華為鴻蒙系統(tǒng)的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)及未來(lái)機(jī)遇

HarmonyOS(鴻蒙系統(tǒng),鴻蒙OS)是一款“面向未來(lái)”、面向全場(chǎng)景(移動(dòng)辦公、運(yùn)動(dòng)健康、社交通信、媒體娛樂(lè)等)的分布式操作系統(tǒng)

一、華為鴻蒙系統(tǒng)的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要在于兩點(diǎn)：

1、微內(nèi)核；

微內(nèi)核具有諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì)。隨著操作系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，微內(nèi)核的優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)：高安全性、高可靠、高擴(kuò)展性、高可維護(hù)性和支持分布式計(jì)算。

目前，安卓系統(tǒng)采用的是宏內(nèi)核。宏內(nèi)核是把所有系統(tǒng)服務(wù)都放到內(nèi)核里，包括文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、虛擬內(nèi)存管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧等。

隨著操作系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，內(nèi)核里面的東西也越來(lái)越多。宏內(nèi)核的問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，具體包括以下：

1）、操心系統(tǒng)代碼量龐大，漏洞防不勝防。以linux2.6內(nèi)核為例，超過(guò)1100萬(wàn)行代碼。代碼量越大，潛在漏洞量越多。超過(guò)1100萬(wàn)行的代碼帶來(lái)的潛在漏洞防不勝防。

2）、大量服務(wù)、硬件驅(qū)動(dòng)都在內(nèi)核中，導(dǎo)致操作系統(tǒng)可擴(kuò)展性差。由于所有系統(tǒng)服務(wù)都在宏內(nèi)核系統(tǒng)中，要適應(yīng)不同的硬件需要修改許多系統(tǒng)服務(wù)。這導(dǎo)致宏內(nèi)核系統(tǒng)的適配性很差，尤其是在硬件規(guī)格差異極大的物聯(lián)網(wǎng)終端上。

于是，微內(nèi)核應(yīng)運(yùn)而生，其核心思想是簡(jiǎn)化內(nèi)核功能，內(nèi)核只提供最基礎(chǔ)的系統(tǒng)服務(wù)，其他系統(tǒng)服務(wù)統(tǒng)統(tǒng)都放在內(nèi)核之外的用戶(hù)態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如內(nèi)核中只保留多進(jìn)程調(diào)度、多進(jìn)程通信（IPC)等服務(wù)。其他系統(tǒng)服務(wù)例如文件系統(tǒng)、POSIX服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧甚至外設(shè)驅(qū)動(dòng)都放在了用戶(hù)態(tài)中來(lái)實(shí)現(xiàn)。

華為鴻蒙系統(tǒng)采用的是微內(nèi)核。相比于宏內(nèi)核，微內(nèi)核帶來(lái)了很多新的優(yōu)勢(shì)：

1）、高安全性。微內(nèi)核的代碼量大大減少，帶來(lái)了更高的安全性。有的微內(nèi)核僅有1萬(wàn)行代碼，可以實(shí)現(xiàn)形式化證明，從數(shù)學(xué)上論證代碼的安全性。

2）、高可靠。微內(nèi)核的內(nèi)核非常穩(wěn)定，具有高可靠性。眾多系統(tǒng)服務(wù)都運(yùn)行在用戶(hù)態(tài)模塊上，并不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3）、高擴(kuò)展性。由于眾多系統(tǒng)服務(wù)都轉(zhuǎn)移到了用戶(hù)態(tài)服務(wù)模塊上，可以方便地根據(jù)終端需求進(jìn)行按需剪裁和添加，實(shí)現(xiàn)了高擴(kuò)展性。

4）、高可維護(hù)性。用戶(hù)態(tài)模塊可以彼此獨(dú)立的啟停、卸載和升級(jí)。

5）、支持分布式計(jì)算。用戶(hù)態(tài)服務(wù)模塊都是獨(dú)立運(yùn)行的，天然支持分布式計(jì)算。

2、方舟編譯器：

方舟編譯器的價(jià)值是提升了為安卓系統(tǒng)編寫(xiě)的Java代碼的運(yùn)行效率。如果華為要另起爐灶做新的操作系統(tǒng)，仍然需要第三方應(yīng)用開(kāi)發(fā)者做大量的代碼重新編譯。因此，希望依靠方舟編譯器實(shí)現(xiàn)新操作系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接是不可能的。

當(dāng)前 Android 平臺(tái)的絕大多數(shù)應(yīng)用是使用 Java 語(yǔ)言寫(xiě)的，CPU 只能理解匯編指令，因此需要一個(gè)虛擬機(jī)（Virtual Machine，簡(jiǎn)稱(chēng) VM），它包含翻譯器和編譯器，把 Java 高級(jí)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成機(jī)器能懂的語(yǔ)言。但是，VM的存在會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行變慢甚至卡頓，包括 VM 的統(tǒng)一回收內(nèi)存垃圾也會(huì)帶來(lái)卡頓。

華為編譯器最大的優(yōu)勢(shì)在于，它繞過(guò)了 VM。換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)方舟編譯器，開(kāi)發(fā)者的應(yīng)用在下載之前就已經(jīng)轉(zhuǎn)化成為機(jī)器可以識(shí)別的代碼，因而可以在手機(jī)上快速安裝、啟動(dòng)和運(yùn)行，而無(wú)需在經(jīng)過(guò) VM 的編譯——某種程度上，方舟編譯器是將編譯過(guò)程提前到應(yīng)用開(kāi)發(fā)階段，從而大幅度減少了智能手機(jī)和操作系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。

二、華為鴻蒙系統(tǒng)用于手機(jī)操作系統(tǒng)，預(yù)計(jì)很難獲得商業(yè)上的成功

通過(guò)回顧歷史上IBM和微軟的操作系統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)年的IBM比今天的華為實(shí)力更強(qiáng)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)更高，對(duì)第三方合作伙伴吸引力更強(qiáng)，但是其推出的OS/2操作系統(tǒng)仍然敗給了微軟。因此，操作系統(tǒng)是一個(gè)贏家通吃的行業(yè)。后來(lái)者基本沒(méi)有機(jī)會(huì)通過(guò)復(fù)制前者取得勝利。

三、華為鴻蒙未來(lái)最大的機(jī)遇在于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代：

1、要想在操作系統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)中取得成功，應(yīng)該像谷歌那樣：尋找到新的大機(jī)會(huì)，在其他人沒(méi)有意識(shí)到之前搶先占領(lǐng)，最后占據(jù)了超過(guò)80%的市場(chǎng)份額，讓微軟也黯然失色。

2、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代空間巨大，需要全新的操作系統(tǒng)。根據(jù)孫正義的預(yù)測(cè)，到了2035年，預(yù)計(jì)每個(gè)人需要100個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，總的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到1萬(wàn)億個(gè)。而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和手機(jī)有巨大的差異，需要新的操作系統(tǒng)來(lái)支撐。

3、華為鴻蒙的微內(nèi)核系統(tǒng)天然適合物聯(lián)網(wǎng)。微內(nèi)核的優(yōu)勢(shì)：高安全性、高可靠、高擴(kuò)展性、高可維護(hù)性和支持分布式計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)講都非常重要，而且是宏內(nèi)核系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足的。因此，微內(nèi)核系統(tǒng)很有可能成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的操作系統(tǒng)。

4、目前，華為鴻蒙系統(tǒng)首要的事情是尋找新場(chǎng)景落地。隨著5G的部署，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈為代表的新技術(shù)正加速融合發(fā)展。新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)或者即將落地。華為鴻蒙系統(tǒng)已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā)，尋找新的應(yīng)用場(chǎng)景落地，預(yù)計(jì)未來(lái)將首先在自動(dòng)駕駛、工業(yè)自動(dòng)化等場(chǎng)景應(yīng)用。

5、未來(lái)，華為鴻蒙系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)在于構(gòu)建開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)。從谷歌當(dāng)年構(gòu)建安卓開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟可以看出，一個(gè)開(kāi)放的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對(duì)操作系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

編輯：hfy