梅宏院士：软件定义是泛在操作系统的重要实现形式
2022-03-10 13:58:18   来源：信创咨询   评论：0 点击：

　　软件定义是泛在操作系统的重要实现形式

　　梅宏指出，人机物融合带来了机联网、社交网、物联网和各种各样的计算模式，泛在计算时代离我们越来越近。面向泛在计算，需要全新的操作系统，完成计算通信和电子产品的垂直整合、软硬协同、场景驱动等等，这些都为操作系统的发展带来新机遇。

　　在梅宏看来，所谓的泛在操作系统，“需要和物理世界打很多的交道”，因此软件定义是重要的实现形式。“软件定义Everything，软件定义X，我们需要为X构建一个操作系统，这是操作系统多样化的需求。”

　　此外，梅宏表示，泛在操作系统的探索和实践都是在场景驱动下进行的，大多数都源于传统的嵌入式操作系统的技术途径。例如，美国面向制造业的操作系统，德国面向汽车的操作系统，华为正在做的面向物联的操作系统等，都能够归为泛在操作系统的应用案例。

　　梅宏表示，现在操作系统谈的更多的是在IT领域，通信领域，未来更进一步的是把物理世界的操作扩展进来，把物理资源管理起来。“每个单位、每个具体的实体可能都会需要构建自己的操作系统，这正是泛在操作系统的意义所在。”

　　梅宏指出，泛在操作系统的发展还有很多探讨性的工作，更有诸多挑战。例如，从单一计算模式到多样服务模式、从有限固定资源到海量、异质、异构、自主资源，系统管理的复杂呈指数级增加；从单一信息空间到三元融合空间，从封闭到开放，从确定到非确定，辖域范围和性质发生根本性变化；从单点单向信任到多方多元互信，信任关系错综复杂，可信性难以保障等。

　　泛在操作系统有望成为国产操作系统研发和生态构建新热点

　　图片

　　随着全球新一轮信息技术的快速发展，人机物互联成为未来信息技术的典型应用场景。继主机操作系统、个人计算操作系统、移动操作系统之后，泛在操作系统新形态正在兴起，有望成为国产操作系统研发和生态构建的热点，推动我国新时期系统软件自主发展。

　　概念框架

　　泛在操作系统，就是针对泛在计算环境，支持泛在计算模式的新型操作系统。在人、机、物融合的环境下，信息基础设施是海量异构的软硬件资源，各种设备都将成为网络终端，具备可寻址、可感知、可通信、可控制等能力，这就涉及到各终端之间的管理与控制。泛在操作系统的主要功能就是将各种事物（包括物理的和虚拟的）都管理起来，从而构建一个人、机、物之间信息实时动态交互的服务场景，使客观世界和主观世界的事物都以拟人化的方式主动服务，进而实现服务智慧化。泛在操作系统不仅具有感知、计算和存储等功能，还要为各种智慧化、泛在的服务提供一个复杂的、异构的、动态变化的支撑环境。

　　研究热点

　　瞄准国家在操作系统及其生态上的重大战略需求，探索面向泛在计算场景的操作系统新理论及其软件定义新方法，研究泛在操作系统基础理论、方法技术与生态构建的有机体系。

　　未来形态

　　人机物融合带来了机联网、社交网、物联网和各种各样的计算模式。如果将其命名为泛在计算，就需要新的面向泛在操作的直整合，需要软硬系统，需要完成计算通信和电子产品的融合，需要垂协同，需要特定场景，满足指数级提升的、极端化应用需求和极端化硬件资源需求，这些需求为泛在操作系统的发展提供了新机遇。

　　功能特点

　　灵活多变的系统结构：人机物融合泛在计算场景的典型特征包括应用场景复杂多样、泛在资源海量异构，要求操作系统具有灵活多变的系统结构。

　　新型内存系统：人机物融合场景催生了很多数据驱动的跨域应用，操作系统面临着灵活进行数据的冷热迁移并实现跨域低延迟访存等挑战，需要新型内存系统的支撑。

　　智能硬件设备：人机物融合泛在计算环境既包括各种处理器、存储器，也包含种类多样、性能功耗受限的传感器与执行器等其他硬件设备。

　　全新的交互指令：人机物融合泛在计算环境扩展了人机交互空间和交互模式，如何对多模式人机交互进行抽象，提出便于操作系统实现的简单交互指令集是一个全新的需求。

　　操作系统生态：人机物融合泛在计算使得泛在操作系统生态的构建面临边界开放、社会技术和信息物理融合的挑战，汇聚众多跨界涉众、管理不同类型开源制品、维护健康生态是泛在操作系统生态构建的主要难点。

　　实现形式

　　中国科学院院士梅宏：未来操作系统可能是多生态并存，而软件定义是泛在操作系统的重要实现形式。