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鸿蒙OS是什么

2020-12-22 12:12:38172次

前言

提示: 2019年8月华为推出鸿蒙HarmonyOS,并运用在荣耀智慧屏,HDC 2020,华为消费者业务软件部总裁王成录将在9月11日进行《共建、共享 HarmonyOS 生态》的演讲,将分享 HarmonyOS 2.0发布的新进展以及给人们、给行业带来的价值。




提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、鸿蒙OS是什么?

华为公司新近推出的经历十年多时间自主研发的鸿蒙操作系统(HarmonyOS),是基于微内核的全场景分布式OS,可按需扩展,实现更广泛的系统安全 。目前主要用于智能物联网,在将来无法使用Android时可扩展到智能手机上。HarmonyOS拥有分布架构、内核安全、生态共享、运行流畅四大优势,鸿蒙OS生态的两大核心要素包括自身的微内核结构和方舟编译器。

二、HarmonyOS的特点

1.HarmonyOS的设计与理念

鸿蒙OS是全新的基于微内核的面向全场景的分布式操作系统。鸿蒙OS的微内核已发展到seL4,如下图(图1所示)。seL4的核心非常小,不到9000行C代码。对于微内核,由于用内存管理单元MMU对进程空间进行隔离保护,没有授权的进程将无法访问其他进程的空间,从而阻止了恶意程序对其他进程数据的窃取。鸿蒙OS核心只保留了处理的时间、内存、通信、中断等基本的资源管理,所有其他功能由应用层来管理,以服务的形式去提供功能。服务之间采用进程间通信IPC。
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鸿蒙OS实现模块化耦合,对应不同设备可弹性部署;首次将分布式架构用于终端OS,实现跨终端无缝协同体验;采用的确定时延引擎和高性能IPC技术使系统更流畅;其基于微内核架构可重塑终端设备安全性;通过统一IDE支撑一次开发,多端部署,实现跨终端生态共享。

2.HarmonyOS的创新

2.1 内部解耦 为适应不同的硬件,鸿蒙OS把每一层内部都解耦,形成几千个模块,每个模块的接口全部用头文件写好,打上标签说明该模块是怎样的设备。可针对应不同设备进行弹性部署,如智慧屏、穿戴设备、车机、音箱、手机等,同时创新的分布式软总线使得拥有不同功能的硬件可以彼此协同。如传统的相机、电视、音响等设备原本相互独立,利用鸿蒙的分布式软总线,这些设备可被虚拟化成摄像模组、显示模组、外放模组,并成为有机整体,用户无需另行设置即可按需调用各种功能,硬件终端之间形成相互协同。

2.2 虚拟硬件 创新性地打破传统终端硬件的边界,使诸如手机中的显示器、处理器芯片、内存等等实体硬件,可以通过软件按需求组合成不同硬件形态的虚拟硬件功能模块。

2.3 一次开发多端部署 通过用户接口UI控件的抽象和解耦,业务逻辑原子化,不同应用的适配,可以快速实现一次开发并进行多端部署。鸿蒙OS从设计之初就为多,终端而生,如边缘计算、IoT、服务器等。

2.4 分布式微内核 鸿蒙OS的微内核所具有的分布式特点,有利于IoT的生态协同。现有各种操作系统只对应于某一种硬件,如Windows只对应x86 PC、iOS对应苹果手机等,无法满足IoT时代众多不同种类终端的需要,也无法针对每种硬件分别开发一种操作系统或应用程序,导致不同硬件终端的生态无法共享协同,开发效率低。因此鸿蒙OS在IoT应用中的优势更加明显。

3.方舟编译器特点分析

方舟编译器是华为2019年4月在P30系列手机发布会上公布的,定位于多终端系统,可协助鸿蒙操作系统进入更深层次布局边缘计算、服务器等领域,大幅提升手机端安卓系统的运行效率。

3.1 编译点提前
方舟编译器能够在应用程序执行之前,就将Java代码编译成机器语言,从而大量释放硬件资源,这对于多终端,尤其是物联网边缘计算尤为重要。克服了传统编译器边执行边翻译导致的程序执行效率低下,以及安卓系统虚拟机程序安装时间长的不足。方舟编译器将编译过程提前至开发环节,开发者能通过方舟预置算法进行代码优化,还可自行开发代码优化算法,未来代码优化甚至有可能迁移至云端。

3.2 开发环境友好
开发环境友好是鸿蒙搭建良好生态的重要因素。兼容Java和C、C++等多种语言,增强了鸿蒙OS的性能,并与自有麒麟、鲲鹏等硬件架构协同,形成类似微软和英特尔联盟的软硬件格局。克服了过去采用Java和C/C++等多种语言混合开发应用程序时,传统编译器下跨语言应用执行效率较低的问题。
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4.HarmonyOS的应用研究

鸿蒙OS的出现将导致与iOS和Android成三足鼎立之   势。尽管华为的鸿蒙OS目前只作为5G手机中Android的备胎,据已公开的资料,鸿蒙OS的UI设计、系统逻辑以及App安装界面,与现在华为手机上的EMUI并没有明显区别,这使现有EMUI用户可以尽快习惯新系统,降低学习成本。此外,由于鸿蒙OS与Android保持兼容,通过方舟编译系统,原来的应用还能够提速60%以上。

鸿蒙OS的应用领域如图2所示。可应用于手机专有服务、智慧屏专有服务、穿戴设备专有服务、车机专有服务、音箱专有服务等领域,还可使这些不同设备协同工作,切换设备时实现无缝衔接。

鸿蒙OS使手机、电脑、汽车、智能穿戴等设备的操作系统实现兼容,有利于物联网的升级管理和兼容,成为将来走向智能社会的一个操作系统。

鸿蒙OS与具有高速、低延时、广接入的5G相结合,为智能手机与智能穿戴设备的联动、智能自动驾驶汽车、物联网系统提供了新的基础技术支撑。

华为鸿蒙(HarmonyOS)支持多种协议混合适配不同业务场景,用100多种品类的控制组件,向开发者提供最丰富的连接方式。由于华为做了30多年通信,连通本来就是强项,这点是意料之中。
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用“1+8+N”来总结华为的战略,就显得很直观。

1:手机是一个核心入口;

8:PC、平板、智慧大屏、车机、耳机、音箱、手表、眼镜这八个大小屏入口;

N:摄像头、路由器、冰箱、空调等N种泛物联网设备。

HarmonyOS把各终端硬件的能力虚拟成可共享的能力资源池,让应用通过系统调用其所需的硬件能力。在这个架构下,硬件能力,类似活字印刷术中的一个个单字字模,可以被无限次重复使用。简单来说,各终端实现了硬件互助,资源共享;应用拥有了调用远程终端的能力(像调用本地终端一样方便);而用户收获一个多设备组成的超级终端。

结束

猛一看,鸿蒙系统占据着绝对的劣势。但从纵观移动操作系统十几年的起起伏伏,鸿蒙系统并非没有机会。在2007年第二季度,塞班系统占据着63.75%的市场份额,Windows Mobile及BlackBerry OS则分别占据10&左右市场份额

虽然目前主流操作系统大多被国外垄断,我国华为公司的HarmonyOS虽然起步不久,但却具有许多独特优势,其改进的跨平台功能、支持多场景应用、可以在各种设备和平台上使用、可以满足消费者对低延迟和强安全性需求的特点,使其具有广阔的应用前景。

在硬件和软件之间,中国产业界一向“重硬轻软“。毕竟,硬件更容易被消费者感知,加一个摄像头、上一个大屏幕,用户一眼就看到了,发布会和营销都好找噱头。但是,软件,尤其是基础软件的革新,用户感知有很大很大的滞后性。因此,企业对于基础软件的投资,常常不被理解,甚至引来冷嘲热讽,这背后,是中国产业界普遍浮躁、急功近利的心态。

从华为的历史来看,它是一家十分耐得住寂寞的公司。往远了说,80年代创业之初代理交换机就很赚钱,任正非却偏偏要赌上一切搞如此高风险的自主研发;往近了说,当年海思何曾被被看好过,最初几代产品也是在你我的嘲笑中成长,最终十年磨一剑,终成大器。

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以上内容节选自取自HarmonyOS特点与应用前景分析:四川工业科技学院电子信息与计算机工程学院 李艳刘丹田小东谭琦

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