鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS

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2019年8月11日18:04:10 评论 411

前言

2019年8月9日,在HDC全球开发者大会上,华为正式发布了自主研发的鸿蒙操作系统,英文名为HarmonyOS。

笔者看完鸿蒙的发布会之后,深深地为鸿蒙OS的强悍特性而震惊,特此就发布会上的内容做一下总结,同时笔者决定开始学习鸿蒙OS,感兴趣的小伙伴可以持续关注笔者。

开场和主题

余承东开场先介绍了发布会的主题:如何打造全场景时代新的体验、新的生态? 余指出,我们正处于智能手机非常普及,应用非常丰富、同时处于AI、5G的时代,真正的AI全场景智慧时代正在来临。

鸿蒙OS的生态基础

我们知道操作系统的研发并不是很难,一些IT巨头都有自己的操作系统,难点在于如何建立基于这个操作系统的生态环境。所以随后余承东从终端业务、Hi-Link、Hi-AI、云服务、战略计划五个方面介绍了鸿蒙OS的生态基础。

终端业务

余指出华为终端消费者业务持续稳健增长,8年销售量增长68倍,2018年手机出货量为2.06亿台,余指出尽管由于中美贸易战的影响,但2019年仍然保持了24%的高速增长,手机发货量目前已经超过了1.2亿台,智能PC、可穿戴设备保持了更高速的增长,超过了200%甚至300%。

Hi-Link

华为推动成立了Hi-Link标准,成为了最广泛的智能家居协议,得到了业界的广泛支持,包括国内外260个知名品牌,3000万设备,并且这个数字每月都在增加。华为不仅提供了互联互通的标准,还提供了芯片支持为智能家居助力。

Hi-AI

同时华为发展AI生态,打造Hi-AI开放平台,目前已经有2500家合作伙伴支持,超过240算子数,超过33项能力引擎API和超过5000项原子化服务,而且还在不断快速增加。

华为云计算

余指出,华为云服务高速发展,支持了全球5亿多注册用户,同时每年增加2亿多智能手机和其他智能设备。华为在全球170多个国家部署了15个数据中心,目前91万应用开发者在华为平台上开发。

战略计划

余指出未来5-10年,华为的消费业务的长期战略是全场景智慧生活,为此去年启动了耀星计划,鼓励开发者创新智慧服务,支持资金超过2亿元。华为以服务和硬件生态为生态平台,以1+8+N的自研和生态伙伴产品为入口,1指的是华为智能手机;8指的是华为自研产品,包括PC、平板、车机、手表等;N指的是第三方合作伙伴的产品。

总之一句话,华为鸿蒙OS的生态系统以及初具规模,并且在不断发展。

目前OS的现状和面向未来的OS

随后,余分析了目前操作系统存在的一些问题,余指出目前的OS与硬件绑定,生态和OS耦合,降低了用户体验和开发效率;Android/Linux内核代码庞大冗余,真正使用到的不足8%,难以保证不同终端的流畅体验;安全问题严重;操作系统从宏内核向微内核发展是必然。

那么面向未来的OS应该是什么样的呢?

余指出面向未来的OS应该满足如下要求:
1、多终端能力共享,互为外设;
2、系统与硬件解耦,弹性部署;
3、应用一次开发,多端部署;
4、流畅、安全;

鸿蒙OS介绍

有了对未来OS的畅想和需求,余承东正式介绍了今天的主角——鸿蒙OS(HarmonyOS)。

鸿蒙OS是一款基于微内核的全场景分布式OS,具有传统OS无可比拟的优势,鸿蒙OS分布架构,天生流畅,内核安全,生态共享。

鸿蒙OS架构

鸿蒙OS的架构如下图:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS
鸿蒙OS实现模块化解耦,对应不同设备可以弹性部署,不管是硬件能力强还是弱都可以一套操作系统统一部署,灵活适配全场景丰富终端形态。

分布式架构

余指出鸿蒙OS首次使用了分布式架构,实现了跨终端无缝协同体验,如下图:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS
分布式架构包括分布式任务调度、分布式数据管理、硬件能力虚拟化、分布式软总线。其中硬件能力虚拟化为共享资源,分布式软总线连接不同终端,从而在终端之间实现能力互助共享,带来最佳协同体验。同时分布式软总线带来了一种极简协议,传统的7层OSI参考模型中的四种协议栈精简为一层,提升了有效载荷,使得终端交互更加实时高效。

确定性引擎

余指出,Android沿用Linux内核调度机制,是一种面向服务负载的公平调度模式,难以保障用户体验,就好比一条马路上又有卡车又有轿车还有自行车。而鸿蒙OS通过确定时延引擎确保用户交互体验流畅,确定时延引擎会对负载实时分析和预测,并且匹配应用特征实现资源精确调度,就好比将一条马路分为快车道、慢车道,使得行驶更加有序,如下图:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS
所以,鸿蒙OS天生就是流畅的。余指出鸿蒙OS可以降低响应时延25.7%,降低时延波动率55.6%。

高性能IPC保证进程间通信效率

可能不少人会担心鸿蒙OS采用的是微内核架构,那么鸿蒙OS的进程间通信怎么实现?余指出鸿蒙OS采用的高性能IPC相比于谷歌下一代操作系统Fuchsia可以提高进程间通信效率5倍,相比于车载操作系统QNX可以提高3倍。

形式化方法

余指出,鸿蒙OS采用了微内核架构,并且微内核技术用于可信执行环境(TEE),而且首次通过形式化方法显著提升TEE内核安全,如下图:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS
形式化方法是利用数学手段,从源头验证系统正确的有效手段,将极大提高鸿蒙OS的安全性,以往形式化方法多用于航空航天和芯片领域。

余指出目前的操作系统安全级别往往只能达到2级,最多3、4级,而鸿蒙OS可以达到5+安全级别。

鸿蒙OS的微内核天然无Root,细粒度权限控制从源头提升系统安全,如下图:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS

多平台、多语言支持

余指出,鸿蒙OS目前依旧保留了Linux内核,为了兼容接入更多的设备,但未来将去掉,只剩鸿蒙微内核,如下图:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS
同时,华为提供了面向多终端开发的IDE,使得开发者可以做到一次开发,多段部署,开发效率倍增,真正实现跨设备生态共享。

余指出App从Android平台上迁移到鸿蒙OS上工作量很小,1-2天即可完成。

同时华为的方舟编译器将支持多语言统一编译,包括混合编译,大幅提升开发效率,如下图:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS

余指出,开发者还可以借助华为的分布式能力Kit开发跨终端应用,就像开发普通应用一样简单。

鸿蒙OS的期望和愿景

鸿蒙OS的内核从两年前就开始研发使用,首款产品将于今年的荣耀智慧屏上面世,未来希望鸿蒙OS应用于更多的智能终端上,鸿蒙OS的历程和路标如下:
鸿蒙OS — 基于微内核的全场景分布式OS
最后,余承东宣布华为鸿蒙OS开源!!!!!!!,希望大家一起参与,一起打造面向下一代的全球最领先的操作系统。

转自:https://blog.csdn.net/jiangguangchao/article/details/99056323

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华为 鸿蒙OS 中文文档 鸿蒙 OS

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