對Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核系統(tǒng)概述
Linux操作系統(tǒng)有很多值得學習的地方，這里我們主要介紹Linux操作系統(tǒng)，包括介紹Linux兼容內(nèi)核等方面。Linux操作系統(tǒng)是由Unix操作系統(tǒng)演變而來的。由于是開放源代碼的項目，問世之后就得到了廣泛的關心和參與，得以逐步趨于成熟。在技術 上，Linux幾乎全盤繼承了Unix，所以從一開始就有著相當?shù)母叨群蛢?yōu)勢。 然而，Linux在技術上的優(yōu)勢和先進性并未轉(zhuǎn)化成市場占有率。十年過去了，臺式機操作系統(tǒng)的市場實際上已被Windows壟斷。
短期計劃
2009年2月，將提供針對主流發(fā)行版的Linux兼容內(nèi)核安裝包 。
中期計劃
實現(xiàn)所有win32系統(tǒng)調(diào)用，真正體現(xiàn)Linux兼容內(nèi)核在兼容性和效率上的優(yōu)勢。
長期計劃
實現(xiàn)Windows設備驅(qū)動框架與設備驅(qū)動支撐界面。
項目背景
就中國目前的狀況而言，絕大多數(shù)用戶都使用Windows，并且已經(jīng)習慣于使用Windows。從某一方面而言，微軟在占領中國操作系統(tǒng)市場的過程中，已經(jīng)把一代中國人訓練成了Windows的用戶。 可是，操作系統(tǒng)不同于其他個別的應用軟件，這是帶有根本性的基礎軟件。整個世界、整個國家的計算機應用都依賴于同一個公司的產(chǎn)品，這不是一件好事。而在桌面操作系統(tǒng)上還有可能與Windows形成競爭的，則非Linux莫屬。 為此，無論是國外還是國內(nèi)，都有不少的公司和組織在致力于推動Linux的應用、拓展Linux的市場，并且得到許多國家政府的支持，然而效果卻不甚理想。
究其原因，一是用戶已經(jīng)習慣于使用Windows，二是許多用戶實際上已經(jīng)離不開Windows上的一些應用軟件。于是人們開始設法讓Windows的應用軟件可以在Linux操作系統(tǒng)上運行，這樣就可以使Windows的用戶“平滑轉(zhuǎn)移”到Linux，同時仍能使用 Windows應用軟件。Wine就是在這個方向上有著里程碑意義的項目和產(chǎn)品。其思路是一個適配層在Linux內(nèi)核外，形成一個虛擬的Win32應用軟 件界面，讓Windows應用軟件“以為”是在Windows內(nèi)核上運行。實質(zhì)上，這是企圖在內(nèi)核外“抹平”兩個內(nèi)核之間的差別，即“內(nèi)核差別核外補”。
可是，要在核外補平核內(nèi)的差別實非易事，有些差別甚至不可能在核外補平。即使是可以在核外補平的那一部分，也在性能上有著不同程度的問題。所以Wine并沒有扭轉(zhuǎn)局勢。在這樣的背景下，知名操作系統(tǒng)專家毛德操在2003年提出了開發(fā)“兼容內(nèi)核”的思路，主張“內(nèi)核差別核內(nèi)補”，對Linux內(nèi)核加以必要的改進，使其能既支持Linux應用軟件、也支持Windows應用軟件。經(jīng)過一段時期的醞釀，Linux兼容內(nèi)核項目于2005年9月正式啟動，由毛德操領導，浙大網(wǎng)新中央研究院進行研發(fā)。項目的官方網(wǎng)站http://linux.insigma.com.cn也同時正式開通。 作為上市公司和高新企業(yè)，浙大網(wǎng)新從技術、人才和資金方面為項目的順利實施提供了強有力的支持，并將兼容內(nèi)核的研發(fā)納入公司的發(fā)展戰(zhàn)略。 其意圖為把Linux的內(nèi)核擴充成既支持Linux應用、也支持Windows應用，既支持Linux設備驅(qū)動、也支持Windows設備驅(qū)動的 兼容內(nèi)核，從而實現(xiàn)Linux操作系統(tǒng)與Windows之間的高度兼容，使用戶可以直接在Linux上高效運行Windows應用而無需安裝Windows操作系 統(tǒng)，擺脫對Windows操作系統(tǒng)的依賴。
社區(qū)反響
兼容內(nèi)核項目的啟動得到了許多專家的贊同。中國開源軟件推進聯(lián)盟主席陸首群、工程院院士倪光南、OSDL亞太區(qū)總裁平野正信等人均給予高度評價。包括北京共創(chuàng)開源軟件有限公司在內(nèi)的一些Linux操作系統(tǒng)廠商更表示愿與浙大網(wǎng)新攜手迎接中國開源軟件產(chǎn)業(yè)的新崛起。此外，浙大網(wǎng)新還與浙江大學計算機學院的同行結成合作伙伴關系，共同從事兼容內(nèi)核的研發(fā)。
項目思路
對于兼容內(nèi)核的研發(fā)，毛德操總結提出了以“一個框架，兩個界面”為主體，“嫁接與仿制相結合”的思路。
所謂一個框架是指設備驅(qū)動框架。這是因為兩個內(nèi)核中的設備驅(qū)動框架有較大的結構性不同，而把Windows的設備驅(qū)動模塊（.sys模塊）動態(tài)安裝到Linux內(nèi)核中去，Linux內(nèi)核中必須有與之配套的框架。而兩個界面，則是指系統(tǒng)調(diào)用界面和內(nèi)核模塊支撐界面。前者的目的是在Linux內(nèi)核中實現(xiàn)一套與Linux操作系統(tǒng)調(diào)用平行的Windows系統(tǒng)調(diào)用，實際實現(xiàn)的是Windows的“應用軟件二進制界面”、即ABI。后者的目的是為Windows設備驅(qū)動模塊的運行提供類似于庫函數(shù)的支撐，相當于Linux內(nèi)核中“導出”函數(shù)的集合。但是，“一個框架，兩個界面”的實現(xiàn)并不意味著從始研發(fā)，而是應該盡量把Windows函數(shù)的界面“嫁接”到Linux內(nèi)核中的對應函數(shù)上。事實上，對于大多數(shù)的Windows系統(tǒng)調(diào)用和內(nèi)核模塊支撐函數(shù)，在不同程度上Linux內(nèi)核中都能找到其對應物。例如，在請求分配緩沖區(qū) 時，Windows的設備驅(qū)動模塊需要內(nèi)核的支持，而Linux的設備驅(qū)動模塊也有同樣的要求，二者的函數(shù)調(diào)用界面不同，但是實際完成的操作卻是基本相同 的。 當然，嫁接并不是簡單的對接，往往還要對Linux內(nèi)核中的資源加以擴充、修改、甚至重新組合。另一方面，對于一些Windows所特有的、在Linux內(nèi)核中找不到對應物的功能和性質(zhì)，則需要加以仿制。
技術路線
在具體的技術路線方面，Linux操作系統(tǒng)兼容內(nèi)核項目以Wine為起點，初期階段基本依賴Wine，隨著Windows系統(tǒng)調(diào)用的逐步實現(xiàn)，慢慢地逐步走向獨立自主，***就基本上擺脫Wine，實現(xiàn)了Windows的系統(tǒng)調(diào)用界面。之所以說“基本上”擺脫Wine，是因為Wine項目所開發(fā)的許多(用戶空間的)動態(tài)連接庫(DLL)對于兼容內(nèi)核而言還是不可或缺的。顯然，這樣一條漸進的研發(fā)路線有助于兼容內(nèi)核的平滑推進。對于設備驅(qū)動，則以另一個開源項目NDIS Wrapper的成果作為起點，同樣也采用漸進的研發(fā)路線。此外，對于具體功能點的實現(xiàn)，例如具體系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)，將采用先粗后細，逐步逼近，螺旋式推進 的策略。這是因為Windows系統(tǒng)調(diào)用往往帶有許多可選項，要一次就實現(xiàn)所有的可選項不現(xiàn)實，也會拖其它功能點的后腿，所以螺旋式推進是比較合適的對 策。
項目宗旨
作為一個開源項目，Linux兼容內(nèi)核將遵守GPL規(guī)定，公開按規(guī)定應予公開的源代碼。同時也歡迎世界各地的網(wǎng)友與愛好者參與，形成一個Linux兼容內(nèi)核的開源社區(qū)。在開發(fā)兼容內(nèi)核項目的同時，也讓Linux的開源精神得到更好的發(fā)揚。
同時浙大網(wǎng)新將維持一支專職的開發(fā)團隊，采取專職與業(yè)余相結合的開發(fā)方針。條件成熟的時候，將邀請若干專家組成一個技術委員會，更好地指導本項目的進行。顯然，Linux兼容內(nèi)核的開發(fā)不可能是唾手可得，在技術上有著很高的要求。可以肯定的是，Linux兼容內(nèi)核項目有很長的路要走，也會遇上一些困難。在項目開發(fā)人員努力的同時，也希望廣大Linux操作系統(tǒng)開源軟件甚至Windows的愛好者一同參與進來，無論是獻計獻策還是協(xié)同開發(fā)，都可以給這個項目予更多的幫助和支持。
我們期待，到兼容內(nèi)核的研發(fā)（基本）成功之日，我們不光有了一個廣大用戶所期待的操作系統(tǒng)，更成長起來了一支高水平的專業(yè)隊伍，甚至是一支操作系統(tǒng)的專家隊伍。顯然，無論是對于公司、對于用戶，還是對于國家，這都是很有意義的。
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