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操作系统行业市场现状与发展趋势分析报告 操作系统行业市场现状与发展趋势分析报告 目录 一、大视野：半个世纪操作系统演进史.-4 - 1.1、什么是操作系统？.-4 -1.2、早期CP/M、DOS单用户单任务OS.-5 -1.3、桌面霸主Windows单用户多任务OS.-6 - 1.4、Unix/BSD/Linux多用户多任务操作系统.-8 - 二、浪淘沙：操作系统三十年格局演进.-14 - 2.1、Windows+Intel强垄断时代.-14 -2.2、Android/iOS移动互联网时代.-17 - 2.3、屡败屡战的本土化操作系统.-21 - 三、大变局：操作系统行业生态展望.-26 - 3.1、政府示范效应，民用替代空间巨大.-26 - 3.2、上游芯片成熟，下游软件应用丰富.-28 - 四、投资建议.-31 - 4.1、中国软件.-31 - 4.2、深之度.-32 - 五、风险提示.-34 -图1、冯·诺依曼计算机体系结构.-4 -图2、CP/M 操作系统视窗.-5 -图3、DOS操作系统视窗.-5 -图4、添加网络功能的Windows 95交互界面.-7 -图5、内置IE浏览器的Windows 98 操作系统.-7 -图6、Windows系统发展时间表.-8 -图7、装载Unix系统的PDP-7计算机.-9 -图8、Unix系统架构.-9 -图9、Unix、类Unix家族变迁史.-10 -图10、Unix System V家族操作系统.-11 -图11、BSD家族操作系统.-11 -图12、Linux系统体系结构.-11 -图13、Linux操作系统发展路径.-12 -图14、国际流行Linux发行版本.-13 -图15、本土化主流Linux发行版本.-13 -图16、Unix、类Unix家族变迁史.-13 -图17、2022-2022年全球桌面操作系统市场变化.-14 -图18、2022年8月全球桌面操作系统分布.-15 -图19、2022-2022年美国桌面操作系统市场.-15 -图20、2022年8月美国桌面操作系统市场.-16 -图21、Chrome OS vs. Windows.-16 -图22、2022年8月中国桌面操作系统市场.-17 -图23、2022年8月中国桌面操作系统分布.-17 -图24、2022年8月全球移动操作系统分布.-18 -图25、2022-2022年全球移动操作系统市场变化.-19 -图26、2022-2022年美国移动操作系统市场变化.-19 -图27、2022年8月美国移动操作系统分布.-20 -图28、2022-2022年中国移动操作系统市场变化.-20 -图29、2022年8月中国移动操作系统分布.-21 -图30、Xteam Linux系统软件包.-22 -图31、蓝点与红旗操作系统.-23 - 图32、Deepin操作系统界面.-24 -图33、央企与国企员工人数.-26 -图34、中国与美国操作系统渗透率.-27 -图35、全球市场操作系统占有率.-28 -图36、国产操作系统上下游产业链.-30 -图37、中国软件股权结构图.-31 -图38、深之度股权结构图.-32 -图39、搭载深之度OS的华为MagicbookPro.-33 -表1、DOS操作系统发展历程.-6 -表2、Windows桌面操作系统发展历程.-7 -表3、Unix家族及其衍生发行版本.-10 -表4、政策为国产操作系统提供支撑.-21 -表5、国产操作系统活跃度一览.-25 -表6、国产操作系统市场空间预测.-28 -表7、国产操作系统与自研芯片适配情况.-29 - 一、大视野：半个世纪操作系统演进史 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。 图1、冯·诺依曼计算机体系结构 根据应用场景不同，可将操作系统分为服务器、桌面和移动三大类，根据系统底层架构不同，又可将其分为Unix/OS X、Linux/Android、Windows，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。 图2、CP/M 操作系统视窗图3、DOS操作系统视窗 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位机CP/M，并开启了统治桌面操作系统的时代， 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。 表1、DOS操作系统发展历程 版本年份增加的功能 1.01981基本磁盘操作功能 1.251982双面软盘 2.01983硬盘、子目录 2.011983支持 2.111983半高型软盘 2.251983扩展字符集 3.01984 1.2MB软盘、大硬盘 3.11984PC网络 3.21986 3.5英寸软盘 3.31987大容量硬盘、PS/2 4.01988提供功能表驱动环境 4.011988改正4.0版本中的错误 5.01992增加存储器使用范围 6.01993提供倍增磁盘容量、存储器管理费 6.21994改进倍增磁盘容量、提供扫描磁盘 6.221995改进磁盘压缩方式、支持CD-ROM 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。 表2、Windows桌面操作系统发展历程 版本年份增加的功能 1.01985日历、记事本、计算器；鼠标功能、多任务 2.01987窗口缩放、内存扩展 3.01990界面、人性化交互、内存管理；多国语 3.1199232位机、虚拟设备驱动（VxDs）支持、SDK、新图标、多媒体等 3.111993网络功能、即插即用技术、局域网功能 321994Truetype、中文版Windows3.11 951995全32位机、Internet网络功能、内核NT4.0、“开始”工具条、 981998IEExplorer、FAT32文件系统、多显示器、WebTV、内核NT4.1 XP2022内核NT5.1、家庭与商用版、内核NT5.1 72022内核NT6.1、DirectX11、IE8、支持GPU 82022分布式文件夹文件系统复制（NFSR）服务、系统管理程序虚拟 化技术（Hyper-V）、Metro应用、云服务（SkyDrive）、新用 户界面 8.12022恢复“开始”按钮、软键盘手势操作、Kiosk模式 102022生物识别技术、Cortana搜索、多桌面、放弃Metro风格 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。2022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。 图4、添加网络功能的Windows 95交互界面图5、内置IE浏览器的Windows 98 操作系统 1.4、Unix/BSD/Linux 多用户多任务操作系统 桌面操作系统领域，微软在长达近30年的时间里，几乎垄断市场，在中高端服务器领域及移动、嵌入式设备领域，则以Unix/Linux 为主导。无论是苹果的OS X 、iOS ，还是谷歌的Android ，从本源与设计哲学上来说，都脱胎于Unix 。 多用户多任务操作系统：允许多个用户通过各自的终端使用同一台机器、共享主机系统中的各种资源，从而每个用户程序可进一步分为几个任务，使之并发执行，以进一步提高资源利用率和系统吞吐量的操作系统。 Unix OS 是此类操作系统的典型代表，在大、中和小型机中所配置的，多数是多用户多任务操作系统。随着开源免费的Unix/Linux 系统及其衍生版本出现，Unix/Linux 在个人电脑上也迅速流行起来，其中Unix 版本包括OpenBSD 、NetBSD 、FreeBSD 、OpenSolaris 等，Linux 包括Debian 、Mint 、Ubuntu 、Fedora 、OpenSUSE 、CentOS 、ArchLinux 、Red Hat 等。国产本土化操作系统，发轫于1999年，且多数是基于Linux 进行的二次开发，目前市场比较流行的诸如Deepin 、Ubuntu Kylin 、NeoKylin ，皆由此而来。 UNIX 操作系统 Unix 诞生于美国Bell 实验室。1965年，贝尔实验室开始一项由通用电气（GE ）和麻省理工学院（MIT ）合作的MULTICS 计划建立一套多用户、多任务、多层次的操作系统。至1969年，因计划进度慢，项目被暂停下来，次年，Ken Thompson 将系统移植入PDP 7机上，Unix 操作系统雏形就此诞生，由于只能支持两位使用者，故有人称之为“UNiplexed Information and Computing Service ，UNICS ”，取音为“UNIX ”，也因此，1970年被视为“Unix 元年”。 图6、Windows 系统发展时间表