鸿蒙OS发布,对标安卓:微内核、全场景、分布式

在原文基础上有增加内容 来源:大数据文摘

华为也表示,这是全世界第一个基于微内核的全场景分布式操作系统。鸿蒙系统采用微内核,主要面向IoT设备设计。鸿蒙实现模块化解耦,不同设备可以弹性部署,可根据硬件能力来进行不同程度的加载,甚至在以MB、KB为单位的内存空间也可以实现。
考虑到生态,余承东也表示,从安卓到鸿蒙的迁移工作量非常之小,一两天就能搞完,非常便捷方便,可以说真正的实现了兼容。

华为表示,鸿蒙OS的架构最底层是内核层,上面是基础服务层、程序框架。通过这些设置,可以支撑各种不同的设备,包括智慧大屏、穿戴、车机、音箱,甚至手表穿戴、手机等等。

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鸿蒙OS来了!

8月9日,在广东东莞举办的华为开发者大会 HDC.2019上,华为消费者业务CEO余承东正式发布了“面向未来、多终端能力共享的操作系统”——鸿蒙HarmonyOS。

鸿蒙的名字大家都已经耳熟能详了,而对于Harmony这个英文,余承东解释,“希望能给世界带来更多和谐”。

华为也表示,这是全世界第一个基于微内核的全场景分布式操作系统。鸿蒙系统采用微内核,主要面向IoT设备设计。鸿蒙实现模块化解耦,不同设备可以弹性部署,可根据硬件能力来进行不同程度的加载,甚至在以MB、KB为单位的内存空间也可以实现。

余承东表示,安卓操作系统有超过1亿行代码,其内核代码超过2000万行,小于2G的运行内存很难跑起来,而平时常用的只有8%的代码。并且,未来很多的智能设备内存比较小,很多终端也对安全提出了更高的要求,包括车钥匙、门锁等。

为实现弹性部署,鸿蒙系统将扬声器、麦克风、显示屏、摄像机、通信、传感器、计算等硬件资源均虚拟化来进行共享,通过分布式软总线来调度这些资源。余承东称,各种设备的硬件资源可在同一个账户下进行共享,比如手表不能拍照,可以调用手机摄像头进行拍照。

鸿蒙内置了确定时延引擎,可在任务执行前分配系统中任务执行优先级及时限来进行调度处理,优先级高的任务资源将优先保障调度,应用响应时延降低25.7%。鸿蒙微内核结构小巧的特性使IPC(进程间通信)性能大大提高,进程通信效率较现有系统提升5倍。

该系统还支持华为方舟编译器,在方舟编译器编译以后,可实现60%的运行效率提升。据余承东介绍,目前几十款主流应用,已在用方舟编译器编译了。

余承东还将鸿蒙与谷歌、苹果的操作系统进行了对比。他说,谷歌的安卓操作系统基于宏内核,苹果操作系统是以宏内核为主的混合内核,未来的系统应该是微内核的。需要指出的是,安卓、苹果的几大硬件操作系统均面向手机、PC等能耗较大的设备,而鸿蒙是面向IoT设备,后者对能耗的要求较低,但对时延的要求更高。

目前,鸿蒙内置了三个核心,包括鸿蒙微内核、Lite OS、Linux内核。未来该系统将全部采用鸿蒙微内核,但也可支持Linux、Unix等各种内核的设备。因此,理论上,鸿蒙系统可以支持手机。

当然,华为也回应了关于何时启用这一系统的疑问——随时可以!

但是,华为也表示,目前仍然会优先使用谷歌安卓操作系统,一旦安卓无法使用,我们将随时启用鸿蒙OS,鸿蒙比安卓具有更强的安全性、操作性。

考虑到生态,余承东也表示,从安卓到鸿蒙的迁移工作量非常之小,一两天就能搞完,非常便捷方便,可以说真正的实现了兼容。

并且,华为鸿蒙完全开源!余承东称,希望全球开发者能够共同参与,开发这款全球最领先面向下一代的操作系统。

八大亮点对标安卓,面向未来的下一代的操作系统

  • 灵活适配全场景丰富终端形态

余承东将现在的世界称为“万物互联”的世界,无论是在家中还是在办公,都需要大量的IOT设备。那么在这种场景下,什么样的OS才能满足需求?未来万物互联智能,不可能为所有硬件开发OS,而安卓/Linux代码冗长,难以保持流畅度。

华为表示,鸿蒙OS的架构最底层是内核层,上面是基础服务层、程序框架。通过这些设置,可以支撑各种不同的设备,包括智慧大屏、穿戴、车机、音箱,甚至手表穿戴、手机等等。通过一套系统,一个IOS实现模块化的结构,对应不同的设备可以弹性部署。不管硬件能力强的,还是硬件能力弱的,都可以使用一套操作系统,可以统一在不同的硬件平台上进行加载和部署。

  • 分布式架构首次用于终端OS

华为鸿蒙OS采用分布式架构,这也是分布式架构首次用于终端OS,实现了跨终端无缝协同体验。

这种分布式架构,包括分布式的软总线,硬件能力的虚拟化,分布式的数据管理以及分布式任务调度,硬件能力虚拟化为共享资源,让分布式软总线能够连接能连接不同的终端。终端的显示能力、摄像能力、扬声器麦克风、传感器和计算等各种能力都是一种资源化的。

  • 终端之间实现能力互助共享

余承东表示,通过分布式软总线,让同一用户账户下的多种终端,能够实现硬件能力的跨设备跨终端之间的调用。

华为称,这是业界目前的操作系统从来没有过的,硬件虚拟化的能力。

  • 分布式软总线带来极简协议

分布式软总线的技术带来的是极简的协议,图中是传统的七层的网络通信标准模型,从物理层、数据链路层、网络层到传输层、会话层、表示层、应用层。而鸿蒙OS这种分布式操作系统对中间的四层通信协议进行了简化。

因此,鸿蒙OS可以让传输更加高效、更加简洁、更加快捷,实现了极简的协议。这种分布式软总线还能实现低时延,吞吐率达到1.2G每秒,以及高可靠性,甚至在丢包达到25%的时候,仍然能保证用户体验。这也就是鸿蒙OS要给大家带来天生流畅的性能。

  • 确定时延引擎,带来流畅稳定的用户体验

传统的安卓系统其实沿用了Linux内核调度机制,是一种传统的面向服务器负载的公平调度模式,难以保障用户体验。

而华为打破了这种设定,通过负载实时分析预测,匹配应用程序,确保资源的精准调度。余承东在现场打了一个很形象的比喻,鸿蒙可以确定,时延引擎能确保用户交互体验流畅,各种系统可以根据快慢速度分别跑在不同的车道,就像”自行车就跑在自行车道上,快车跑在快车道上,要超车还有专门的超车车道。”

  • 高性能IPC,进程间通信效率提高5倍

那么,如何能保证进程间通讯的性能呢?

余承东在现场用一张图对比了华为鸿蒙OS和QNX以及谷歌的下一代操作系统Fuchsia

可以看到,华为的微内核IPC性能有三倍到五倍的性能,通信效率提升3到5倍。

  • 形式化方法显著提升TEE内核安全

余承东称,华为鸿蒙OS使用数学方法,从源头验证系统正确的有效手段,通过形式化方法,可以在每一个环节提供安全验证,以前这种方法用于航空等高安全领域。就可信可持性环境中,这是华为用来做人脸支付、指纹支付这种高安全级别时使用的。

华为是首家通过了形式化验证,来提显著地提升了TEE的内核安全的企业。

余承东明确表示,为什么采用微内核?就是因为内核级的安全。从计算机被发明以来,一直以来都是采用宏内核,无论使用什么样的模拟攻击,都无法实现完全覆盖以保证绝对安全。今天要进入微内核时代,而华为的微内核——鸿蒙微内核在安卓手机平板等设备上已经投入商用了,包括从mate20之后的很多华为智能终端都已经用了鸿蒙的微内核,带来了前所未有的安全。

  • 天然无ROOT 细粒度权限控制从源头提升系统安全

传统的安卓系统Root权限一旦被非法获取,整个系统就会被全部攻破,余承东这里也用了一个比喻“一旦被攻破,就像拿到了一把万能钥匙,可以进每一扇门”。

鸿蒙OS现在的微内核无需Root权限,外核服务相互隔离,能够进一步提升系统安全性能。余承东称,根据权威测评机构的测评,测评结果在理论上微内核的安全性可达到宏内核的两倍多。

展望:首款终端荣耀明天发布,明年发布鸿蒙OS2.0

发布会上,余承东也向大家展示了鸿蒙系统现在的架构和未来的展望。

对于开发者来说,写完软件后对多设备进行适配是一项挑战,华为希望利用IDE环境实现自动适配,让开发者实现一套代码适配多端,实现代码开发跨设备的多端共享。

而华为的方舟编译器,则支持多语言统一编译,支持Java、C/C++,甚至支持混合编程,大大提升了开发效率。

同时借助分布式能力Kit进行跨终端应用开发,实现了分布式能力的跨终端的开发,像开发普通应用一样,非常简单,余承东表示,现在大家还不知道怎么使用,因为过去的操作系统都没有支撑这样的能力,而鸿蒙会给大家带来这样的方便。

余承东表示,搭载鸿蒙OS的首款产品是荣耀发布的智慧屏产品,鸿蒙2.0版本明年上市,3.0后年上市,可以在多种设备适用。

“每个版本都在不断地完善,我们把鸿蒙的微内核完善,外核完善,编译器完善,开发环境完善,让我们的能力越来越强。”

“每三台手机,就有一台是华为。”

就在昨天,据路透社报道,负责政府合同的美国机构发布了一项禁止联邦从包括华为在内的五家中国公司购买电信设备的临时规定。

尽管仍然受到美国的挑战,但是余承东也在发布会上宣布了今年上半年华为的成绩单:国内每三台手机,就有一台是华为。

余承东表示,今年华为仍然保持了高速增长,市场份额在国内超过了35%,全球市场份额上升到了17.6%。“如果没有今年的制裁的话,大概率发布量应该是全球第一,但是现在情况可能第一是达不到了。”

外界大环境存在极大不确定性的背景下,美国政府及相关企业对于华为等中国科技公司的态度也一直是扑朔迷离。有了鸿蒙操作系统后,希望华为未来的道路能够好走一些。

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