在全体软件生态中，操作系统起到主要的承上启下浸染。经由数十年的持续迭代和演进，操作系统整体发展稳健。从技能角度来看，虽然近几年并未呈现打破性成果，但不少受访专家对 InfoQ 表示，巨变正在酝酿中。当前，环球数字经济进一步发展，企业数字化转型持续深入，以及摩尔定律的失落效，都为软硬件带来新的寻衅，而这也是操作系统变革的主要驱动力。
回顾操作系统的 2022 年，可以创造，有些改变正在悄然发生。随着“量变”的积累，操作系统必将迎来“质变”的飞跃。
2022 年，环球操作系统市场格局稳定。看国外主流操作系统，桌面操作系统方面并未带来太多惊喜。与去年重磅发布的 Windows 11、Windows 365 比较，Windows 今年仅带来了一些小范围的更新。
移动操作系统方面，Android 13 与 iOS 16 相继登场，但也都属于常规升级。2 月 11 日，谷歌发布了首个 Android 13 开拓者预览版，8 月 16 日，谷歌向 Pixel 机型推送了 Android 13 正式版更新，并正式开源；6 月 7 日，苹果正式发布 iOS 16，并推送了首个开拓者预览版，9 月 13 日，苹果正式推送 iOS 16 系统更新。
做事器操作系统方面，发展稳健。5 月，红帽正式发布 RHEL 9，其基于上游内核版本 5.14，并源自 CentOS Stream；10 月，SUSE 推出业界首个自适应 Linux 平台原型（Adaptable Linux Platform，简称 ALP），旨在让用户专注于事情负载，从硬件和运用层抽离出来。
看海内操作系统，2022 年迎来了多个版本升级。3 月，OpenHarmony 3.1 正式发布；4 月，欧拉首个数字根本举动步伐全场景长周期版本 openEuler 22.03 LTS 正式发布；7 月，华为正式发布 HarmonyOS 3 以及搭载 HarmonyOS 3 的多款新产品；8 月，OpenCloudOS 开源操作系统社区正式发布首个 Linux 源社区（L1）内核版本 OCKS 2207，这也是 OpenCloudOS 源社区项目的核心组件；11 月，龙蜥社区正式发布面向云时期打造的下一代操作系统 Anolis OS 23 公测版……
2022 年，国产操作系统市场增速显著。根据亿欧智库测算，国产操作系统通用市场增速将超过 20%，在 2024 年将达到 34.1 亿元的规模。做事器操作系统方面，数据显示，2022 年上半年，中国做事器操作系统新增装机量是 195 万套，整年估量超过 400 万，过去两年，这个数字是 322 万和 350 万。这解释在家当数字化的背景下，操作系统依然是个巨大的增量市场。
总体而言，2022 年，国产操作系统在技能、社区和商业化方面均有快速发展：技能方面，更多企业及研究机构投入到自研系统项目中，原创组件和技能如雨后春笋般呈现；社区方面，头部社区发达发展，新的社区不断涌现；商业化方面，OSV 都有较为明显的古迹增长。
另一个显著变革是，中国开源力量迅速崛起，海内开拓者正越来越深入地参与到开源操作系统的培植中。在一份对 Linux 内核提交数量的统计中，来自中国的开拓者占比不断提高，有统计的来自中国的 patch 数，连续 7 年超过美国成为第一。
操作系统作为底层根本软件，其安全性至关主要，操作系统的安全也是网络系统信息安全的根本。2022 年，环球范围内都进一步重视开源软件供应链问题，可以说，开源安全在今年迈出了一大步。
2022 年 1 月 13 日，美国白宫调集了政府和 Apache 软件基金会、Linux 基金会、开源安全基金会、GitHub、微软、谷歌、甲骨文、红帽等企业或组织共同评论辩论开源软件安全问题。5 月 12 日，Linux 基金会和开源安全基金会提出了一项为期两年的近 1.5 亿美元的投资操持，并提出十个开源安全目标：安全教诲、风险评估、数字署名、内存安全、事宜相应、更好的扫描、代码审计、数据共享、软件物料清单（SBOM）以及改进的供应链。
海内方面，10 月 24 日，开放原子开源基金会联合 27 家单位共同发起开源安全委员会，开源安全委员会致力于制订开源项目的安全流程和规范、供应开源开拓的安全工具和平台、发起开源安全依赖的关键项目、推动开源安全的国际互助与互换。
如何评价国产操作系统的 2022？
对付国产操作系统在 2022 年的整体发展，受访专家均给出了积极评价，关键词包括机遇、加速、协力等。
操作系统作为信息技能的核心底座，具有繁芜度高、投入大、生态培植难、成功率低等特点。经由二十余年的探索与实践，中国有能力在技能上实现一个大型的操作系统。同时，近几年海内操作系统市场快速增长，人才储备量提升，政策投入力度巨大，操作系统家当正迎来新机遇。在这一背景下，国产操作系统的发展也驶入快车道，从无到有，从可用到好用，海内开拓者用短韶光迅速完成这一转变。此外，与其他软件不同，操作系统是一个强生态的产品，这也须要操作系统厂商与硬件厂商、高校、互联网等软件厂商等各个链条配合尽力，共同促进操作系统生态培植。
对付做事器操作系统，则可以用“格局尽显，稳中有进”来形容这一年。
2022 年，主流云厂商、做事器厂商、芯片厂商以及传统操作系统厂商都加大了对操作系统研发和操作系统社区的投入。随着中国在操作系统领域研发力度的持续增加，国产开源操作系统社区和商业化操作系统的产品性能都已经大幅提升，生态培植也初具规模，开始具备规模化推广能力。
“当前国产操作系统正在逐渐走向成熟好用阶段。未来 5-10 年，可能是国产操作系统的黄金时期。”受访专家表示。
重点趋势与变革解读2022 年，Linux 内核最大的一个变革是新增了对 Rust 措辞的支持。此外，近两年呈现出的新技能在 2022 年连续带来新的变革，如 eBPF 技能、RISC-V 架构。
Rust for Linux
Rust 凭借其内存安全特性，近年来受到越来越多开拓者的支持，并连续 7 年被 Stack Overflow 开拓者调查评为“最受欢迎的编程措辞”。2022 年的调查结果显示，有 87% 的开拓者表示想要连续利用 Rust。
而 Linux 内核社区长期以来都因此性能、稳定性、安全作为发展的基本哀求，这与 Rust 在安全方面的特性非常契合。因此，早在几年前就有开拓者呼吁在 Linux 内核中增加 Rust 措辞的支持。
在 2022 年 9 月举行的 Linux Plumbers Conference 上，有一场关于 Rust 是否会涌如今 Linux 中的小型会议，会议谈论了将 Rust 作为一门系统编程措辞集成到 Linux 内核主线的事情。彼时，Linux 的创建者 Linus Torvalds 在接管媒体采访时表示，“如果不出意外，Rust 将会涌如今 Linux 6.1 版本中”。12 月 11 日，Linus Torvalds 发布了最新的 Linux 6.1 内核稳定版，正式引入对 Rust 的支持。
Rust for Linux 带来的收益明显，安全性上的收益尤为突出。
在安全性上，Window 的一份数据可以作为参考。此前，一位微软工程师曾透露，微软产品每年通过安全更新办理的所有漏洞中，大约 70% 是内存安全问题。由于 Windows 紧张是用 C/C++ 这两种“内存不屈安”的编程措辞编写的。
Linux 同样如此。随着 Linux 内核代码量愈发弘大，贡献者数量迅速增长，系统安全性问题也变得越来越突出。而 Rust 设计初衷便是为理解决内存安全问题，在功能保持不变的情形下，用 Rust 措辞进行重写相称于将安全性提升三倍旁边。此外，Linux 内核对代码实行效率哀求较高，Rust 的实行效率和 C/C++ 近乎同等，这也是其能成为底层系统编程措辞的缘故原由之一。
当前，Rust for Linux 还处于早期阶段。长期以来，Linux 内核主线代码基本都由 C/C++ 措辞编写，接管 Rust 须要社区补充和完善大量的周边事情。
同时，对付内核掩护者来说，Rust 进入 Linux 内核也会带来一些问题。
首先，没有银弹。虽然 Rust 措辞在设计上更多地考虑了内存安全、线程安全等，但代价是比较陡峭的学习曲线，以及利用者在实现某些功能时的便利性。此外，内核是贴近硬件、最底层的程序，某些在用户态司空见惯的措辞特性，比如非常的处理办法，在内核里是不一样的。对付 Rust 而言，如何在内核里更好地事情，还有很大的探索空间。
其次，打算机措辞和自然措辞一样，都能反响出文化。C/C++ 措辞反响出来的文化和 Rust 不同，对付那些已经非常熟习并深度认同 C/C++ 措辞文化的资深 Linux 内核掩护者来说，接管 Rust 的难度较高。
对付 Rust for Linux 的未来发展，多数专家都给出了积极评价：“从长远看，会有越来越多新的代码用 Rust 来实现。”
eBPF 时期来临
eBPF 的全称是“扩展型伯克利封包过滤器（Extended Berkeley Packet Filter）”，最早是从 BPF (Berkeley Packet Filter) 技能扩展而来，是一种无需变动 Linux 内核代码，便能让程序在内核中运行的技能。
2014 年，eBPF 首次涌如今 Linux 内核中。经由社区不断迭代，目前，eBPF 技能已经非常成熟，技能运用呈现井喷征象。虽然在设计之初 eBPF 仅为 Linux 内查究事，但近年来已经出身了一批基于 eBPF 的项目。2021 年 5 月，微软启动了新的开源项目 eBPF for Windows，该项目旨在让开发者在现有 Windows 版本之上利用熟习的 eBPF 工具链和运用编程接口（API）。为了更好地推动 eBPF 的发展，2021 年 8 月 12 日，Linux 基金会旗下的非营利性组织 eBPF 基金会正式成立。
2022 年，eBPF 热度不减，仍是当下最火的技能之一。eBPF 技能带来的收益明显，一方面，包括 Linux、Windows 在内的主流操作系统内核是宏内核，可拓展性较差，而 eBPF 技能能够以非侵入式的办法对内核进行扩展；另一方面，eBPF 供应了比较好的安全性、扩展性和兼容性。
不少受访专家对 InfoQ 表示，eBPF 的发展前景广阔，属于 eBPF 的时期已经来临。
“eBPF 技能的发展已经超出了我的预期。操作系统内核在没有运用 eBPF 技能以前，全体内核是静态的，编写内核时实现了什么功能，运行时也只有这些功能，最多可以做一些参数的调度，但无法带来更繁芜的功能变革。运用 eBPF 技能往后，可以在 Linux 内核中运行沙盒程序，编译成干系字节码加载到内核中，无需变动内核源代码或加载内核模块。”有受访专家表示，eBPF 技能为操作系统内核供应了一个新的可能性，为内核带来根本性的改变。
对付 eBPF 的未来，eBPF summit 2022 《The future of eBPF in the Linux Kernel》给出了几个演进方向：
更完备的编程能力：当前 eBPF 的编程能力存在一些局限性（比如不支持变量边界的循环，指令数量受限等），演进目标是供应图灵完备的编程能力；更强的安全性：支持类型安全，增强运行时 Verifier，演进目标是供应媲美 Rust 的安全编程能力；更广泛的移植能力：增强 CO-RE，加强 Helper 接口可移植能力，实现跨体系、平台的移植能力；更强的可编程能力：支持访问 / 修正内核任意参数、返回值，实现更强的内核编程能力。拥抱 RISC-V
近几年，RISC-V 以其开放的指令集架构受到越来越多操作系统厂商和开拓者的青睐，不少操作系统开始拥抱 RISC-V，并成为一种新兴趋势。Semico Research 预测，到 2025 年，RISC-V 市场规模将超 10 亿美元。
国外包括英特尔、苹果、Tenstorrent、瑞萨电子等多个厂商都在积极布局 RISC-V。2022 年 2 月，英特尔宣告加入 RISC-V International 基金会，正式成为该基金会第 19 个高等会员，并设立了 10 亿美元的 IFS 基金，用于帮助初创和成熟企业进行代工生态的创新，个中很大一部分用于 RISC-V；9 月，半导体家当剖析机构 SemiAnalysis 称，苹果正在将其嵌入式内核将全面转移到 RISC-V 架构；同月，任职于 Tenstorrent 卖力 RISC-V 架构的传奇芯片设计师 Jim Keller 喊出了“未来是属于 RISC-V 的”口号。
在 2022 RISC-V 国际峰会上，RISC-V 基金会首席实行官 Calista Redmond 表示，“我们 2022 年的愿景是让 RISC-V 无处不在，随着 RISC-V 在汽车、航空航天、数据中央以及消费设备等各个领域的采取和开拓，这一愿景已经真正实现”。
目前，RISC-V 国际基金会在 70 个国家 / 地区拥有超过 3180 名会员，覆盖芯片厂商、芯片设计做事公司、软件供应商等软硬件公司，以及大学、科研机构和投资机构等。市场上有超过 100 亿个 RISC-V 核心，环球有数万名工程师致力于 RISC-V 操持。
海内方面，自 2018 年景立中国 RISC-V 家当同盟以来，四年间已有 150 多家会员单位。包括华为海思、阿里平头哥、紫光展锐、兆易创新在内的多家芯片厂商基于 RISC-V 架构开拓产品，越来越多的操作系统厂商和社区开始拥抱 RISC-V。2020 年 4 月，中科院软件所牵头成立了 openEuler 社区 RISC-V SIG 组。
2022 年 8 月，阿里平头哥发布首个高性能 RISC-V 芯片平台“无剑 600”及 SoC 原型“曳影 1520”；同月，阿里云、中科院软件所 PLCT 实验室、平头哥等在龙蜥社区成立 RISC-V 架构联合小组，全面兼容并促进 RISC-V 生态发展；同月，OpenCloudOS 社区推出 OCKS 2207.2 内核版本，增加对 RISC-V 64 架构的支持；11 月，deepin 社区宣告支持曳影 1520，deepin V23 已经启动与曳影 1520 平台的适配；12 月，中科院软件所基于 openEuler 打造的傲来操作系统宣告进入 2.0 阶段，最新发布的“傲来 2.0-RV”聚焦 RISC-V 指令集，供应仿照器、硬件板卡等多种运行环境，个中硬件板卡支持中科院喷鼻香山、果壳系列，支持哪吒 D1 开拓板、赛昉 VisionFive 单板机、SiFive 公司 Unmatched 系列，同时也集成了澎峰科技的并行打算库。移动操作系统方面，2022 年，OpenHarmony 新增了对 3 款 RISC-V 芯片的支持，包括 TLSR9518、HPM6750IVM1 以及 BK7235。
从生态繁荣程度上来看，RISC-V 生态正处于增长关键期。当前，RISC-V 的生态培植有很多根本性事情须要做，比如硬件须要更加成熟和规范，软件（紧张是在内核层面）须要与硬件合营得更好，以及功能更加完善，这些都须要内核开拓者们互助完成。“我们的履历便是 Upstream First，即任何事情都首先贡献到上游社区，与所有的生态互助伙伴一起，完善这个生态。”受访专家总结道。
展望操作系统的 2023值得关注的技能趋势 / 方向
2023 年，操作系统领域值得关注的技能趋势 / 方向除了 Rust for Linux、eBPF、RISC-V 的发展，还有云原生、异构打算、安全以及 AI 等。
云原生
操作系统是连接运用和硬件的桥梁，它的发展和 IT 根本举动步伐密切干系。当前，随着云的不断遍及以及云原生的不断蜕变，云会逐渐成为企业 IT 形态的主流，企业数字根本举动步伐将基于云来重修，并迎来超过式发展。
与此同时，全面基于云、并面向云做设计研发的操作系统将成为主流。目前，国内外各大操作系统厂商和云厂商都在积极为这一超过式发展做准备。2022 年，操作系统 + 云协同趋势越来越明显。微软借助其基于云打算的操作系统 Azure，不断增加公共云的市场份额；红帽除了企业 Linux（RHEL），也在云平台 OpenShift 上投入重兵；SUSE 也发布了专为边缘环境中的容器化事情负载量身打造的轻量级操作系统 SLE Micro 5.2。
有受访专家预判，“未来 IT 根本举动步伐属于云，而未来的操作系统也属于云上操作系统”。
异构打算
异构打算是近年来打算机领域涌现的热门方向之一，紧张是指利用不同类型指令集和体系架构的打算单元组成系统的打算办法。与传统的通用打算芯片比较，异构架构具有高性能、低功耗等显著优点。
2021 年，以 DPU 以及各种各样 XPU 为代表的异构打算异军突起，英伟达、英特尔先后发布了 DPU、IPU。2022 年，英特尔表露了 XPU 观点的下一步方案——新架构 Falcon Shores，它能将 x86 CPU 和 Xe GPU 硬件合并到同一颗芯片中。据路线图所示，Falcon Shores 操持于 2024 年完成。2022 年，环球首台原生 RISC-V 条记本电脑 ROMA 正式发布，并首次运行无剑 600 高性能异构芯片曳影 1520。
有受访专家表示：“在 2023 年，可能会呈现出更多的异构打算设备，操作系统要想更好地支持这些打算设备，须要办理很多技能难题，比如如何在不同的平台上运行软件。”
安全
随着操作系统代码数量逐渐增加，以及支持的硬件日益广泛，安全性问题不容忽略。一方面，操作系统向下支持硬件，硬件上的某些安全毛病可能须要在软件层面进行修复；另一方面，操作系统本身具有海量的代码，一些新特性或新的实行机制涌现，也会给安全带来一些新的寻衅。
此外，开源安全也是 2023 年值得关注的方向之一（编者注：后续我们也将发布针对开源安全的盘点与展望文章，敬请期待）。随着越来越多的开源软件在千行百业中得到广泛运用，安全问题日益凸显，供应链安全攻击和容器安全威胁问题日益严厉。如何构建安全可信的操作系统，是每个参与者须要长期思考的问题。
AI
近几年，AI 技能在操作系统领域出身了诸多运用。比如，openEuler 社区曾发布一款名为 A-Tune 的操作系统性能调优引擎，能够利用 AI 技能，对运行在操作系统上的业务建立精准模型，动态感知业务特色并推理出详细运用，根据业务负载情形动态调节并给出最佳的参数配置组合，从而使业务处于最佳运行状态。
除了调优工具，估量在 2023 年，操作系统领域结合 AI 技能还会带来更多惊喜，比如人机交互。
每一次人机交互办法的变革都会导致全体家当的超过式发展或颠覆式发展。相应地，操作系统也须要做出改变，否则无法支撑新形态下的运用程序。在 2023 年，一旦 AR（增强现实）、VR（虚拟现实）、MR（稠浊现实）技能取得长足发展，那么，操作系统一定也会迎来超过式的发展。
如何做好操作系统生态培植？
生态是操作系统发展的核心，也是其能否成功的关键。与国外主流操作系统比较，国产操作系统由于起步较晚，在生态培植方面仍面临一定的寻衅。
随着开源发展理念逐渐成熟，越来越多的厂商开始发起成立操作系统开源社区，进一步加快操作系统生态培植。从 2019 年开始，海内先后成立了 openEuler、OpenAnolis、OpenCloudOS 等社区。2022 年，统信、麒麟分别成了桌面操作系统根社区深度（deepin）社区、openKylin 社区。
“现在是操作系统社区的春秋战国时期”，受访专家表示，随着操作系统赛道持续火热，越来越多的企业参与个中，培植自己的开源社区。在社区发展的早期阶段，一定会碰着各种各样的问题，但如果产品精良，环绕这个产品可以吸引足够多的企业 / 开拓者参与进来，并具备一定的创新能力，始终保持开放和中立的态度，经由韶光的蜕变，终极会向成熟社区迈进。“做开源社区该当多做实事、少务虚”，受访专家总结道。
那么，2023 年，如何才能更好地打造操作系统开源社区？
首先，有情有利，方能长久。社区须要进一步鼓励互助伙伴在社区探索出更多的互助模式，聚焦在产品和商业互助本身，真正牵引企业在社区落地。开源不是公益，找准自身商业代价点才能有可持续发展，基于此，操作系统生态才能在开源社区的沃土上成景象。
其次，生态是圈，双向奔赴。操作系统是一项门槛比较高的技能，专业人才、技能储备、研发资源都比较有限。环绕客户业务场景，操作系统家当生态圈上的操作系统、芯片、整机、数据库、中间件、以及运用软件厂商须要互帮互助，双向奔赴，让有限资源充分流利，终极拉高海内操作系统家当天花板。
末了，放弃个人，造诣大我。当前海内操作系统开源社区的局势须要百花齐放，要开展竞争、建立一个完备商业的竞争环境，大家可以在一个小生态里各自觉生创新，但终极还是要汇聚在一处。如果没有一个统一的生态、社区或是标准去做，可能就会涌现“七国八制”的征象，不仅摧残浪费蹂躏资源，还影响效率。
写在末了有研究机构预测，到 2024 年，国产操作系统有 7 倍的增长空间，到达百亿级的市场规模。可以说，这是国产操作系统最好的时期，机遇远远大于寻衅。
对付操作系统领域的开拓者而言，除了要持续提升自身的研发能力，还要具备创新能力与安全意识，始终对技能保持好奇心，并积极拥抱开源。
采访高朋先容（按姓名首字母排序）
郭振宇，OpenCloudOS 社区 TOC 主席；
江大勇，openEuler 委员会主席；
刘恺，SUSE Euler 卖力人；
马涛，龙蜥社区理事长；
任革林，OpenHarmony 项目管理委员会首席架构专家；
张磊，统信软件高等副总经理、CTO；
张家驹，红帽首席架构师。
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