软件行业深度报告：国产操作系统浮沉录

随着 5G 网络通信技术的不断进步，未来信息产业将朝着云计算与物联网（IoT）趋势发展，产能的爆发将为终端不同应用场景带来更多需求。

来源 | 兴业证券

1.1、什么是操作系统？ 
操作系统（Operating System，OS），是配置在计算机硬件上的第一层软件，是 对硬件系统的第一次扩充，占据整个计算机系统核心地位。
从 1945 年第一台计算 机诞生至今，随着半导体技术的快速迭代，操作系统也经历了企业商用、个人计 算机（PC），再到移动端三个阶段，诞生了诸如 Unix、Linux、Windows、OS X、 Android 等操作系统。
随着 5G 网络通信技术的不断进步，未来信息产业将朝着云计算与物联网（IoT）趋势发展，产能的爆发将为终端不同应用场景带来更多需求。
1946 年，第一台电子计算机 ENIAC 诞生于宾夕法尼亚，ENIAC 没有操作系统，其 交互只是在“人-硬件”的方式下进行。
20 世纪 50 年代，晶体管出现并取代真空 管，从而诞生了第二代计算机。
由于功耗与体积大幅缩小、性能大幅提升，人机、 CPU 与 I/O 之间的效率矛盾日益突出，进而产生了单道、多道批处理系统、分时 系统和实时系统。
而分时系统也最终演化成时下流行的多用户多任务操作系统 UNIX，以及它的变体 Linux 操作系统。

其中，Linux、 OS X 为 Unix 衍生变体版本、Android 则是基于 Linux 的一个发行版本，本部分从 操作系统功能演进角度，作出相应分类。
1.2、早期 CP/M、DOS 单用户单任务 OS 
随着超大规模集成电路（VLSI）和计算机体系结构发展，市场诞生了微机操作系 统——配置在微型机上的系统软件。
目前市场主流的微软 Windows 10 和苹果 OS X 就是典型的微机操作系统。
然而，追溯最早诞生的微机操作系统，却是配置在 8 位处理器上的 CP/M。

第一个微机操作系统 CP/M 

1973 年，第一代通用 8 位微处理机芯片 Intel 8080 发布，同一年，PL/M 创始人 Gary Kildall 博士开发了一个管理程序和数据程序。
1974 年，Gary Kildall 成 立 Digital Research（DR），并发布第一个微机操作系统 Control Program - CP/M V1.3，后陆续被各国微机厂商采用，围绕它的软件也呈爆炸地得到开发。
1977 年 DR 公司对 CP/M 进行重写，使其适配 Intel 8080、8085、Z80 等 8 位芯 片为基础的多种微机上。
1979 年又推出带有硬盘管理功能的 CP/M 2.2 版本。
由于 CP/M 具有较好的体系结构、适应性强、可移植性强以及易学易用等优点，从而 在 8 位微机中占据了统治地位，成为“标准八位机软件总线”。
但是，由于芯片 VLSI 技术的快速发展，CP/M 在向 16 位 CPU 的转化上错失机会， 在以 IBM 的 PC/AT 以及兼容机为中心的 16 位个人计算机市场上，惨败给微软的 DOS 系统，后逐渐从市场上消失。

磁盘操作系统（DOS）崛起 

1978 年，微软 Bill Gates 开始为 Intel 8086 处理器编写程序，1980 年 8 月，盖 茨与 IBM 签订合同，同意为 IBM 的 PC 机开发操作系统，并以 5 万美元价格收购 QDOS 操作系统。
在对其进行升级改造后，微软于 1981 年发布了第一代 16 位机 MS-DOS 系统，并授权给 IBM 使用，第一台 IBM-PC 机问世。
该系统在 CP/M 基础上 进行了较大扩充，功能上有很大增强。
因此，很快，装有 MS-DOS 系统的 IBM-PC 便击败了当时流行的 8 位机 CP/M，并开启了 DOS 统治桌面操作系统的时代。
1983年 IBM 推出配有 Intel 80286 芯片的 PC/AT，相应地，微软开发出 MS-DOS 2.0 版 本，它不仅能支持硬盘设备，还采用了树形目录结构文件系统。
1987 年微软宣布 MS-DOS 3.3 版本。
从 1.0 到 3.3 版本， MS-DOS 都属于单用户单任务操作系统，内存被限制在 640 KB。
1989 年到 1993 年，微软又先后推出多个 MS-DOS 版本，它们都可以配置在 Intel 80386、80486 等 32 位微机上。
1995 年微软停止更新 MS-DOS 系统，转向 Windows 系统开发，由于系统的优越性能受到当时用户广泛欢迎，MS-DOS 成为了事实上 16 位单用户单任务操作系统标准。
1.3、桌面霸主 Windows 单用户多任务 OS 
作为单用户单任务操作系统，无论是 CP/M，还是 MS-DOS，都只能在同一时间处理 一个程序。
单用户多任务操作系统，指仅允许单用户上机，但允许用户把程序分 为若干个任务并发执行，进而有效改善系统性能。
目前在 32 位微机上配置的操 作系统基本上都是单用户多任务操作系统，其中，最具代表性的是微软的 Windows 系列。
1985 年，微软尝试推出第一款图形操作系统 Windows 1.0，微软操作系统从此进 入单用户多任务阶段。
1985 、1987 年微软分别推出Windows 1.0和Windows 2.0， 由于当时硬件平台只支持 16 位处理器，对 Windows 1.0 和 2.0 不能很好支持。
1990 年，微软针对人机交互界面、内存管理都进行了改进，同时添加了多国语版 本，迅速占领市场。
至 1993 年，微软针对 Intel 386 和 486 等 32 位 Windows 3.1 推出时，Windows 已成为微型计算机的主流操作系统。
1995 年，微软推出 Windows 95，较之以前的 Windows 3.1 有许多重大改进，采用 了全 32 位处理技术，并兼容旧的 16 位应用程序，使应用开发有了很好的延续， 同时，在该系统中还集成了支持 Internet 网络功能。
1998 年又推出 95 的改进 版 Windows 98，是最后一个仍兼容以前 16 位应用程序的 Windows，其最主要的改进是把微软公司自己开发的 Internet 浏览器整合到系统中，方便用户上网浏 览，另一个特点是增加对多媒体的支持。
2001 年微软发布了 32 位版本的 Windows XP，同时提供家用和商业工作站两个版本，成为当时使用最广泛的个人操作系统。
同年，还发布了 64 位 Windows XP。