赵正旭，陶　智，徐　骞

(石家庄铁道大学 信息科学技术学院,河北 石家庄 050043)



基于国产操作系统应用软件部署对策的探讨*

赵正旭，陶智，徐骞

(石家庄铁道大学 信息科学技术学院,河北 石家庄 050043)

自美国棱镜计划曝光以来，各国深感在信息领域的安全受到威胁，纷纷提出了相应的解决对策。2014年4月国务院牵头成立信息安全小组，重点讨论将自主可控操作系统以及与之相配套的软件产业作为优先发展的目标。目前我国已经有许多基于Linux内核的国产操作系统版本，但由于缺乏外围配套软件而受到质疑，并未在全国范围内成功推广普及。为此，结合使用国内外诸多已经成熟稳定的Linux开源或者是闭源软件，从技术实现的层面上提出了基于国产操作系统的应用软件部署策略。该方案的研究为国产操作系统的推广和应用提供了可行的现实依据，从而有助于加快国产操作系统的普及速度。

国产操作系统；应用软件；部署对策

引用格式：赵正旭，陶智，徐骞. 基于国产操作系统应用软件部署对策的探讨[J].微型机与应用，2016,35(18)：16-18.

0　引言

操作系统作为计算机中最重要的系统软件，直接运行在最底层的硬件裸机上，起着管理系统中所有的硬件设备、软件程序和数据信息的作用，其职能是高效协调各类资源的合理分配和调度的有序进行，为用户提供友好的图形化交互界面，提高使用者的工作效率；同时为各类应用程序的开发及运行提供相应的外部接口等。嵌入式设备、智能终端产品系统的有效运作都离不开操作系统提供的基本环境。

信息系统中操作系统是基石，其自主能力事关国家信息安全。计算机中的应用程序都是在操作系统的支持之下工作的。操作系统就如同地基，应用程序就是地基上的房屋，都是通过地基延伸到房子里的。换句话说，只要计算机联上网络，掌控了操作系统，就等于掌握了这台计算机上所有的数据信息[1]。

随着互联网时代的到来，信息安全愈发凸显其重要性，信息基础设施是构建国家网络安全最关键的组成部分，位于网络空间安全的中心地带。实现自主可控的核心基础设施建设，涵盖了操作系统、网络通信硬件、服务软件与协议规则等信息领域重点部分，即一切使用国产的设施服务，包括产品设备、基本核心网络和技术等，使国家网络安全得到有效保障[2]。

1　国产操作系统现状

以开源的Linux系统为基础，国内已经产生了很多版本的操作系统，主要包括中科红旗、中标麒麟和深度操作系统等。但是大多数的操作系统都是基于著名的Linux内核而进行二次开发，其内部的核心技术并没有真正的创新之处，没有超越甚至脱离原有的内核架构，只不过是在本地进行了汉化而已，因此直到目前为止我国还没有真正意义上的操作系统，实现自主创新的操作系统还尚需时日。但近些年来，国家制定了一系列的政策法规，鼓励国产操作系统的自主研发创新，投入了大量的资金和技术设备予以支持，国产操作系统面临的严峻形势渐渐有所好转，众多企业、大学和科研院所的科技人员投身到这股浪潮中，为国产操作系统的自主创新贡献力量，国产操作系统及其相关配套产业迎来了难得的发展机遇。

2　国产外围软件生态现状

我国自主创新的操作系统起步较晚，发展缓慢，势头不足。国外同行各版本的Linux操作系统，其有众多的大型企业和社区的大力支持，经过多年的发展，已经基本趋于稳定，相比较之下国内操作系统外围软件生态圈脆弱，应用软件种类不完备，数量不充足。目前国内有中标Office、金山Office和达梦等少数几家厂商提供相应的配套软件，这些软件囊括了办公和软件开发的绝大部分要求，能够支持撰写文档、编写程序代码、网络通信等，可以部分或者全部满足科研机构、大学和政府等单位在某些领域的使用要求，此外有些操作系统更加人性化，还允许用户使用自带的软件开发工具组件独立研发软件程序，实现特定功能，满足实际需要[3-4]。

3　国产操作系统应用软件部署现状

近些年来虽然国产操作系统取得了重大的进展，但是在应用软件部署方面的形势却不容乐观，原因是在应用软件方面的相对投入存在不足，产品的研发和销售只是集中于为数不多的企业中，导致现阶段国内各种相关程序包数量较少，类型不齐全，不能够完全满足各种用户在多样化条件下的需求，因此在推广部署的过程中遇到了一些阻力。目前这些软件产品主要是应用在军工、政府和国企等少数机构部门中，而在民用领域中的市场份额几乎为零。普通用户群以国产操作系统的外围应用程序不健全、相对薄弱、没有完善的软件体系、体验感不佳等为由而不愿意使用国产操作系统，从而导致数量庞大的用户严重流失。这种情形致使本土软件商店产业发展滞后，没有形成创新引导驱动力，后劲发展缓慢，难以形成有效的可持续的生态循环链条，面临着尴尬的处境，浪费了大量的人力、财力和物力。

4　方案实现方法

针对国产操作系统周围脆弱的软件生态环境这种情况，为满足基本的办公要求，仅从技术实现的层面和角度，实现由Windows XP系统向国产操作系统的过渡替换工作，使得在Windows操作系统上实现的功能也能在国产操作系统上部分实现或者全部实现。对此提出了以下解决方案。其中部署的各类软件来源于国内外，国产操作系统和国外版的Linux系统都是基于Linux内核而开发的，同宗同源。表1列举了部分替换的应用软件[5]。

表1　对应软件类型

4.1rpm方式安装

rpm安装方式分为两种，一种是在线安装，国内比较著名的镜像源有北京理工大学、北京交通大学和中国科学技术大学等；另一种是本地镜像源，需要手动配置才能实现，部署在本地局域网中，二者各有优缺点，相互补充。

4.1.1rpm在线安装

本地源中不含有所需软件包或者是软件需要更新升级的时候使用此方式安装，此方式是从网络镜像源中获取软件包。

4.1.2rpm本地安装

在国产操作系统系统中使用yum管理工具安装、在线升级更新软件时，通常会受到网络连接速度、带宽和延时等的制约，导致软件安装时间过长甚至失败。尤其是有庞大的服务器集群、众多的软件包需要升级时，其更新的缓慢程度可能令人崩溃。相比较而言，在本地构建yum源服务器最大的优点在于局域网网络连接的快速性和稳定性，一旦局域网中安装了yum源服务器，即使在Internet中断连接的情况下，也不会影响yum终端的软件升级和安装过程[6]。所以首先搭建yum局域网源服务器是很有必要的。完成yum本地源的配置之后，就可以开始使用yum命令安装其他相关的软件。

应用软件、网络服务软件、连接硬件的驱动软件可以通过yum命令在镜像源中查询搜索对应的软件包，如果能检索到，那么可以直接使用yum install命令进行安装；否则，需要从网络上下载相应的rpm安装包文件，在命令行中使用rpm命令进行安装。安装完成后，需要编辑修改相关的配置文件，安装一些必要的库，完成综合设置、编辑器设置以及工具设置等。待所有配置完成后，重新启动生效，就可以进行运行测试或者是简单的案例演示。

4.2源码编译方式安装

首先在国产操作系统上，例如中标麒麟，安装最基本的gcc和g++编译环境；安装glibc、gtk、make、automake、cmake等开发编译工具或基础包；另外还要安装相应的开发工具包，通常情况下是包类名中含有devel的，例如kernel-devel、ncurses-devel,还有一些开发库，一般是以lib开头的文件。如果在编译软件时，提示缺少什么库文件、头文件之类的，大多数情况是缺少这些开发工具和开发库等，需要从镜像源文件中找出并进行安装；如果镜像源文件没有提供，则用搜索引擎找寻相应的软件包、库文件和头文件下载，然后导入动态链接库中，此种现象多出现在源码包编译安装的情形中[7-8]。

相互依赖的包在系统中都已经安装，但可能出现提示找不到该文件的情况。这时需要设置一下全局环境变量PATH，#export PATH=/usr/lib/include，其后在shell中运行./configure；make；make install命令进行安装。

以Java集成环境工具开发的程序，jdk包必不可少；安装好jdk，在/etc/profile文件中配置一下Java的路径就可以用了。用perl开发程序，则需要perl环境，必须安装perl的相关包，python也类似于perl的安装步骤。

4.3图形化安装

后缀为.run、.bin等格式的软件，安装时首先需要在终端命令行中改变软件的权限等级，这是由Linux操作系统本身的安全性所决定的，双击运行就进入了图形化安装模式，根据提示，更改路径，设置一些参数和改写环境变量等，直到完成安装，类似于窗口系统中软件的部署方式。这种安装方式非常符合经常使用Windows系统用户的习惯。

通过该项研究，搜集并安装了源于国内外的各类型软件，能够基本满足现有国产操作系统上的实际办公需要，为操作系统的国产化奠定了基础，这将有利于今后国产操作系统进一步的研发工作，朝着更加适合于各类人群需求的方向发展[9-10]。

5　结论

操作系统架构设计中功能模块众多，之间的衔接类型复杂多样，内核代码数量庞大，可以达到几千万行，这就使得提供操作系统服务的商业公司可以轻而易举地通过系统后门等方法控制和获取用户的各种敏感信息数据，让用户隐私暴露无遗。此外，进入互联网和大数据的时代后，信息数据领域成为各国必争之地，倘若我国在关键信息技术上一直依赖引进国外的技术，那么就将在数据研究方面渐渐失去话语权，甚至丧失领导地位和核心竞争能力[2]。操作系统的自主创新研发对于我国信息安全领域的重要性不言而喻。

本文通过对在国产操作系统上进行基本办公环境软件部署的探究，成功安装了文档编辑软件、C/C++编程工具、图像处理软件、浏览器、视频/音频播放器、NVIDIA®显卡驱动、网页流媒体插件和PDF阅读器等，分析研究了各种软件的安装过程，探讨了具体的实施方法和步骤。这些探索对于推进操作系统的国产化具有重要的意义。

[1] 中标软件.操作系统国产化将迎来产业变革机遇[J].软件产业与工程，2014(4):24-28.

[2] 方兴东，张静，胡怀亮，等.中国自主操作系统战略对策研究报告[J].中国信息安全，2014(4):72-97.

[3] 吴金才，张辛，吴勇军，等.国产操作系统的技术特点及应用范围研究[J].电脑知识与技术，2015，11(4):94-95.

[4] 许国锋，许鹏文，邹红霞.国产自主可控技术在军队院校办公自动化中的应用[J].四川兵工学报，2014，35(3):131-132.

[5] 张桂平，陈端迎，刘宝华，等.QT在国产操作系统中的应用[J].计算机光盘与软件应用，2012(13):114-115.

[6] 赵正旭.麒麟操作系统使用与推广[M].北京:科学出版社，2014.

[7] 郭付才，刘志华.基于中标麒麟操作系统的串口调试方法研究[J].微型机与应用，2012，31(10):12-14.

[8] 中标软件.中标麒麟桌面操作系统软件6.0-快速使用指南[Z].中标软件有限公司，2014.

[9] 中标软件.中标麒麟[EB/OL].(2016-xx-xx)[2016-04-28]http://www.cs2c.com.cn/index.php?id=184.

[10] 付友涛，许林英. 软件工程新方法—软件重构[J].微型机与应用，2003,22(10):4-6.

Research on the implementation scheme for application software based on native operating systems

Zhao Zhengxu，Tao Zhi，Xu Qian

(School of Information Science and Technology, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang 050043, China)

Since exposure of the Prism surveillance program manipulated by the United States, many countries felt deeply threatened in the field of information security, and consequently they put forward corresponding countermeasures. In April 2014 the State Council established the Chinese Information Security team, that focuses on developing the self-control operating system and associated software industry, both of which had been published as the priority goal. At present, China has owned native version of the operating system based on Linux kernel. Howerver, the lack of supporting software and peripherals made a huge number of issues on systems’reliabilities and related popularization work. In order to overcome the above-mentioned problems, combining with using many opening or closing source software of Linux about native and foreign countries, this paper proposes application software implementations scheme based on the native operating system via utilizing technical solutions. The research achievements intent to provide a series of reasonable basements in order to promote and advance the native operating system, thus progress the adoption of native operating system development.

native operating system; application software; implementations scheme

河北省高层次人才培养计划(GCC2014010)

TP316

ADOI： 10.19358/j.issn.1674- 7720.2016.18.004

2016-04-28)

赵正旭(1960-)，男，长江学者，博士生导师，教授，主要研究方向：复杂网络，虚拟现实。

陶智(1991-)，通信作者，男，硕士研究生，主要研究方向：操作系统软件分析。E-mail：1648176932@qq.com。

徐骞(1984-)，男，博士，讲师，主要研究方向：计算机图形学、硬件加速技术等。