鴻蒙作業系統亮相——目標是未來的物聯網

本文由什麽值得買用戶原創：太空鐵

大家好，我是太空鐵。

這兩天，華為開發者大會很熱鬧，華為接連發布了鴻蒙、凌霄以及智慧屏等軟硬體產品，其中最讓人期待的當屬鴻蒙作業系統了。鴻蒙作業系統早前可說是進行了充分的造勢，從華為拋出“備胎”計劃開始，鴻蒙就是萬眾期待的最大“備胎”。這次發布會亮相後，余總的PPT披露了一些關於鴻蒙的細節，老鐵從專業角度來解讀一番。

一、從微內核說起

在余總介紹的過程中，微內核被余總多次提到，並且明確的表達了“微內核是未來”的意思，但遺憾的是，媒體和大眾都把這句話曲解成：“微內核是更先進的”。

作為對比，余總在演講中介紹了Fuchsia是微內核架構，Fuchsia是何方神聖呢？它可來歷不小，是當今計算機世界第一豪門谷歌的三大作業系統之一（老大Android、老二Chrome OS、老三Fushsia），採用了微內核架構。

Fushsia自2016年被媒體發現在Git上開放源碼，2018年還與麒麟970傳出“緋聞”，被發現榮耀在測試Fushsia OS，同年底發布了1.0版本，這是一個微內核架構的作業系統，其內核名為Zircon。該內核還被XDA的大神發現，可以支持安卓的運行時環境，也就是說可以不需要移植的支持安卓應用。

英雄所見略同，谷歌老大早早的也搞起微內核，那為啥說媒體大眾會曲解余總的本意呢？這得從作業系統的原理說起。

二、作業系統科普

正規計算機專業應該都有作業系統課程，在這門課程中，介紹了為什麽會有作業系統這回事。

1、作業系統的初衷是解決程序調度的問題

其實最早的計算機肯定是沒有作業系統的，只是單一的運行某一個程序，如果想要換一個程序那就等手動的去切換存儲設備，以某種方式把新的程序加載進去再運行。

大家可以回憶一下，自己玩過的單卡、單合一紅白機，其實就屬於沒有作業系統的情況，多合一卡帶，你可以認為它有一個作業系統，讓你在多個遊戲間切換，但這個作業系統肯定不是多任務的。

作業系統最本質的功能，或者說作業系統的初心，就是程序調度。作業系統能夠在同一記憶體上選擇運行不同的程序，而不用讓人手動的去切換記憶體。

作業系統所調度的程序又需要獲取各種CPU、記憶體、外存、外設的資源，所以作業系統就要為程序分配這些資源。

也就是說作業系統最核心的功能是程序調度（專業術語是進程/線程調度），然後其他的存儲管理、文件管理、設備管理都是隨之產生的。

所以，可以看到作業系統最最基礎的功能一定得有程序調度的功能，否則也就不能稱之為作業系統了。

2、什麽是作業系統內核

作業系統是通聯硬體和應用軟體的中間層，一部分功能與底層硬體緊密相關（例如，進程/線程調度、記憶體管理、中斷管理），另一部分功能則與上層的應用軟體緊密相關（例如文件管理、網絡通訊等）。

隨著作業系統的不斷演化得複雜而先進，與底層硬體緊密相關的這部分程序逐漸的自成體系，成為一個相對獨立的部分，這部分就被成為內核。內核一般都常駐記憶體，隨時需要隨時運行，而且完成的都是極為重要的工作，優先級最高，不能被作業系統的其他部分或應用程序干擾。

三、微內核和宏內核

完成的工作少的內核就被稱為微內核，完成的工作多的自然就是宏內核。余總在發布會上展示了一篇PPT，說明了宏內核和微內核一般都會完成的工作有哪些：

安卓系統的內核完成了權限控制、電源管理、設備驅動、記憶體管理、文件存儲、芯片指令集適配、線程調度、進程通信等多項工作。

鴻蒙微內核主要就是完成線程調度、進程通信和芯片指令適配，正如上面介紹的，微內核就是一個最簡單、最基本的作業系統，隻完成程序調度相關的功能。

在軟體工程領域，包括作業系統這樣的系統軟體，軟體架構師長久以來一直在耦合和解耦之間不停的搖擺、權衡和糾結。耦合意味著把所有功能都放在一個模塊裡，結構自然是非常混亂，但帶來的是高效的通信和整體效率的提升。解耦雖然能帶來清晰的結構，但解耦後產生的多個模塊之間卻需要耗費額外的通信成本，帶來的是不可避免的效率低下。

這種耦合與解耦，與現實世界中企業的部門整合、重組是一個道理：原先一個大部門，大家做事都為一個領導負責，效率很高，但職責不清晰；大部門分解成多個小部門後，職責清晰了，但是涉及部門協同的時候，就需要更多的協調和溝通成本。

所以，微內核並不是更先進，只是對未來的一種適應。

四、微內核是物聯網發展的必然

物聯網是業界最炙手可熱的名詞，它意味著萬物互聯，萬維網被發明以來，第一波熱潮是個人電腦、伺服器的廣泛互聯，第二波則是所謂的移動互聯網——智能手機隨時隨地的上網，而第三波就是眼下方興未艾的萬物互聯。

1、物聯網設備千差萬別

計算機行業從不缺乏商業奇才，他們把那些實驗室、教科書中晦澀、樸素的詞匯打扮得光彩照人。在我們上大學那會兒，物聯網、IoT都還叫：“無線傳感器網絡”。

未來的物聯網，就是無數的傳感器聯成網絡，再連接到現有的萬維網，傳感器不在單單的是個攝影頭、煙感探頭、溫濕度感應器，而是加載了作業系統的，能夠即時處理數據的“智慧設備”（小米所謂AIoT），這也是業界一直在說的“（終）端計算”。

但是終端設備的情況千差萬別，有的設備是門禁閘機，裡面能塞進去一個全尺寸的電腦，而且連接了穩定電源，甚至還可能留了鍵盤滑鼠的接口方便調試；有的設備可能只是個小盒子，CPU、記憶體都集成在定製的主機板上，供電可能還靠電池。

2、微內核是統一作業系統的必然

這些問題都要交給作業系統來處理的時候，需要的作業系統肯定不一樣，門禁閘機可能用的是WinCE，小盒子用的可能就是Arduino。

如果要統一的作業系統，那這個作業系統必然是一個由很小的內核和多種可定製、可裁剪的外圍組件組成的，小盒子就隻裝核心和1、2個外圍組件，門禁閘機也是同樣的核心和許多組件。

這就是為什麽會有微內核，因為只有足夠小，才能適合足夠多的物聯網設備。

谷歌的Fuchsia也正是為了物聯網而生的。

五、為什麽華為會做鴻蒙

華為從通信領域起家，在5G時代迎頭趕上，5G的特點有三個，高帶寬、低延時和高並發。4G其實已經能讓人們流暢的看電影了，所以5G更高的帶寬，其實並沒什麽了不起，低延時和高並發才是5G的核心。

低延時和高並發其實都是面向物聯網的新特性。低延時，能讓傳感器及時的傳輸信息，只有這樣，無人汽車才能及時的把發現前方障礙物的信息傳給汽車的作業系統。高並發，能讓許多傳感器同時在線互動，只有這樣，智能工廠才能把各種傳感器部署在全部的生產環節中。

所以，華為做的5G其實是給物聯網用的，物聯網發展越好，5G就能賣得越好，那麽做一個微內核的、統一的物聯網作業系統，而且還開源給大夥用，盡早地催熟物聯網市場，豈不是非常顯而易見的事情。

我想，這就是鴻蒙的使命了。

六、總結

未來是萬物互聯，微內核OS是未來“萬物”的OS，所以它代表未來，但並不是最先進的，因為不同的OS適配不同的硬體設備，只要PC、手機都不會在短時間內消失，宏內核的作業系統自然也不會在短時間內被代替，微內核並不比宏內核作業系統更適合PC和手機。

可能是美國欺人太甚，可能是人們太想讓祖國強大，可能人們都喜歡白衣騎士拯救眾生的橋段，可歎鴻蒙背負了太多。

我猜想，鴻蒙出現之後，大眾會有許多對鴻蒙的質疑（比如剛剛對ADB的質疑），我想那是大家對鴻蒙的希望太高了。現實要比電影殘酷許多，因為永遠不會有奇跡發生。