2023泛在操作系统开源生态报告

北京大学&腾讯研究院 北京大学&腾讯研究院 泛在操作系统研究 开源生态体系报告 2023年10月 北京大学&腾讯研究院 北京大学&腾讯研究院 泛在操作系统开源生态体系研究报告 编委会 指导专家GUIDANCEEXPERTS 梅宏中国科学院院士、中国计算机学会理事长 王怀民中国科学院院士、中国计算机学会开源发展委员会主任 孙文龙开放原子开源基金会理事长、中国电子技术标准化研究院副院长董建中国电子技术标准化研究院信息技术研究中心副主任 苗宗利中国电子技术标准化研究院信息技术研究中心技术总监宋可为中国开源软件推进联盟副秘书长 编写组WRITINGGROUP 北京大学： 周明辉、赵俊峰、曹东刚、赵益良 腾讯： 刘琼、袁媛、王强、王鹏、刘峰、张猛、许勇、单致豪、耿航、万慧、陈立东、蒋彪、王佳、陶松桥、汪礼超、林青、曹倩芸、孙亚楠、石春丽、穆蕾、马守强 支持组SUPPORTGROUP 姚嘉杰、刘志强、孙博、孙猛 北京大学&腾讯研究院 北京大学&腾讯研究院 序 当前，数字化转型已成为社会经济发展的主流趋势，正在带来新一轮的社会经济“革命”，其中，核心驱动力是互联网及其延伸所带来的人机物广泛连接。人机物三元融合泛在计算的时代正在开启！ 数字化转型呼唤新型基础设施，包括信息基础设施和传统物理基础设施的数字化和软件定义；泛在计算呼唤新型操作系统，即泛在操作系统（UbiquitousOperatingSystem,UOS）。操作系统作为核心系统软件，无疑是新型基础设施中的主要构成成分。 操作系统的发展需要依托开放创新的环境，从技术持续创新、建立规模生态，到实现商业成功，进而形成产业发展良性循环，需要产学研用各界长期的合作和努力。很高兴地看到，近年来，泛在操作系统的理论、技术和应用正在呈现出蓬勃发展的态势，开源则是产业界和学术界一致共识的“创新范式”。一方面，北京大学、国防科技大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校积极开展泛在操作系统开源生态构建、治理及安全评估的研究；另一方面，来自北京大学、腾讯、华为、阿里、百度、麒麟软件、深度科技、龙芯等产业链不同环节的单位正在推进openKylin、deepin、Loongnix、OpenCloudOS、OpenEuler、XiUOS、AnolisOS、TencentOSServer、TencentOSTiny、OpenHarmony、AliOSThings、Apollo等不同类型的泛在操作系统开源项目，部分项目还捐献给开放原子开源基金会，辐射和牵引了软件产业链的数百家单位参与，正逐渐形成泛在操作系统的开源生态体系。 开源正在成为我国IT产业创新发展的重要模式，而IT生态也必然是开源和闭源的交织。泛在操作系统作为IT产业发展的一个重要分支，其开源生态体系如何建设、开源与商业化如何融合发展，是值得长期探索的话题。去年，北京大学与腾讯研究院合作撰写了《泛在操作系统实践和展望研究报告》，今年又进一步围绕泛在操作系统的开源生态体系开展了进一步的研究，梳理了国内外泛在操作系统开源工作现状，提出了泛在操作系统的开源生态体系框架以及未来发展的思考建议，我相信，这对于我国泛在操作系统及其开源生态体系建设发展具有很好的参考价值。 泛在操作系统的开源生态建设需要多方参与、多元融合。我也期待产学研用各界共同弘扬开放、共享、协同、生态的开源精神，积极借鉴国际开源经验，探索创新开源商业模式，共同构建我国泛在操作系统发展的开源生态体系。 中国科学院院士中国计算机学会理事长 北京大学&腾讯研究院 序 软件已经成为现代社会基础设施的重要组成成分，开源创新则成为促进软件技术发展的主流模式。 开源创新为什么“行”？回望开源软件发展历程，人们认识到，开源创新是人类应对未来不确定性的高效科技创新模式，其核心机理是有效激发和汇聚群体智能。在个人计算机时代，面对所谓“确定性”个人计算机，大公司的闭源模式成为主流，开源创新被压制。到了充满不确定的互联网时代和移动互联网时代，开源创新逐渐成为主流。Linux社区的发展经历很好地说明了这一点。Linux的个人计算机操作系统版本在商业发展上并不算成功，但在互联网时代，无论在云计算操作系统中还是在智能手机操作系统中，Linux的相关版本都取得了巨大成功，因为所有版本都能够在新兴的创新者、开发者的调校下不断修改完善。当前，我们正在进入人机物融合的万物智联的泛在计算时代，互联网所带来的不确定性还将延续，开源创新仍将成为整个软件生态发展中的一个主流创新模式。泛在操作系统作为泛在计算时代的关键基础软件，开源创新也必然是提升其技术创新效率的重要机制。 开源创新在中国能不能“行”？过去20多年，中国开源软件事业蓬勃发展，已经成为全球开源软件增长贡献率最高的国家。我国企业积极融入国际和国内开源生态，已经取得了巨大的进步。我国学术界也高度关注开源创新模式的研究，积极推进软件开发范式的变革。国家“十四五”发展规划纲要中，明确提出“支持数字技术开源社区创新联合体发展，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”。工信部出台的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》中也强调，培育重点开源项目，建设优秀开源社区，提高开源治理能力。实践证明，开源创新有力推动了中国软件的自立自强。当前问题是，开源创新能不能进一步推进我国软件高水平自立自强，也就是说，在全球开源创新生态中，我国能不能从深度融入者提升为关键贡献者。 北京大学&腾讯研究院 北京大学&腾讯研究院 本报告前瞻性的提出了泛在操作系统开源框架，也提到了当前面临的挑战和未来发展建议，给了我不少启发，相信也可以为关心软件开源创新和泛在操作系统发展的各界同仁带来有益的思考。我以为，在我国开展泛在操作系统开源创新实践是推进我国关键软件高水平发展的重要探索。我们应该坚定信心，坚决行动，坚持不懈，把握泛在操作系统开源创新主动权和主导权。中国计算机学会正在积极推进泛在操作系统开源创新的中国实践，希望能够与大家共同努力，共同促进我国开源创新生态的建设和发展。 中国科学院院士中国计算机学会开源发展委员会主任 北京大学&腾讯研究院 北京大学&腾讯研究院 序 开源是迄今为止最先进、最广泛、最活跃的协同创新模式之一，具有“开放、自由、共享、协同、贡献、合规、平等无歧视”的特征，并随着时代的变迁不断演进。当前，以开源开放模式加速操作系统生态共建已成为产业共识。一方面以开源的方式推动操作系统技术创新，将有利于汇聚来自全球的更多开发者与更先进的技术力量，为打造世界一流的开源操作系统奠定坚实的基础；另一方面操作系统生态发展需要开放多元的社区环境及共建共享的发展机制，以实现共赢的目标。 开放原子开源基金会作为我国首家开源基金会，立足中国、面向世界，坚持科技、公益、普惠属性，充分发挥基金会的主体作用，广泛汇聚开源力量，搭建国际开源协作交流平台，积极参与全球开源贡献。基金会成立三年来，通过技术监督委员会的技术准入的开源项目，覆盖了各个重点领域，为“存、防、云、算”和“芯、软、硬、端”的协作共生打下基础。与此同时，基金会也在探索不同类型操作系统开源社区和项目的协同发展机制，以团结汇聚各方资源，为操作系统的开源生态繁荣和可持续发展做出贡献。 本报告系统的梳理了泛在操作系统的国内外现状，前瞻性的提出了泛在操作系统开源生态体系框架，为我们认识和思考泛在操作系统开源工作提供了很好的输入。希望后续能与各界在泛在操作系统开源发展方面有更多的交流探讨，一起持续探索和完善开放多元、共享共建、生态共赢的开源发展机制。 孙文龙开放原子开源基金会理事长 北京大学&腾讯研究院 北京大学&腾讯研究院 序 开源不仅代表着一种开放共享的软件形态，更成为产业互联网时代新的生产方式和协作模式。十多年来，腾讯一直坚定地拥抱开源，共开源了160多个项目，获得超过46万开发者关注和 点赞；持续在30多个主流开源社区积极贡献，是开放原子开源基金会的发起单位之一，也是Linux基金会、Apache基金会、CNCF等国际顶级开源基金会的重要成员。我们将开源作为公司技术战略之一，在公司技术委员会下设立开源专职机构——腾讯开源管理办公室，自上而下传递开源战略，自下而上落地开源实践。与此同时，腾讯长期投入OpenCloudOS操作系统、TDSQL数据库、Angel、Inlong等重点项目的研发，目前已经实现了操作系统、数据库、大数据、AI、云原生等核心技术领域上的多点开源突破。 我们认为，开源有利于中国基础技术的崛起。当前，自主创新成为引领产业变革的内在动力，泛在智能世界正在加速成为现实，操作系统作为基础软件的重要性更加凸显。近年来，腾讯在操作系统领域持续深耕，自主研发了服务器操作系统TencentOSServer、物联网操作系统TencentOSTiny、边缘操作系统TencentOSEdge、云原生操作系统遨驰Orca、智慧交通OS、智慧建筑操作系统微瓴等，于2019年将TencentOSServer、TencentOSTiny正式开源，并于2021年与合作伙伴共同发起了OpenCloudOS操作系统开源社区，500家社区生态伙伴目前正在和我们一起参与和贡献。与此同时，我们也积极与学术界、产业界共同探索泛在操作系统的开源生态体系与治理模式，这份《泛在操作系统开源生态体系研究报告》中沉淀了腾讯的相关经验和思考，希望能为大家提供一些参考借鉴。 此外，人才是建设泛在操作系统开源生态建设的基石。近年来，在开源人才培养方面，腾讯也陆续开展了犀牛鸟开源人才项目以及校源行项目。犀牛鸟开源计划吸引了国内外420所高校参与，开设了超过40门开源精品课程，操作系统开源课程是其中的重要内容；与开放原子开源基金会合作的开放原子校源行公益项目，目标是共同推动开源文化普及，加快我国开源人才的培养。希望来连接更多学术科研和行业机构一起参与，为我国的开源发展贡献更多的智慧和力量。 王巨宏开放原子开源基金会副理事长 腾讯公司副总裁 北京大学&腾讯研究院 北京大学&腾讯研究院 序 操作系统是计算机的灵魂，也是亟需实现突破的关键核心技术领域。汇聚群体智慧的开源模式一直是操作系统技术和产业发展的重要方式。 当前，操作系统的发展呈现三个趋势：一是云原生、轻量化成为人机物融合环境下的共性要求；二是降本增效、节能降碳理念成为主流；三是百花齐放、各有所长的泛在操作系统开源生态正在逐步形成。 以腾讯为例，TencentOSServer服务器操作系统针对云原生的业务容器化、微服务化、Serverless化需求，设计和形成了云原生内核，为腾讯全栈开源云原生解决方案提供了最底层的基石；基于TencentOSServer统一资源隔离解决方案(技术品牌：如意RUE)与系统级能耗优化解决方案(技术品牌：悟能)，我们预计腾讯数据中心每年可以节省6亿KWH整体能耗、每年减少碳排放24万吨。这些技术积累，如今已经全部贡献到OpenCloudOS社区。 目前，OpenCloudOS社区生态伙伴已达到500家，涉及操作系统厂商、芯片厂商、整机厂商、行业用户、云厂商、存储厂商、数据库厂商、中间件厂商等产业链单位。OpenCloudOS社区发版及衍生版本数量超过6个，装机量超过1000万节点，核心代码仓库数超过46个，可兼容适配900+国产软硬件及30000+开源软件，实现主流芯片、数据库、整机的全覆盖。值得一提的是，OpenCloudOS已经实现了对服务器、边缘计算、桌面等场景的同源支持，从源社区 （L1）、商业版本（L2）到衍生稳定版本（L3）的全链路国产化操作系统生态正在逐渐完善。除了OpenCloudOS，国内外还有多个不同定位、不同类型的泛在操作系统开源社区和开源 项目，大家各有所长、相互促进，掀起了更广泛的开源创新热潮。很高兴的看到《泛在操作系统开源生态体系研究报告》对此做了全面梳理，同时报告中也分析了开源生态与软件供应链的关系，客观提出了当前挑战以及未来建议，我认为报告对于行业从业者们具有很好的参考价