internet環(huán)境下的操作系統(tǒng)發(fā)展 - 煙臺大學計算機與控制工程學院

1、Internet環(huán)境下的操作系統(tǒng)發(fā)展(節(jié)選),北京大學信息科學技術(shù)學院楊芙清2005年10月,下一代軟件技術(shù)發(fā)展趨勢,軟件 是客觀世界中問題空間與解空間的 具體描述 追求 表達能力強、更符合人類思維模式 具有易構(gòu)造性和易演化性的計算模型軟件工程 應(yīng)用 計算機科學理論和技術(shù) 以及 工程管理原則和方法，按預(yù)算和進度，

2、 實現(xiàn) 滿足用戶要求的軟件產(chǎn)品的 定義、開發(fā)、發(fā)布和維護的工程 或以之為研究對象的學科。 (計算機大百科全書),,構(gòu)造性 軟件 是 典型的知識產(chǎn)品 是 客觀世界中 問題空間與解空間的 具體描述,,軟件 是有結(jié)構(gòu)的,,構(gòu)造性 是軟件的本質(zhì)特性,傳統(tǒng)的軟件開發(fā) 是 個體作坊式的主要

3、 解決功能問題較少 考慮結(jié)構(gòu)問題造成 軟件 復雜度 高維護難度 大 可靠性 差,軟件的本質(zhì)特性－構(gòu)造性和演化性,軟件 是 客觀事物的一種反映是 知識的提煉 知識的體現(xiàn)知識的固化,演化性,客觀世界不斷發(fā)展不斷發(fā)生變化,,軟件系統(tǒng)不可能一成不變 新需求、新技術(shù) 不斷出現(xiàn)

4、 軟件系統(tǒng)要 不斷升級 不斷演化,軟件構(gòu)件技術(shù)集中體現(xiàn)了軟件的構(gòu)造性隨著軟件規(guī)模及復雜性的增加算法 + 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 的描述方式逐漸變得不足人們需要從整體上、從體系結(jié)構(gòu)高度把握軟件構(gòu)件 + 構(gòu)件之間的關(guān)系 是軟件體系結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容,軟件構(gòu)件技術(shù)有力地支持軟件的演化性軟件的演化涉及軟件系統(tǒng)在功能、性能、易用性等方面的改進對于大型軟件系統(tǒng)的維護（演化）工作

5、 占據(jù)開發(fā)單位總開銷的50-75%目前“打補丁”（patched）式的“演化”方式 限制了軟件的演化能力基于構(gòu)件技術(shù)開發(fā)軟件 采用構(gòu)件的集成組裝方式生成軟件 易描述、易配置、易演化 提高了軟件的演化能力,,① 軟硬件之間的異構(gòu)性

6、 促進 軟件技術(shù)的發(fā)展,為屏蔽計算機硬件的異構(gòu)性，發(fā)展了操作系統(tǒng),.NET/COM,,Web Services,,J2EE/EJB,Windows,,,,C/C++語言,,,,,,,,,,,,,,支撐軟件?中間件,為屏蔽操作系統(tǒng)和編程語言的異構(gòu)性，發(fā)展了支撐軟件和中間件,Fortran語言,,為了彌補應(yīng)用軟件與開發(fā)平臺之間的距離，發(fā)展了軟件框架、設(shè)計模式等技術(shù),應(yīng)用系統(tǒng),體系結(jié)構(gòu) 軟件框架 設(shè)計模式,,,,軟件技術(shù)的發(fā)展不斷

7、產(chǎn)生更新的、更復雜的異構(gòu)性問題，如流程、安全、事務(wù)等方面的異構(gòu)性，要求軟件能夠適應(yīng)外部環(huán)境，從而促進軟件技術(shù)的不斷發(fā)展,Java語言,UNIX,,,無需掌握復雜的編程語言/過多的技術(shù)細節(jié)，就可以開發(fā)出滿足需求的軟件,用戶只需關(guān)注高層建模、復用包含復雜技術(shù)細節(jié)的低層模型即可自動生成代碼,② 軟件生產(chǎn)方式的變革 促進 軟件技術(shù)的發(fā)展,手工作坊式軟件開發(fā),軟件工業(yè)化生產(chǎn),,

8、軟件構(gòu)件技術(shù),中間件,網(wǎng)絡(luò),操作系統(tǒng),由服務(wù)提供商，根據(jù)用戶需求，快速正確地構(gòu)造出相應(yīng)服務(wù),盡可能多地凝練共性并復用 降低開發(fā)應(yīng)用軟件的復雜度 以提高軟件開發(fā)效率和質(zhì)量,③ 軟硬結(jié)合是發(fā)展的趨勢 信息技術(shù)中－ 微電子是基礎(chǔ) 軟件是核心 通信網(wǎng)絡(luò)與計算機是載體SOC與嵌入式系統(tǒng) 是 軟硬結(jié)合的典型例子政策： 《關(guān)于鼓勵軟件

9、和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》 （國發(fā)[2000]18號文件）《振興軟件產(chǎn)業(yè)行動綱要》（2002至2005） 國辦發(fā)[2002]47號文件,,以產(chǎn)品為中心 向 以服務(wù)為中心 的轉(zhuǎn)變,近期出現(xiàn)的應(yīng)用服務(wù)提供商 (ASP: Application Service Provider）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（Web Service） 等 皆體現(xiàn)了軟件向服務(wù)發(fā)展的趨勢發(fā)展過程

10、 有服務(wù)：方便使用 有好服務(wù)：保證服務(wù)質(zhì)量 個性化服務(wù)：滿足不同個體的服務(wù)需求,④ 個性化服務(wù)滿足不同個體的需求,,,,Media Gateways,,骨干網(wǎng),媒體網(wǎng)關(guān),服務(wù)器,連接,應(yīng)用軟件與內(nèi)容服務(wù),通信應(yīng)用與控制,客戶,,,,,,,,移動網(wǎng),,廣電網(wǎng),,接入網(wǎng),接入網(wǎng),接入網(wǎng),,,,,,,,其他IP/多服務(wù)網(wǎng)絡(luò),其他電話網(wǎng),,管理,固網(wǎng),移動數(shù)據(jù),移動,移

11、動電話,電話服務(wù),IP電話,媒體服務(wù),可視電話/視頻會議,消息服務(wù),位置服務(wù),⑤ 隨時隨地計算 實現(xiàn)多種訪問方式,,Internet平臺特征,無統(tǒng)一控制的分布性節(jié)點的自治性和不可預(yù)測性鏈接的開放性和動態(tài)性人、設(shè)備和軟件的多重異構(gòu)性使用方式的個性化和靈活性 網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境的多樣性,,,下一代軟件基本形態(tài),,Internet環(huán)境及其應(yīng)用：基礎(chǔ)平臺的開放性、動態(tài)性和多變性共享資源的多樣性（信息、計算、服務(wù)）產(chǎn)業(yè)模式的服務(wù)化,⑥

12、Internet平臺和環(huán)境的出現(xiàn) 對軟件形態(tài) 技術(shù)發(fā)展 理論研究 提供了 新的契機 提出了新的問題,,自主性,協(xié)同性,反應(yīng)性,演化性,多態(tài)性,自主性：軟件實體具有相對獨立性、主動性和自適應(yīng)性,演化性：元素數(shù)目可變性、結(jié)構(gòu)關(guān)系和形態(tài)的動態(tài)可調(diào)性,協(xié)同性：軟件實體之間多種方式的互連、互通、協(xié)作和聯(lián)盟,多態(tài)性：軟件實體具有目標制導和多目標的特征協(xié)同能力,反應(yīng)性：軟件實體具有感知外部運

13、行和使用環(huán)境的能力,網(wǎng)構(gòu)軟件是Internet開放、動態(tài)和多變環(huán)境下 軟件系統(tǒng)基本形態(tài)的一種抽象 既是傳統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的自然延伸 又具有區(qū)別于傳統(tǒng)軟件形態(tài)的獨有的基本特征,網(wǎng)構(gòu)軟件Internetware,下一代軟件主要特征,高效 可信 統(tǒng)一的 虛擬資源,未來在Internet平臺上進一步進行資源整合,形成 巨型的 高效 可信 統(tǒng)一的虛擬資源,使得 所有資源 能夠

14、 高效 可信的 為所有用戶服務(wù),,,遵循 軟硬結(jié)合 系統(tǒng)與應(yīng)用結(jié)合 開發(fā) 面向應(yīng)用 實現(xiàn)一體化 面向個人 體現(xiàn)個性化實現(xiàn) 平臺 網(wǎng)絡(luò)化 方法 對象化 系統(tǒng) 構(gòu)件化 產(chǎn)品 家族化 開發(fā) 工程化

15、 過程 規(guī)范化 生產(chǎn) 規(guī)模化 競爭 國際化,軟件技術(shù)的總體發(fā)展趨勢,的 系統(tǒng),OS對人才的要求,從事OS開發(fā)的軟件人才要細致、嚴

16、謹、認真要甘于寂寞、樂于奉獻、責任感強要興趣廣泛，思路開闊，善于觀察自然和社會要具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，需要“動靜結(jié)合”一個優(yōu)秀的軟件人才 不僅要有過硬的技術(shù) 還要有良好的文化底蘊和藝術(shù)素養(yǎng),,,,,,,,,,,,,,,,,,Knowledge/Technology,,,,,,人文社科,管理溝通,先進技術(shù),,,,,,英語交流,編程技術(shù),專業(yè)技術(shù),Skill,,教 學 管 理,招生計劃、培養(yǎng)方

17、案、教學質(zhì)量保證、學籍管理學科設(shè)置、論文答辯 、教學組織與實施 ···,招生宣傳、新生選課指導、選課指導、教學服務(wù)實習項目征集、認證培訓、論文答辯 ···,教 學 服 務(wù),實習、論文,Practice/Engineering,多層次多領(lǐng)域多方向模塊化開放式的課程體系,以課程體系為核心，逐步形成注重 知識、能力、素質(zhì) 綜合提高 的培養(yǎng)體系,實習、論文：工程實踐