天天看點

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

目錄

  • ​​前言​​
  • ​​開場和主題​​
  • ​​鴻蒙OS的生态基礎​​
  • ​​終端業務​​
  • ​​Hi-Link​​
  • ​​Hi-AI​​
  • ​​華為雲計算​​
  • ​​戰略計劃​​
  • ​​目前OS的現狀和面向未來的OS​​
  • ​​鴻蒙OS介紹​​
  • ​​鴻蒙OS架構​​
  • ​​分布式架構​​
  • ​​确定性引擎​​
  • ​​高性能IPC保證程序間通信效率​​
  • ​​形式化方法​​
  • ​​多平台、多語言支援​​
  • ​​鴻蒙OS的期望和願景​​

前言

2019年8月9日,在HDC全球開發者大會上,華為正式釋出了自主研發的鴻蒙作業系統,英文名為HarmonyOS。

筆者看完鴻蒙的釋出會之後,深深地為鴻蒙OS的強悍特性而震驚,特此就釋出會上的内容做一下總結,同時筆者決定開始學習鴻蒙OS,感興趣的小夥伴可以持續關注筆者。

開場和主題

餘承東開場先介紹了釋出會的主題:如何打造全場景時代新的體驗、新的生态? 餘指出,我們正處于智能手機非常普及,應用非常豐富、同時處于AI、5G的時代,真正的AI全場景智慧時代正在來臨。

鴻蒙OS的生态基礎

我們知道作業系統的研發并不是很難,一些IT巨頭都有自己的作業系統,難點在于如何建立基于這個作業系統的生态環境。是以随後餘承東從終端業務、Hi-Link、Hi-AI、雲服務、戰略計劃五個方面介紹了鴻蒙OS的生态基礎。

終端業務

餘指出華為終端消費者業務持續穩健增長,8年銷售量增長68倍,2018年手機出貨量為2.06億台,餘指出盡管由于中美貿易戰的影響,但2019年仍然保持了24%的高速增長,手機發貨量目前已經超過了1.2億台,智能PC、可穿戴裝置保持了更高速的增長,超過了200%甚至300%。

Hi-Link

華為推動成立了Hi-Link标準,成為了最廣泛的智能家居協定,得到了業界的廣泛支援,包括國内外260個知名品牌,3000萬裝置,并且這個數字每月都在增加。華為不僅提供了互聯互通的标準,還提供了晶片支援為智能家居助力。

Hi-AI

同時華為發展AI生态,打造Hi-AI開放平台,目前已經有2500家合作夥伴支援,超過240算子數,超過33項能力引擎API和超過5000項原子化服務,而且還在不斷快速增加。

華為雲計算

餘指出,華為雲服務高速發展,支援了全球5億多注冊使用者,同時每年增加2億多智能手機和其他智能裝置。華為在全球170多個國家部署了15個資料中心,目前91萬應用開發者在華為平台上開發。

戰略計劃

餘指出未來5-10年,華為的消費業務的長期戰略是全場景智慧生活,為此去年啟動了耀星計劃,鼓勵開發者創新智慧服務,支援資金超過2億元。華為以服務和硬體生态為生态平台,以1+8+N的自研和生态夥伴産品為入口,1指的是華為智能手機;8指的是華為自研産品,包括PC、平闆、車機、手表等;N指的是第三方合作夥伴的産品。

總之一句話,華為鴻蒙OS的生态系統以及初具規模,并且在不斷發展。

目前OS的現狀和面向未來的OS

随後,餘分析了目前作業系統存在的一些問題,餘指出目前的OS與硬體綁定,生态和OS耦合,降低了使用者體驗和開發效率;Android/Linux核心代碼龐大備援,真正使用到的不足8%,難以保證不同終端的流暢體驗;安全問題嚴重;作業系統從宏核心向微核心發展是必然。

那麼面向未來的OS應該是什麼樣的呢?

餘指出面向未來的OS應該滿足如下要求:

1、多終端能力共享,互為外設;

2、系統與硬體解耦,彈性部署;

3、應用一次開發,多端部署;

4、流暢、安全;

鴻蒙OS介紹

有了對未來OS的暢想和需求,餘承東正式介紹了今天的主角——鴻蒙OS(HarmonyOS)。

鴻蒙OS是一款基于微核心的全場景分布式OS,具有傳統OS無可比拟的優勢,鴻蒙OS分布架構,天生流暢,核心安全,生态共享。

鴻蒙OS架構

鴻蒙OS的架構如下圖:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

鴻蒙OS實作子產品化解耦,對應不同裝置可以彈性部署,不管是硬體能力強還是弱都可以一套作業系統統一部署,靈活适配全場景豐富終端形态。

分布式架構

餘指出鴻蒙OS首次使用了分布式架構,實作了跨終端無縫協同體驗,如下圖:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

分布式架構包括分布式任務排程、分布式資料管理、硬體能力虛拟化、分布式軟總線。其中硬體能力虛拟化為共享資源,分布式軟總線連接配接不同終端,進而在終端之間實作能力互助共享,帶來最佳協同體驗。同時分布式軟總線帶來了一種極簡協定,傳統的7層OSI參考模型中的四種協定棧精簡為一層,提升了有效載荷,使得終端互動更加實時高效。

确定性引擎

餘指出,Android沿用Linux核心排程機制,是一種面向服務負載的公平排程模式,難以保障使用者體驗,就好比一條馬路上又有卡車又有轎車還有自行車。而鴻蒙OS通過确定時延引擎確定使用者互動體驗流暢,确定時延引擎會對負載實時分析和預測,并且比對應用特征實作資源精确排程,就好比将一條馬路分為快車道、慢車道,使得行駛更加有序,如下圖:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

是以,鴻蒙OS天生就是流暢的。餘指出鴻蒙OS可以降低響應時延25.7%,降低延遲時間波動率55.6%。

高性能IPC保證程序間通信效率

可能不少人會擔心鴻蒙OS采用的是微核心架構,那麼鴻蒙OS的程序間通信怎麼實作?餘指出鴻蒙OS采用的高性能IPC相比于谷歌下一代作業系統Fuchsia可以提高程序間通信效率5倍,相比于車載作業系統QNX可以提高3倍。

形式化方法

餘指出,鴻蒙OS采用了微核心架構,并且微核心技術用于可信執行環境(TEE),而且首次通過形式化方法顯著提升TEE核心安全,如下圖:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

形式化方法是利用數學手段,從源頭驗證系統正确的有效手段,将極大提高鴻蒙OS的安全性,以往形式化方法多用于航空航天和晶片領域。

餘指出目前的作業系統安全級别往往隻能達到2級,最多3、4級,而鴻蒙OS可以達到5+安全級别。

鴻蒙OS的微核心天然無Root,細粒度權限控制從源頭提升系統安全,如下圖:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

多平台、多語言支援

餘指出,鴻蒙OS目前依舊保留了Linux核心,為了相容接入更多的裝置,但未來将去掉,隻剩鴻蒙微核心,如下圖:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

同時,華為提供了面向多終端開發的IDE,使得開發者可以做到一次開發,多段部署,開發效率倍增,真正實作跨裝置生态共享。

餘指出App從Android平台上遷移到鴻蒙OS上工作量很小,1-2天即可完成。

同時華為的方舟編譯器将支援多語言統一編譯,包括混合編譯,大幅提升開發效率,如下圖:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

餘指出,開發者還可以借助華為的分布式能力Kit開發跨終端應用,就像開發普通應用一樣簡單。

鴻蒙OS的期望和願景

鴻蒙OS的核心從兩年前就開始研發使用,首款産品将于今年的榮耀智慧屏上面世,未來希望鴻蒙OS應用于更多的智能終端上,鴻蒙OS的曆程和路标如下:

鴻蒙OS — 基于微核心的全場景分布式OS

最後,餘承東宣布華為鴻蒙OS開源!!!!!!!,希望大家一起參與,一起打造面向下一代的全球最領先的作業系統。

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