科普：這些年我們在國產(chǎn)操作系統(tǒng)做的工作

國產(chǎn)操作系統(tǒng)不僅僅是換皮膚

本來今天要推QT5的研究文章，但通過昨天的議論，我覺得很多國人對國產(chǎn)操作系統(tǒng)上有誤會，“這不就是在linux系統(tǒng)上換一個皮膚嘛”，這種評論我聽到的最多。所以我覺得有必要給對國產(chǎn)操作系統(tǒng)有誤會的人做個科普。讓大家了解這么多年我們在國產(chǎn)操作系統(tǒng)上做了哪些工作。

作者：python小生來源：今日頭條|2020-08-24 19:00 收藏 分享

昨天寫國產(chǎn)操作系統(tǒng)的文章，頭條推薦量突破10萬，這證明國人對國產(chǎn)操作系統(tǒng)還是很關(guān)注的。有很多人也私信給我各種技術(shù)問題，其中能解答的我也有回復(fù)。也有很多問題因為超出我知識的盲區(qū)，無法做出解答，非常抱歉。

本來今天要推QT5的研究文章，但通過昨天的議論，我覺得很多國人對國產(chǎn)操作系統(tǒng)上有誤會，“這不就是在linux系統(tǒng)上換一個皮膚嘛”，這種評論我聽到的最多。所以我覺得有必要給對國產(chǎn)操作系統(tǒng)有誤會的人做個科普。讓大家了解這么多年我們在國產(chǎn)操作系統(tǒng)上做了哪些工作。

什么是桌面操作系統(tǒng)？

桌面操作系統(tǒng)就是大家平常電腦里面用的操作系統(tǒng)。 桌面操作系統(tǒng)應(yīng)該是所有操作系統(tǒng)類型中最為復(fù)雜、研發(fā)技術(shù)難度最高的一種操作系統(tǒng)了。 世界上非常優(yōu)秀的桌面操作系統(tǒng)有微軟的Windows和蘋果的Mac OS，其他的Linux桌面操作系統(tǒng)，比如Fedora、Suse、Ubuntu包括我們自己的deepin操作系統(tǒng)，雖然這十幾年取得了長足的進(jìn)步，但是相對于Windows和Mac OS，不論技術(shù)先進(jìn)性、交互設(shè)計還是產(chǎn)品質(zhì)量方面都還有非常大的差距。

桌面操作系統(tǒng)都有哪些部分組成？

一個普通用戶使用的桌面操作系統(tǒng)的組成部分主要包括：

內(nèi)核、驅(qū)動以及固件：主要用于驅(qū)動硬件可以正常工作，除了CPU、內(nèi)存、磁盤外，最主要的是要廣泛兼容不同的網(wǎng)卡、顯卡、聲卡和外設(shè)等硬件設(shè)備。

軟件倉庫及眾多開發(fā)庫：如果沒有開源社區(qū)眾多大神打包好的軟件倉庫和各種開發(fā)庫，要基于Linux來開發(fā)一個操作系統(tǒng)甭說開源愛好者，甚至就是一個中型公司都很難做起來，可以說開源軟件倉庫從本質(zhì)上改變了操作系統(tǒng)和開源軟件的開發(fā)模式，豐富的軟件倉庫使開源開發(fā)者、組織和公司能夠使用最新技術(shù)的同時開發(fā)成本也降低了很多。

桌面環(huán)境：就是大家平常一開機(jī)就用到的桌面、任務(wù)欄和開始菜單等，可以說一個高質(zhì)量和交互設(shè)計極佳的桌面環(huán)境可以極大降低用戶使用新的桌面操作系統(tǒng)的門檻。

應(yīng)用商店：對于用戶來說，絕對不僅僅是一個好玩的桌面環(huán)境就能留下的，沒有好的應(yīng)用商店帶來的海量應(yīng)用和方便易用的安裝操作，普通用戶用幾天就會放棄，可以說應(yīng)用商店是留住普通用戶的最基本要求。

預(yù)裝應(yīng)用：在國內(nèi)來看，至少需要解決QQ、Office、網(wǎng)銀和一系列方便易用的多媒體應(yīng)用才能算是一個好用的桌面操作系統(tǒng)。目前國產(chǎn)操作系統(tǒng)可以兼容很多windows軟件，若是有迫切的需要，可以去官網(wǎng)提交自己的需求來加速適配。

什么是桌面環(huán)境？

桌面環(huán)境簡單來說，就是在內(nèi)核和X Server之上，寫一批程序讓用戶登錄后就可以直覺性、流暢的使用桌面、任務(wù)欄、開始菜單、文件操作和系統(tǒng)設(shè)置。

這里對X server做個科普，X server是Linux系統(tǒng)里面圖形接口服務(wù)器的簡稱。

Windows系統(tǒng)的界面是這個系統(tǒng)不可分割的一部分，各種窗口操作界面顯示都是由系統(tǒng)核心直接管理的，

而Linux的圖形界面并不是系統(tǒng)的必要組成部分，它可以在無界面的條件下運行。當(dāng)需要Linux提供界面的時候，系統(tǒng)就會建立一個或者數(shù)個X server，通過X協(xié)議跟窗口管理器交互，由獨立于系統(tǒng)的應(yīng)用程序來產(chǎn)生窗口，狀態(tài)欄，按鈕之類的交互界面。

比較常見的Linux界面操作環(huán)境有KDE和GNOME，為它們提供系統(tǒng)支持的就是X server，而并非Linux核心。

總結(jié)一下linux圖形界面層次關(guān)系：

linux本身--》X服務(wù)器《-［通過X協(xié)議交談］-》窗口管理器（綜合桌面環(huán)境）--》X應(yīng)用程序。

這個世界上從功能完整性和產(chǎn)品質(zhì)量來看主要有四個桌面環(huán)境：

RedHat主導(dǎo)開發(fā)的Gnome， Gnome2的穩(wěn)定性和性能都非常好，包括后面的Mint桌面都是衍生于Gnome2。

Suse主導(dǎo)開發(fā)的KDE：可以說功能最為豐富的桌面環(huán)境，包括產(chǎn)品質(zhì)量以及性能每年都在飛速進(jìn)步。

Ubuntu主導(dǎo)開發(fā)的Unity： Unity身上還是可以看到很多Gnome2的影子，產(chǎn)品質(zhì)量和性能都不錯，Ubuntu自己獨立開發(fā)了Mir、Unity桌面環(huán)境和一些全局菜單等獨特特性。

Deepin主導(dǎo)開發(fā)的DDE： 作為DDE的開發(fā)者，客觀的評價，產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計視覺都符合中國人的習(xí)慣，很多地方的交互設(shè)計細(xì)節(jié)要比其他桌面環(huán)境做的更加精致和簡單，主要面向開箱即用的非技術(shù)型用戶，從功能設(shè)計上并不適合技術(shù)高手和那些本來就喜歡折騰的技術(shù)型用戶

其他輕量型的桌面環(huán)境，比如LXDE、XFCE、Enlightenment雖然性能極佳，但是從桌面環(huán)境的功能完整性和交互設(shè)計的精致性上都不夠，比較適合有一定技術(shù)深度，追求性能和自己配置多于開箱即用的技術(shù)型用戶。

剩下的就是一堆平鋪類窗口管理器，比如大家熟知的：awesome， i3， xmonad， dwm， stumpwm等等，這些窗口管理器型的桌面環(huán)境有300多個，我曾經(jīng)為了研究所有桌面環(huán)境的特性，把這些窗口管理器都用過，最喜歡的是xmonad。這類窗口管理器的可以把個人的工作環(huán)境內(nèi)存和性能消耗降到極低，而且可定制性極強，甚至可以通過編程來打造自己獨一無二的工作環(huán)境。這類窗口管理器型的桌面環(huán)境比較適合開發(fā)人員和黑客，當(dāng)然也不乏國內(nèi)一大批裝X用戶。

桌面環(huán)境和那些換主題的工作差別在哪里？

可以說，桌面操作系統(tǒng)的核心技術(shù)和產(chǎn)品功力都聚焦在桌面環(huán)境上。 只有掌握了桌面環(huán)境這個古老而又深奧的核心技術(shù)，才能說在桌面操作系統(tǒng)上可以任意修改和改進(jìn)，才能給用戶帶來更好的用戶體驗。

因為桌面環(huán)境強調(diào)的是從上至下全棧技術(shù)攻克，不論技術(shù)深度、技術(shù)全面性和代碼工程量來說都是巨大的，開發(fā)一個功能完備的桌面環(huán)境需要20+人以上的團(tuán)隊工作最少2年以上才能打造出來，而且桌面環(huán)境的技術(shù)核心全部都依賴一批古老的協(xié)議，比如：x11、xcb、composite等基礎(chǔ)技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)上幾乎沒有文檔教你怎么一步一步的構(gòu)建桌面環(huán)境，現(xiàn)成的桌面環(huán)境因為發(fā)展多年，代碼已經(jīng)非常復(fù)雜，最多只能從核心代碼片段有所學(xué)習(xí)。一個人要自上而下框架式的學(xué)習(xí)桌面環(huán)境核心技術(shù)并實現(xiàn)一套功能完備的桌面環(huán)境幾乎不可能。

所以，大部分的Linux發(fā)行版都是基于Gnome、KDE改的，大多數(shù)都是在網(wǎng)上找一批主題（Gtk+主題、圖標(biāo)主題、光標(biāo)主題、窗口邊框主題、DM主題、鎖屏主題）再配上一張好看的壁紙就可以做一套自己DIY的桌面環(huán)境。很多Linux社區(qū)的用戶說，你看我自己都可以做桌面環(huán)境，甚至很多國內(nèi)的Linux發(fā)行版廠商也是拿著社區(qū)的桌面環(huán)境然后換一套皮膚就去騙政府的錢，說自己是自主研發(fā)的操作系統(tǒng)。

既然換套主題也可以很好，那么桌面環(huán)境和那些換主題的工作差別在哪里？ 在我看來，主要在幾個方面：

核心技術(shù)能力：如果沒有掌握桌面環(huán)境的核心技術(shù)，所有的修改能力僅僅限于修改主題、logo、字符串替換的能力

產(chǎn)品質(zhì)量無法保障：特別是有很多隱蔽性的bug，如果不掌握核心技術(shù)，連問題發(fā)生的原因都不知道，更不用提怎么解決

設(shè)計細(xì)節(jié)：如果大家仔細(xì)看那些只是套用主題的桌面環(huán)境，就會發(fā)現(xiàn)外面看著還可以，但是很多按鈕的顏色、留白以及控件的對齊都是有問題的，甚至是粗糙的，為什么？這是由GTK+的主題設(shè)計導(dǎo)致的，GTK+強調(diào)的是一套原生控件打天下，但是面對無窮的應(yīng)用和需求，不是所有的交互都能靠一套控件才能滿足的，在大多數(shù)Linux社區(qū)開發(fā)者不具備控件自繪的能力前提下，大多數(shù)開發(fā)者都選擇套用不合適的控件和控件主題去拼裝，而GTK+主題的作者不可能在制作主題的時候測試所有軟件，而且從GTK+先天限制也做不到，最后導(dǎo)致不論怎么套用主題，各種軟件拼裝在一起，就像各種質(zhì)量參差不齊的補丁拼在一起一樣的，大多數(shù)開源社區(qū)開發(fā)者被虐很多年可以忍受粗糙的設(shè)計細(xì)節(jié)，但是對于普通用戶來說，這種拼裝的設(shè)計細(xì)節(jié)就像拿著當(dāng)年的諾基亞和現(xiàn)在的iPhone7放一塊的感覺那么強烈。

統(tǒng)一的操作接口：比如右鍵菜單、文件打開對話框、認(rèn)證對話框等等，只有從深層次統(tǒng)一這些底層接口，才不會看到不同風(fēng)格的右鍵菜單、文件打開對話框、認(rèn)證對話框，這些都對于統(tǒng)一的桌面操作系統(tǒng)體驗非常重要，想一想如果你自己買的iPhone各處都粗糙不一樣，你會不會砸了它？但是為啥這么多開源愛好者就能忍受這些粗糙的東西？（因為自己沒有花錢，花了錢你看他不把客服電話打爆。..）

一個完整的桌面系統(tǒng)從技術(shù)剖面看，從下到上主要分這幾層：

內(nèi)核驅(qū)動層：前面已經(jīng)說了，主要是保障硬件的基本功能和兼容性，所有的Linux發(fā)行版都大同小異，差別就是內(nèi)核補丁集不一樣，或者集成的驅(qū)動和固件多少的差異

顯示服務(wù)層：從內(nèi)核引導(dǎo)到plymouth（我們俗稱的開機(jī)動畫）后，只要你見到登錄界面輸入密碼的時候，這時候X Server已經(jīng)起來了， X Server簡單來理解就是Linux系統(tǒng)中掌握著繪制圖形界面生殺大權(quán)的“天神”，所有程序要繪制圖形的時候都要發(fā)送消息到 X Server， X Server才會給你畫出來。同時X Server也是事件輸入（鍵盤鼠標(biāo)）輸出（顯示器）的抽象層，開發(fā)者可以不用考慮底層驅(qū)動和顯卡驅(qū)動細(xì)節(jié)，直接就可以使用X11/XCB的API進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，只不過更多的開發(fā)者是使用Gtk+/Qt這些在X11/XCB更上層的API進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)

顯示管理器：簡單的理解就是你看到的登錄界面提示你輸入密碼的那個地方

資源管理器：這一層主要由一系列的底層守護(hù)程序來監(jiān)控硬件的狀態(tài)，并匯報給上層的桌面環(huán)境和應(yīng)用進(jìn)一步操作，比如常見的就有網(wǎng)絡(luò)、電源、磁盤、藍(lán)牙、聲音、鍵盤、打印等

桌面環(huán)境： 以深度桌面環(huán)境為例，主要包括桌面環(huán)境后臺服務(wù)和守護(hù)進(jìn)程、桌面環(huán)境對外提供圖形開發(fā)工具庫、二進(jìn)制工具、DBus API服務(wù)和桌面環(huán)境UI界面層幾個部分組成的，后面我會詳細(xì)講每一個細(xì)節(jié)

應(yīng)用商店：主要提供系統(tǒng)的軟件安裝、卸載、升級等操作，保證用戶可以安全易用的進(jìn)行軟件管理，同時提供了商店的評論和評分等功能

應(yīng)用程序：主要包括深度開發(fā)的系列應(yīng)用、合作開發(fā)的國內(nèi)應(yīng)用、Android應(yīng)用、Windows應(yīng)用和網(wǎng)頁應(yīng)用，開發(fā)者在linux系統(tǒng)中內(nèi)置了Android RAT，因此，可以直接運行Android應(yīng)用。

為什么開源的輪子不能用？

深度造了那么多輪子，為什么不用社區(qū)的？

社區(qū)技術(shù)大拿很多，但是技術(shù)強大的同時能把一個應(yīng)用的UI和交互細(xì)節(jié)做好的開發(fā)者鮮有 社區(qū)大部分軟件都是面向開發(fā)者，功能確實強大，但是對于小白用戶來說太復(fù)雜了 深度希望十年之內(nèi)解決linux桌面的問題，我們內(nèi)部每天幾百個commit的快速迭代，社區(qū)主導(dǎo)開發(fā)完了花都謝了 希望做出來再吹牛，不想天天在社區(qū)打嘴炮。

十幾年開源社區(qū)為什么做不好桌面？

主要用戶群體是開發(fā)者，大多數(shù)開發(fā)者喜歡黑客般的各種功能堆在一起，而普通用戶只需要簡單易用的產(chǎn)品 太過于碎片化：大家不齊心，每個人都造半成品互相打壓，沒有形成合力，最后社區(qū)除了大量的半成品，并沒有多少應(yīng)用能夠比Windows軟件更好（真正能和Windows平臺堪比的應(yīng)用不超過50個） 鄙視小白的氛圍不好，技術(shù)稍微好一點的人就打擊小白用戶，大量真正的桌面小白用戶走了以后，最后導(dǎo)致大家都不關(guān)心桌面的細(xì)節(jié)體驗 做的太少，說的太多，有行動，10年就是翻天覆地變化，而不是大家時間長了都失望了。

開源社區(qū)擅長什么？

開源社區(qū)適合做遠(yuǎn)程協(xié)助，碎片化的事情，比如文檔和翻譯，深度社區(qū)全世界的翻譯貢獻(xiàn)者就超過300多名： https://www.transifex.com/linuxdeepin/public/ ， 曾經(jīng)創(chuàng)造西班牙語一星期就翻譯完整個系統(tǒng)的奇跡

開源社區(qū)適合吐槽， 我說的是客觀的吐槽，https://bbs.deepin.org/ 各種用戶幫助開發(fā)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)更多測試版的bug和非常非常好的反饋建議 開源社區(qū)適合打包移植， https://www.deepin.org/dde/desktop-transplantation/ 目前深度桌面已經(jīng)移植到 Arch， Manjaro， SparkyLinux， openSuse， Ubuntu， Gentoo， Fedora 等發(fā)行版

國內(nèi)技術(shù)圈偏見

我在開源社區(qū)十幾年看到國內(nèi)技術(shù)圈很多偏見，最主要的有幾個：

拿著自己的平鋪式窗口管理器裝X，鄙視小白用戶：其實玩過的人都知道，就是一些配置，花一些耐心和毅力就能搞定，這些只能證明你比較能折騰，但折騰并不代表你的學(xué)識淵博和能力高超，更不是鄙視和嘲笑別人的資本

認(rèn)為只有玩內(nèi)核才是技術(shù)高手： 不懂linux的人這樣認(rèn)為，很多開發(fā)者也這樣認(rèn)為，真正開發(fā)內(nèi)核的開發(fā)者都知道，內(nèi)核開發(fā)和應(yīng)用開發(fā)和其他任何開發(fā)都一樣，唯一的不同就是更難調(diào)試，更復(fù)雜。不是只會內(nèi)核開發(fā)的開發(fā)者才是最厲害的人，很多內(nèi)核的開發(fā)都要和應(yīng)用以及現(xiàn)實場景配合才有意義。更不是自己會編譯內(nèi)核就開始了不起了

認(rèn)為做UI和桌面環(huán)境很容易： 其實很多嘲笑做UI的人，即使是一些開發(fā)者，我相信大部分人連XCB以及窗口移動，甚至窗口陰影都繪制不出來，在國內(nèi)看到太多拿著無知當(dāng)權(quán)威的噴子了，希望這些人長大以后學(xué)會謙虛。其實大家都是看著功成名就來評判的，蘋果應(yīng)該是這個世界上折騰UI細(xì)節(jié)最多的公司，但是沒有人說蘋果只會UI，為什么？國人就喜歡打壓還沒有成功的公司，然后跟風(fēng)吹捧成功的公司和產(chǎn)品

Linux就是應(yīng)該折騰： Linux早期的折騰對于開發(fā)者來說是非常有幫助的，但是人都有會老，都會累的那一天（要不是為什么達(dá)拉斯黑客大會那么多大牛最后用Mac， 是因為他們折騰沒有你多嗎？），一旦折騰完Linux就應(yīng)該花更多時間去學(xué)習(xí)新的知識或享受生活， 而不是一直都在折騰，然后鄙視不會折騰的人。

通過上面的科普，大家還有認(rèn)為國產(chǎn)系統(tǒng)僅僅是換膚那樣簡單的事情嗎？我認(rèn)為大家應(yīng)該尊重每一位技術(shù)開發(fā)者，但是真的對于那些完全不基于調(diào)查，只是簡簡單單基于對國內(nèi)開發(fā)團(tuán)隊鄙視而輕言下結(jié)論的人感到痛心，希望國人基于事實支持好的產(chǎn)品和團(tuán)隊，停止一切不實的攻擊。