操作系統(tǒng)的技術(shù)和市場地位
操作系統(tǒng)是最基本的軟件平臺,其它所有應(yīng)用軟件都要在這個(gè)平臺上運(yùn)行。操作系統(tǒng)主要分三類:
第一,服務(wù)器操作系統(tǒng),主要有Linux、Unix和Windows NT三大技術(shù)路線。例如,微軟公司的Windows NT 3.1、Windows NT 3.5、Windows NT 3.51、Windows NT 4.0、Windows 2000、Windows Server 2003等都屬于服務(wù)器操作系統(tǒng)。Unix、Linux也演化出了很多版本的服務(wù)器操作系統(tǒng),例如i5/OS、SUN solaris、Mac OS X Server、FreeBSD、OpenBSD、NetBSD、SCO Openserver等。
第二,桌面操作系統(tǒng),目前主要是微軟的Windows XP(家庭或者專業(yè)版)控制全球市場。此外,IBM的OS/2曾流行很多年,該公司一直沒有放棄發(fā)展桌面操作系統(tǒng)的努力。雖然低迷的操作系統(tǒng)業(yè)務(wù)曾一度讓蘋果公司陷入破產(chǎn)的邊緣,但是蘋果公司一直沒有放棄這個(gè)業(yè)務(wù)。不久,它將力推Leopard,試圖與微軟的Microsoft Vista一爭高下。業(yè)界還盛傳,Google公司正投入巨資開發(fā)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),該系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、圖片管理與共享系統(tǒng)、即時(shí)通訊模塊、email模塊、辦公軟件模塊等,幾乎涵蓋了目前Windows和Office具有的全部功能,一旦上市推廣,可望對微軟公司造成巨大威脅。
第三,嵌入式操作系統(tǒng),例如Windows XP Embedded、Windows Embedded CE、WEPOS等。此類操作系統(tǒng)種類繁多,應(yīng)用也最為廣泛,可用于智能手機(jī)、多媒體手機(jī)、掌上電腦、小型電腦、網(wǎng)關(guān)、便攜媒體播放器、收款機(jī)、電子監(jiān)控器、電子門禁、ATM自動柜員機(jī)、自動售貨機(jī)、工業(yè)控制器、家庭自動化系統(tǒng)、智能電話、IP電話、電視機(jī)頂盒、數(shù)字電視、汽車、微波爐、數(shù)碼相機(jī)、電梯、醫(yī)療儀器、空調(diào)、電壓力鍋等所有電器設(shè)備。例如,在手機(jī)領(lǐng)域,已經(jīng)出現(xiàn)Symbian、Windows Moblile、Palm、Linux、Doeasy等多種操作系統(tǒng)。
從市場份額的分配看,全球軟件銷售額約兩千億美元,操作系統(tǒng)約占一半,而且所占的比例在持續(xù)上升。2005年,全球軟件行業(yè)總產(chǎn)值約九千億美元。憑借稱霸全球的操作系統(tǒng)軟件,美國企業(yè)搶占了全球一半多的行業(yè)總產(chǎn)值。
開發(fā)獨(dú)立自主的操作系統(tǒng)屬于我國新時(shí)代的“兩彈一星”工程
操作系統(tǒng)對于我國軟件、電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有舉足輕重的地位。此外,坦克、軍艦、雷達(dá)、飛機(jī)、衛(wèi)星、載人飛船、軍用信息網(wǎng)絡(luò)等都需要操作系統(tǒng)。為了鞏固國防,我國也需要建設(shè)獨(dú)立自主的操作系統(tǒng)。鑒于此,我國已經(jīng)把操作系統(tǒng)建設(shè)放到與神舟工程、神光工程并重的位置上,爭取創(chuàng)造新時(shí)代的“兩彈一星”。
我國政府和企業(yè)都投入了大量精力開展三類操作系統(tǒng)的開發(fā),并取得了偉大成就。例如,第一,在服務(wù)器操作系統(tǒng)方面,國家在2001年設(shè)立863重大專項(xiàng),委托國防科技大學(xué)、中軟公司、聯(lián)想公司、浪潮公司和民族恒星公司開展聯(lián)合攻關(guān),研發(fā)國產(chǎn)服務(wù)器操作系統(tǒng)。2006年,項(xiàng)目組推出了“銀河麒麟”操作系統(tǒng),它包括我國自主研發(fā)的基本內(nèi)核層和基于FreeBSD的系統(tǒng)服務(wù)層,能支持多種微處理器和多種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于金融、政府、教育、證券、國防等領(lǐng)域。第二,在桌面操作系統(tǒng)方面,北京中科紅旗軟件技術(shù)有限公司1999年開始在桌面操作系統(tǒng)的研發(fā)中取得大量突破,產(chǎn)品的用戶界面、系統(tǒng)管理、系統(tǒng)功能等都達(dá)到了國際同類產(chǎn)品的最高水平,產(chǎn)品銷售規(guī)模快速上升,為之編寫配套應(yīng)用軟件的企業(yè)大量增加。第三,在嵌入式操作系統(tǒng)方面,我國海爾、方正、波導(dǎo)、聯(lián)想、海信、浪潮、紫光、華旗資訊等開發(fā)出了數(shù)百款軟件產(chǎn)品,取得了不俗的市場業(yè)績。
操作系統(tǒng)專利部署態(tài)勢
第一,微軟公司的情況。作為軟件企業(yè),微軟公司原來基本不申請專利。1993年遭遇軟件專利訴訟后,微軟啟動了專利部署工作,不過直到1998年擁有的專利還不到1000篇。隨著Java、Windows、IE、Office專利侵權(quán)訴訟的陸續(xù)爆發(fā),微軟公司加強(qiáng)了專利部署力度。目前,在美國,該公司已經(jīng)獲得5873篇專利授權(quán),此外還選擇性公開了8230篇專利申請。在國外,該公司公開的專利文獻(xiàn)近萬篇。在操作系統(tǒng)領(lǐng)域,該公司公開了數(shù)千篇專利文獻(xiàn)。例如,02140671.5號文獻(xiàn)涉及一種創(chuàng)建和使用具有選定功能的操作系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。其中,個(gè)人計(jì)算機(jī)的原始設(shè)備制造商?穴OEM?雪或信息技術(shù)專業(yè)人士之類的用戶可從安裝型操作系統(tǒng)(OS)映像中提供的許多OS組件中選擇一組OS組件。選定的該組OS組件作為OS映像可以安裝在計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì),如CD-ROM上。該OS映像包括一個(gè)腳本,用于與OS映像進(jìn)行交互以執(zhí)行用戶需要的功能,比如啟動一臺目標(biāo)計(jì)算機(jī)、安裝一個(gè)參考OS映像,或者從參考OS映像的失敗安裝中恢復(fù)目標(biāo)計(jì)算機(jī)。01121183.0號文獻(xiàn)涉及一種操作系統(tǒng)的多語言用戶接口。在操作系統(tǒng)中,一個(gè)資源處理程序從應(yīng)用模塊接受資源請求。資源請求標(biāo)識出將從其獲得所請求資源的一個(gè)模塊。資源處理程序從一個(gè)相關(guān)的資源模塊提供所請求的資源。通過一個(gè)已定義的文件命名約定建立一個(gè)可執(zhí)行模塊與不同語言的資源模塊之間的關(guān)聯(lián),也可以通過對不同語言的資源模塊使用不同目錄的方式建立關(guān)聯(lián)。某些可執(zhí)行模塊包含一個(gè)共享資源索引,該共享資源索引可用于建立多個(gè)可執(zhí)行模塊與一個(gè)單獨(dú)的共享資源模塊集合之間的關(guān)聯(lián)。
此外,200410030441.2號文獻(xiàn)涉及一種操作系統(tǒng)配置的方法和系統(tǒng)。它允許一個(gè)系統(tǒng)管理者對整個(gè)機(jī)構(gòu)的各個(gè)計(jì)算機(jī)或機(jī)器的操作系統(tǒng)或映像配置進(jìn)行計(jì)劃和安排進(jìn)度。200410078528.7號文獻(xiàn)涉及一種用于計(jì)算機(jī)平臺的編程接口。該接口提供了用于生成應(yīng)用、文檔、媒體演示和其它內(nèi)容的函數(shù)。這些函數(shù)允許開發(fā)者從操作系統(tǒng)、對象模型服務(wù)或其它系統(tǒng)或服務(wù)獲取服務(wù)。
第二,IBM公司的情況。該公司已經(jīng)占據(jù)美國專利申請量排行榜第一位若干年,在操作系統(tǒng)領(lǐng)域也公開了數(shù)百篇專利文獻(xiàn)。例如,200510006421.6號文獻(xiàn)涉及一種在分段操作系統(tǒng)中提供用于頁面轉(zhuǎn)換的預(yù)轉(zhuǎn)換段的設(shè)備和方法。它提供了一種產(chǎn)生用在虛擬到真實(shí)地址轉(zhuǎn)換中的預(yù)轉(zhuǎn)換段的機(jī)制,其中,被確定為滿足一個(gè)密度閾值的段被提升到預(yù)轉(zhuǎn)換的段的類別。與這些段相關(guān)聯(lián)的頁面被移動到存儲器的一個(gè)連續(xù)部分,并更新對應(yīng)于所述段的段表?xiàng)l目,以將該段指示為預(yù)轉(zhuǎn)換段,并包括存儲器的所述連續(xù)部分的真實(shí)基地址。95102040.4號文獻(xiàn)涉及一種在操作系統(tǒng)中支持觸摸板的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是包含一個(gè)中央處理單元的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),配置為接受來自一個(gè)觸摸板或類似設(shè)備的坐標(biāo)型數(shù)據(jù)。CPU有一個(gè)在上面運(yùn)行的操作系統(tǒng),后者具有對觸摸板的接口的特殊支持。該操作系統(tǒng)有下列能力:映射出觸摸板的幾何區(qū)域,并賦予區(qū)域特定的區(qū)域標(biāo)識符作為對應(yīng)用程序的響應(yīng);確定一個(gè)被觸區(qū)域的區(qū)域標(biāo)識符并把該區(qū)域標(biāo)識符傳送給應(yīng)用程序。
92114986.7號文獻(xiàn)涉及一種調(diào)度執(zhí)行多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中遇到的周期循環(huán)硬的、實(shí)時(shí)任務(wù)隨機(jī)組合的操作系統(tǒng),這在多任務(wù)計(jì)算機(jī)工作環(huán)境是有用的——具有相當(dāng)短的執(zhí)行周期的循環(huán)出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)任務(wù)可以被有效地進(jìn)行調(diào)度?熏減少了處理器資源。它還涉及相關(guān)調(diào)度方法:將所有活動的循環(huán)任務(wù)放到執(zhí)行隊(duì)列中,每當(dāng)一給定任務(wù)執(zhí)行完,就對隊(duì)列中任務(wù)的執(zhí)行順序重新排列。用調(diào)度任務(wù)時(shí)處理器所消耗的任務(wù)調(diào)度額外開銷的減少量來衡量,這個(gè)發(fā)明的效率比先有技術(shù)提高了50-100%。01121454.6號文獻(xiàn)涉及一種由管理程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)控制臺和操作員面板進(jìn)行虛擬化的方法。它提供了一個(gè)邏輯分區(qū)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),在其中共享的資源被仿真,從而向每個(gè)分區(qū)提供共享資源的單獨(dú)副本。例如,邏輯分區(qū)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括多個(gè)邏輯分區(qū),在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行的多個(gè)操作系統(tǒng),以及多個(gè)可賦予的資源。邏輯分區(qū)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括一個(gè)管理程序。管理程序仿真共享資源,如一個(gè)操作員面板和一個(gè)系統(tǒng)控制臺,并向多個(gè)邏輯分區(qū)的每一個(gè)提供共享資源的虛擬副本。
第三,蘋果公司的情況。例如,US2005108277號文獻(xiàn)涉及一種為操作系統(tǒng)服務(wù)的回歸狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。US7089300號文獻(xiàn)涉及一種管理網(wǎng)絡(luò)啟動環(huán)境下操作系統(tǒng)的方法和設(shè)備。US5528261號文獻(xiàn)涉及一種支持色彩處理的操作系統(tǒng)軟件架構(gòu)和方法。此外,200480011860.X號文獻(xiàn)涉及一種用于處理器系統(tǒng)中動態(tài)電源管理的方法及設(shè)備。
此外,開源軟件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織還申請了一些防御性的操作系統(tǒng)專利,不過,其數(shù)量不多。Google、NCR、Nortel、康柏等企業(yè)也申請了少量的操作系統(tǒng)專利。從公開的專利文獻(xiàn)看,Google沒有對業(yè)界盛傳的所謂網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)開展大規(guī)模的專利部署;我國企業(yè)就銀河麒麟、紅旗、Doeasy等國產(chǎn)操作系統(tǒng)軟件公開的專利申請更加罕見。如何在專利戰(zhàn)略上保證我國新時(shí)代的“兩彈一星”工程能再奏凱歌,這是一項(xiàng)值得研究的課題。此外,在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)呼之欲出的情況下,政府如何通過減免稅收等政策支持百度、搜狐等商業(yè)公司聯(lián)合攻關(guān),開發(fā)類似的操作系統(tǒng),這也是一項(xiàng)值得研究的課題。光有技術(shù)和專利的突破還是不夠的,扶植國產(chǎn)操作系統(tǒng)的一個(gè)重點(diǎn)在于政府采購。在競爭性操作系統(tǒng)的選擇上,我們未必求新、求先進(jìn)、求超前。只要相關(guān)系統(tǒng)可用,不損害產(chǎn)業(yè)利益和國家安全,而且有持續(xù)更新、升級、優(yōu)化前景,政府完全可以優(yōu)先采購落后一點(diǎn)的國產(chǎn)系統(tǒng)。