在剛剛過去的2022 OpenCloudOS 社區(qū)開放日上，國(guó)產(chǎn)開源操作系統(tǒng)OpenCloudOS正式發(fā)布首個(gè)源社區(qū)（L1）項(xiàng)目及首個(gè)全量軟件包（L3）版本，并披露其技術(shù)研發(fā)路線圖。

圖片來源@網(wǎng)絡(luò)視頻截圖

據(jù)官方介紹，這意味著，OpenCloudOS將成為我國(guó)首個(gè)具備全鏈路國(guó)產(chǎn)化能力的服務(wù)器操作系統(tǒng)，可以為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供自主可控的上游版本，和滿足企業(yè)級(jí)穩(wěn)定性需求的軟件供應(yīng)版本。

OpenCloudOS的由來

2021年12月22日，OpenCloudOS操作系統(tǒng)開源社區(qū)正式成立，由操作系統(tǒng)及軟硬件廠商與個(gè)人開發(fā)者共同倡議發(fā)起，有20余家操作系統(tǒng)生態(tài)廠商及用戶成為首批創(chuàng)始單位。

據(jù)官方介紹，OpenCloudOS操作系統(tǒng)開源社區(qū)成立之初，即決定成為完全開放中立的開源社區(qū)，并已通過開放原子開源基金會(huì)的TOC評(píng)議，確認(rèn)接受社區(qū)項(xiàng)目捐贈(zèng)。

后續(xù)在基金會(huì)托管和監(jiān)督下，OpenCloudOS將以標(biāo)準(zhǔn)開源社區(qū)模式運(yùn)作，與社區(qū)參與單位共治共建。

換句話說，就是OpenCloudOS操作系統(tǒng)開源社區(qū)不存在廠商標(biāo)簽，也不由任何一個(gè)單獨(dú)的廠商主導(dǎo)。

社區(qū)將打造全面中立、開放、安全、穩(wěn)定易用、高性能的Linux服務(wù)器操作系統(tǒng)為目標(biāo)，今年1月26日，開源操作系統(tǒng)社區(qū)OpenCloudOS宣布發(fā)布首個(gè)正式版本：OpenCloudOS 8.5。

據(jù)官方介紹，OpenCloudOS 8.5版本基于Linux內(nèi)核自主研發(fā)設(shè)計(jì)，采用自動(dòng)分區(qū)、格式化并安裝默認(rèn)軟件包的自動(dòng)化簡(jiǎn)易安裝方式，默認(rèn)不安裝圖形環(huán)境，用戶可按需手工安裝，能滿足絕大部分服務(wù)器場(chǎng)景的通用需求。

另外，OpenCloudOS針對(duì)云原生場(chǎng)景設(shè)計(jì)了一整套原創(chuàng)云原生特性，形成云原生內(nèi)核，其典型特性包括以下幾方面。

（1）容器資源視圖隔離 (cgroupfs)

云原生場(chǎng)景中，容器的整體隔離性還不完整，/proc、/sys文件系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵資源信息沒有完整的容器化，導(dǎo)致在物理機(jī)/虛擬機(jī)中的一些常用命令(比如 free / top )在容器中運(yùn)行時(shí)，不能準(zhǔn)確展示容器視角的信息。

OpenCloudOS內(nèi)核增強(qiáng)了容器資源視圖隔離，實(shí)現(xiàn)了cpustat、cpuinfo、loadavg、meminfo、vmstat等關(guān)鍵資源視圖的隔離，同時(shí)支持iotop等實(shí)用工具，整體提升了容器隔離性。

（2）云原生SLI(容器視圖的專業(yè)指標(biāo))

從云原生的角度看，云原生SLI可以理解為針對(duì)云原生場(chǎng)景的、可用于觀測(cè)Service level的指標(biāo)，具體來說即容器視角的的一些關(guān)鍵指標(biāo)。

另一方面，現(xiàn)有Upstream Kernel在Cgroup基本的統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控還比較原始和粗糙，缺乏可用的、容器視角的SLI數(shù)據(jù)采集和抽象。

OpenCloudOS內(nèi)核設(shè)計(jì)了云原生SLI，通過在內(nèi)核中實(shí)時(shí)的搜集和計(jì)算(低開銷方式)提供SLI指標(biāo)，供上層( K8s )使用。

（3）Monitor Buffer(常態(tài)化內(nèi)核關(guān)鍵監(jiān)控)

OpenCloudOS內(nèi)核提供的云原生常態(tài)監(jiān)控工具，用于監(jiān)控干擾和抖動(dòng)的內(nèi)存區(qū)，當(dāng)關(guān)鍵指標(biāo)不符合預(yù)期(超限)時(shí)，自動(dòng)記錄相關(guān)上下文信息，能有效捕獲隨機(jī)出現(xiàn)的異常上下文，解決業(yè)務(wù)隨機(jī)抖動(dòng)的業(yè)界難題。

（4）ARM64 熱補(bǔ)丁

內(nèi)核熱補(bǔ)丁技術(shù)是一種無需重啟服務(wù)器，即可實(shí)現(xiàn)修改內(nèi)核運(yùn)行時(shí)代碼的技術(shù)。OpenCloudOS基于Kpatch框架開發(fā)了ARM64熱補(bǔ)丁特性，完整提供了ARM64環(huán)境中的熱補(bǔ)丁解決方案，可在不影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的情況下，修復(fù)內(nèi)核bug或者安全漏洞

（5）Page Cache Limit

Page Cache是Linux內(nèi)核的一種文件緩存機(jī)制，可提升系統(tǒng)的讀寫性能。但是過多的文件緩存，會(huì)占用大量的系統(tǒng)內(nèi)存，可能會(huì)導(dǎo)致各種系統(tǒng)問題。

OpenCloudOS實(shí)現(xiàn)了Page Cache Limit特性，可以解決因Page Cache過多導(dǎo)致的各種問題，同時(shí)可增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)容器級(jí)別的Page Cache Limit(包括Slab Limit)，可進(jìn)一步增強(qiáng)容器的隔離性。

OpenCloudOS的現(xiàn)狀與未來

據(jù)官方介紹，目前OpenCloudOS社區(qū)管理機(jī)構(gòu)如理事會(huì)、技術(shù)委員會(huì)（TOC）都已經(jīng)成立，已有47家企業(yè)和機(jī)構(gòu)參與社區(qū)共建，騰訊、英特爾、中興、京東云、OPPO、清華大學(xué)、北京大學(xué)等都是社區(qū)的重要成員。

此外，社區(qū)還組建了多個(gè)興趣小組（SIG），如合規(guī)SIG、發(fā)布SIG、基礎(chǔ)設(shè)施SIG等。

用戶態(tài)組件方面，OpenCloudOS預(yù)計(jì)將于2023年初發(fā)布V9第一個(gè)版本，V9版本將完全從Upstream社區(qū)構(gòu)建和維護(hù)所有的軟件包，不依賴其他廠商和下游社區(qū)，與獨(dú)立演進(jìn)的內(nèi)核一起構(gòu)成完整的L1社區(qū)。

然后由社區(qū)頭部廠商根據(jù)L1社區(qū)構(gòu)建商業(yè)版本 (即L2版本)，并各自在自己的應(yīng)用場(chǎng)景中經(jīng)過大規(guī)模應(yīng)用驗(yàn)證后，最終輸出穩(wěn)定的企業(yè)級(jí)穩(wěn)定OpenCloudOS 社區(qū)版本 (即L3版本，OpenCloudOS V9)。

換句話說，L1是一切發(fā)行版的上游“河流源頭”，投入大，更底層；L2是基于L1開發(fā)的“企業(yè)級(jí)穩(wěn)定版本”，位于“河流的下游”，提供商業(yè)技術(shù)服務(wù)，滿足企業(yè)級(jí)需求；L3是基于L2的衍生版本，就像“河流下游的分支”，穩(wěn)定性經(jīng)企業(yè)級(jí)應(yīng)用驗(yàn)證，通常是面向社區(qū)的免費(fèi)再發(fā)行版本。

后續(xù)，OpenCloudOS還將發(fā)布首個(gè)源社區(qū)正式版本（OpenCloudOS Stream 22.12）及第二個(gè)社區(qū)大版本，滿足企業(yè)自主可控的需求。

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國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)之殤

無獨(dú)有偶，就在6月21日，被稱為操作系統(tǒng)“國(guó)家隊(duì)”的麒麟軟件宣布，在七位中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院院士的共同見證下，麒麟軟件與國(guó)內(nèi)主流操作系統(tǒng)廠商、研究機(jī)構(gòu)、社會(huì)組織攜手共創(chuàng)中國(guó)首個(gè)桌面操作系統(tǒng)根社區(qū)openKylin將于6月24日14:00正式發(fā)布。

實(shí)際上，自1999年4月8日，中國(guó)第一款基于Linux/Fedora的國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)Xteam Linux 1.0 發(fā)布以來，中國(guó)在本土操作系統(tǒng)領(lǐng)域的探索已長(zhǎng)達(dá)二十余年，藍(lán)點(diǎn)（Blue Point）、紅旗（Red Flag）等國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)都曾寄托了不少國(guó)人的期望，即便現(xiàn)在市面上能查詢到的“國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)”也至少有15種。

然而可惜的是，目前真正能長(zhǎng)期堅(jiān)持版本迭代的只有麒麟軟件、統(tǒng)信軟件和中科方德三家，大部分國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)由于諸多原因，未能形成足夠的市場(chǎng)影響力，難逃“誕生—短暫輝煌—迅速衰落”的周期。

操作系統(tǒng)之難，不完全是技術(shù)上的，形成良性循環(huán)的軟硬件生態(tài)可能是更為重要的因素，Windows的發(fā)展歷程就是一個(gè)典型案例。

盡管在高層的推動(dòng)下，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)在政企用戶市場(chǎng)已經(jīng)破冰，但在個(gè)人消費(fèi)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的表現(xiàn)乏善可陳：最近5年，即便在國(guó)內(nèi)，所有國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率加起來也不足百分之五。

好在，國(guó)內(nèi)開發(fā)者對(duì)國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)還不是完全無感。

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總體而言，長(zhǎng)期以來，我國(guó)操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)處于“多、小、散”的狀態(tài)，操作系統(tǒng)也成為我國(guó)被“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)之一，操作系統(tǒng)OpenCloudOS的全鏈路國(guó)產(chǎn)化，讓我們看到了中國(guó)在基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域突破被動(dòng)局面的一道新曙光。當(dāng)然OpenCloudOS未來的發(fā)展如何，我們還需要拭目以待。