M系統(tǒng)的思路設(shè)計，但是功能目的單一，實驗室的人戲稱此軟件為Unics（單路信息計算系統(tǒng)）。

由于當(dāng)時的Unics，每次移植到一個新的機(jī)器上，都需要重復(fù)在機(jī)器上處理，且對不同的機(jī)器設(shè)備，需要額外的編程處理。對于了解計算機(jī)的人來講，就是驅(qū)動都要自己寫，自己配。那個時候，系統(tǒng)的傳播，受限于硬件和使用者的能力，只能做到極少部分人來使用。

1971年，肯·湯普森 和DennisRitchie（丹尼斯·里奇）為了使當(dāng)時的Unics具有更好的移植性、適用于不同的硬件設(shè)施，創(chuàng)造了C語言。

他們于1973年，以C語言重新改寫與編譯Unics的核心， 并正式命名為Unix，形成Unix的初代版本。該版本由于使用在當(dāng)時看來是高級語言的C來改寫，減輕了對底層硬件依賴的問題，從而可以廣泛地在各種機(jī)器上使用。

初代的Unix采用了200多條程序命令，雖然內(nèi)核很小，但是功能極為精簡強(qiáng)悍。當(dāng)時傳統(tǒng)需要用100行到1000行代碼的程序，用Unix不超過10條命令就可解決。因為它的極高效率，使得它在AT&T公司內(nèi)得以瘋狂快速地傳播。對軟件編程不了解的人可以設(shè)想一下，本來要一天才能做完的工作，用當(dāng)時的Unix幾分鐘就搞定了全天的工作，這種神器能不快速傳播嗎？

計算機(jī)軟件的發(fā)展歷程就是一個持續(xù)優(yōu)化，提升效率的過程。Unics的發(fā)明是為了將復(fù)雜的任務(wù)簡單化處理。同時，為了將軟件和硬件的關(guān)聯(lián)處理實現(xiàn)簡化而重新創(chuàng)建了一個新的語言（C語言），從而實現(xiàn)軟件和硬件的分離，為現(xiàn)代操作系統(tǒng)（Unix）的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。

需要指出的是，當(dāng)時的Unix屬于美國AT&T公司下的貝爾實驗室，但該公司和學(xué)術(shù)界合作開發(fā)（加州伯克利大學(xué)），從而快速將其在各大高校傳開。隨后在1977年，伯克利大學(xué)的Bill Joy在取得了Unix的核心原始碼后，著手修改成適合自己機(jī)器的版本， 同時增加了很多功能軟件與編譯工具，最終將它命名為Berkeley Software Distribution (簡稱BSD)。這個BSD是Unix很重要的一個分支，蘋果的操作系統(tǒng)實際源自此分支。

1979年，AT&T公司出于商業(yè)的考量，將Unix的版權(quán)收了回去。因此，AT&T在1979年發(fā)行的第七版Unix中，特別提到了 “不可對學(xué)生提供原始碼”的嚴(yán)格限制。這導(dǎo)致后來學(xué)術(shù)界自力更生，Andrew Tanenbaum（安德魯·塔能鮑姆）教授參照Unix的功能，寫了一個Minix系統(tǒng)，用于教授學(xué)生操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)在1986年完成并發(fā)布，并于次年發(fā)布了相關(guān)書籍。這是后來大名鼎鼎的Linus Torvalds（林納斯·托瓦茲） 能夠得以構(gòu)建Linux初代系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

二

可視化操作系統(tǒng)演進(jìn)

在1984年以前，所有的操作系統(tǒng)都是基于企業(yè)的大型機(jī)或高?？蒲袡C(jī)構(gòu)來設(shè)計和使用的，還沒有普及到普通人能用的地步。

當(dāng)時，大部分的計算機(jī)系統(tǒng)都是基于命令行終端，沒有圖形化的操作界面。這樣的操作系統(tǒng)只被極少部分的高級專業(yè)人員和學(xué)術(shù)界的老師、學(xué)生使用。等到了1984年，一切都發(fā)生了變化。

1984年前后，操作系統(tǒng)的發(fā)展，發(fā)生了哪些變化呢？

1. VisiCorp的第一款可視化操作系統(tǒng)Visi On 發(fā)布；

2. 蘋果的第一款可視化操作系統(tǒng)Mac OS System 1.0發(fā)布；

3. 微軟推出Windows 1.0 (1985年)；

4. 日本NEC公司宣布基于ITRON/86規(guī)范，第一個實現(xiàn)了ITRON操作系統(tǒng)。

幾乎不約而同的，世界上幾個重要的操作系統(tǒng)都在這個時間段內(nèi)發(fā)布了基于操作系統(tǒng)的商用版本，且都是圖形化界面。而這四個操作系統(tǒng)近40年的演進(jìn)，幾乎影響了我們現(xiàn)代生活的方方面面。

VisiCorp公司的操作系統(tǒng)專為大型企業(yè)設(shè)計和使用，普通人無從得知其演進(jìn)歷程。我們這里也不贅述。

蘋果的Mac OS 實際來源于Unix（free BSD版本），是Unix陣營向普通消費者進(jìn)軍的主力，圖形化的界面和應(yīng)用程序，降低了系統(tǒng)和機(jī)器的使用門檻。

微軟之前一直使用MS-Dos命令行的系統(tǒng)，在看到蘋果的可視化界面后，馬上開發(fā)出Windows系統(tǒng)，共同搶占普通消費者市場，由此也導(dǎo)致了蘋果和微軟兩大公司長達(dá)30多年相恨相殺的爭斗。

ITRON和日本的精密機(jī)械工業(yè)相結(jié)合，使日本在數(shù)據(jù)系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、辦公機(jī)器方面處于世界領(lǐng)先地位。例如日本的本田汽車中的引擎控制系統(tǒng)就是基于ITron的。

三

開源Linux誕生與演進(jìn)

從上世紀(jì)80年代中后期開始，大量的基于可視化操作界面的系統(tǒng)問世后，操作系統(tǒng)真正普及開來。

不過，可視化的操作系統(tǒng)是直接裝在機(jī)器上的，它在降低了用戶使用門檻的同時，也封閉了內(nèi)在復(fù)雜的軟件設(shè)計。這對于具有駭客精神的學(xué)院派老師、學(xué)生來講，難以看到其被隱藏的具體設(shè)計。由此，基于開源的操作系統(tǒng)Linux出現(xiàn)了。

1991年，在赫爾辛基上大學(xué)的林納斯·托瓦茲，參照Unix和Minix，重寫了一個初始的Linux系統(tǒng)，并于10月5日發(fā)布了第一版0.01版。

1993年，大約有100余名程序員參與了Linux內(nèi)核代碼編寫/修改工作，其中核心組由5人組成，此時Linux 0.99的代碼大約有十萬行，用戶大約有10萬左右。

到2019年，Linux 最新內(nèi)核發(fā)布，此內(nèi)核有大約2500萬行代碼。

有別于Unix的閉源（代碼不可獲得），Linux系統(tǒng)遵循開源協(xié)議，意味著任何人都可以獲取和編輯代碼，進(jìn)行修改，也因此，Linux獲得了極大的關(guān)注和應(yīng)用推廣。由于全世界系統(tǒng)愛好者、使用者的參與，到Linux內(nèi)核4.9.2版本時，Linux內(nèi)核源代碼量超過1800萬行（目前最新版本超過2500萬行）。

我們通過微軟的Windows系統(tǒng)研發(fā)對比，來評估這些代碼的研發(fā)投入。微軟的Windows Vista 大約5000萬行代碼， 其研發(fā)投入超過65億美元。幾千萬行代碼的時間投入是個什么概念呢？

以國產(chǎn)的金山辦公軟件WPS為例， WPS的代碼量約150萬行，開發(fā)耗時3年。從這個研發(fā)成本角度看， 我們的系統(tǒng)采取完全自研的方式，不如直接擁抱Linux開源社區(qū)，畢竟，站在巨人的肩膀上更有效。

這時候，讀者朋友們可能會好奇地問一下，當(dāng)前市場上主流的系統(tǒng)占比分布是怎樣的？下圖給出了答案：

Windows系統(tǒng)仍然是市場的主流。雖然Linux的發(fā)展歷程很振奮人心，但是市場上的占有率實際上只有1.61%（如果將谷歌的Chrome OS也看作Linux的一部分，則合起來是2.78%）。

那微軟構(gòu)建這個占據(jù)市場主流的操作系統(tǒng)付出了多大代價呢？

下圖展示了微軟公司從2002年到2018年的研發(fā)費用。需要說明的是，微軟的研發(fā)包括三部分：操作系統(tǒng)的開發(fā)、配套該操作系統(tǒng)的各種應(yīng)用、驅(qū)動等圍繞系統(tǒng)的生態(tài)圈建設(shè)費用。

其中，2018年的花費超過147億美元，折合人民幣約1020億。

另外，需要指出的是，微軟的Windows系統(tǒng)在占據(jù)主要市場份額的情況下，每年仍然投入超過千億人民幣的研發(fā)費用，這也為市面上的系統(tǒng)競爭設(shè)置了超高門檻。

四

中國力量的崛起

當(dāng)前開源社區(qū)，中國力量又是怎樣一個現(xiàn)狀呢？

首先，早在1999年7月，幾個年輕的創(chuàng)業(yè)者做出第一個在framebuffer（Linux為顯示設(shè)備提供的一個接口）上進(jìn)行漢化的中文版本藍(lán)點Linux（Bluepoint Linux）。不過，因為沒有堅持在操作系統(tǒng)方向進(jìn)行持續(xù)深耕，藍(lán)點公司的Linux系統(tǒng)最終消亡。除此之外還有如紅旗Linux（誕生于1999年8月），中軟Linux版本（發(fā)布于1999年9月）。但是因為在使用體驗上不如Windows，沒有市場的支持，最終沒有成熟強(qiáng)大起來。

不過，隨著我國龐大IT從業(yè)者的崛起，情況有了根本性變化。

在此以Linux5.1內(nèi)核貢獻(xiàn)為例：

我們拉取了Linux內(nèi)核貢獻(xiàn)度超過1%的國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)：美國第一，中國第二（注：第一名未知范疇，不作為真實有效國家）。

以公司為維度來看，中國的華為公司對Linux的貢獻(xiàn)度排在第三位（注：第一名屬于未知范疇，不算有效公司名，其排序參見下圖）。

據(jù)財報顯示，華為在2018年的研發(fā)投入也超過了千億人民幣（1015億）。由此可見，華為面對谷歌的系統(tǒng)封殺，是有底氣的。

從另外一個角度看， 我們的企業(yè)也有很長的路要走，希望能有更多的企業(yè)榜上有名，只有那樣，我們的自主操作系統(tǒng)才算是穩(wěn)了。

五

華為鴻蒙系統(tǒng)的誕生

前面我們提到日本在1984年提出了Tron系統(tǒng)規(guī)范，目的是創(chuàng)作出一個開源的的、可用的操作系統(tǒng)，從而減少對美國Windows系統(tǒng)的依賴。Tron系統(tǒng)原型機(jī)于1987年完成，但是該系統(tǒng)沒有像預(yù)想的那樣成為像Windows一樣的替代品。

日本Tron操作系統(tǒng)的發(fā)展受到美國政府的打壓，導(dǎo)致其沒有在人機(jī)交互的場景上繼續(xù)發(fā)展。

也許你會問：日本的Tron操作系統(tǒng)為什么被打壓呢？

要了解這個根源，首先我們要了解另外一個基礎(chǔ)：芯片。

我們知道，操作系統(tǒng)好比是人的靈魂，芯片好比大腦。軟件和硬件結(jié)合才能產(chǎn)生真正的生產(chǎn)力。

而日本在80年代的時候，“芯片產(chǎn)業(yè)正處于高峰時期，占據(jù)全球近80%的DRAM（俗稱電腦內(nèi)存）份額，硅谷的英特爾、AMD等科技創(chuàng)業(yè)公司在半導(dǎo)體存儲領(lǐng)域，被日本人追著打，然后被反超，被驅(qū)離王座，半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域（當(dāng)時主要是半導(dǎo)體存儲占據(jù)主流）成為日本企業(yè)后花園。”（摘自“魔鐵的世界”的《30多年前，日本是如何輸?shù)粜酒瑧?zhàn)爭》）

日本的芯片實力已經(jīng)開始碾壓以美國為首的西方世界了，這個時候如果軟件也取得突破性進(jìn)展，那西方世界的科技市場將面臨全面碾壓。日本彼時提出的Tron系統(tǒng)，對美國來講是完全不可接受的，也因此在美國對日本實施的超級301法案中明確要求，不允許Tron系統(tǒng)安裝在學(xué)校中。因為，它很有可能帶來另外一個版本的Unix發(fā)展史。

現(xiàn)在來看，美國對日本芯片和軟件兩方面的打壓，是不是和當(dāng)前華為被禁止使用美國芯片、軟件是一樣的套路呢？

我想，這也是華為公司未雨綢繆地布局鴻蒙系統(tǒng)開發(fā)的主因。

單純的操作系統(tǒng)技術(shù)，相信國內(nèi)是有能力了解并吃透的。但是如何在開辟新系統(tǒng)的同時，又能持續(xù)保住曾經(jīng)的消費市場，才是考驗公司能力的地方。這一點，華為的策略相當(dāng)讓人驚艷。

華為是怎么應(yīng)對的呢？

華為的系統(tǒng)變革讓普通用戶無感知，因此不會影響到用戶對系統(tǒng)的使用體驗。華為的EMUI系統(tǒng)的開發(fā)和迭代都是經(jīng)過多年的深耕，將安卓系統(tǒng)進(jìn)行深度的解耦合，碎片化替換，完成系統(tǒng)的優(yōu)化和逐步升級。

例如，華為貢獻(xiàn)給安卓開源社區(qū)的EROFS文件系統(tǒng)，就是其中的一部分。華為的系統(tǒng)類似采取了飛行過程中換零件的策略，讓用戶在無感知的情況下，在每一次的升級過程中替換一個優(yōu)化模塊，而這些模塊都是鴻蒙系統(tǒng)的一部分經(jīng)驗總結(jié)。

在這里，也不得不提一下華為的方舟編譯器，方舟編譯器對于普通人來說也就是個編譯工具，但實際上它對一個新系統(tǒng)是至關(guān)重要的。一個操作系統(tǒng)是否健壯，要看其對底層硬件的利用程度。

拿汽車來比喻，系統(tǒng)構(gòu)建好比是汽車引擎的構(gòu)建，編譯器好比是制作汽油的設(shè)備。好的編譯器好比能直接生產(chǎn)出98號汽油，從而讓你的機(jī)器快到飛起來。

編譯器能否設(shè)計好，首先就要考量你對手機(jī)硬件的理解程度。從這個角度看，華為在系統(tǒng)構(gòu)建層面是有信心的。然而，僅有這些還是不夠的。華為的鴻蒙系統(tǒng)如何能流暢的兼容安卓生態(tài)圈，才是需要深思的地方。

和30多年前相比，中國和日本的境遇雖然相似，但是市場、外部環(huán)境卻大不相同，讓我們對后面鴻蒙系統(tǒng)的發(fā)展拭目以待。