简述华为的鸿蒙操作系统的结构,华为鸿蒙操作系统今日重磅发布

EETC https://www.eet-china.com

2019华为开发者大会于8月9日14点30分举行，传闻已久的鸿蒙操作系统在此大会上揭开了神秘面纱。

华为消费者业务CEO余承东称，现有的安卓/Linux系统内核代码庞大冗余，难以保证不同终端体验流畅。同时多终端互联网对设备安全也提出了更高的要求，需要软件生态与硬件绑定，降低用户体验与开发效率。

在此背景下，厂商们致力于发展新的OS，如谷歌的Fuchsia，甚至是苹果，都在开发下一代基于微内核的全场景分布式OS。简而言之，鸿蒙OS(HarmonyOS)是基于“微内核”开发的，这是未来操作系统的方向。鸿蒙OS能够实现模块化解耦，应用于智慧屏、穿戴设备、手机、音箱等不同设备。

架构方面，最底层是内核层，上面是基础服务层、程序框架，通过这些东西，支撑不同设备，包括智慧大屏、穿戴、车机、音响、手表、手机、PC等等各种各样设备。

通过一套系统，一个OS实现模块化解耦，对应不同设备可以弹性部署，不管硬件能力强还是硬件能力弱的，都可以一套操作系统，可以统一在不同硬件平台上进行加载部署。同时应用强大灵活统一部署能力，一套OS能够运行在不同硬件能力上进行部署，适配丰富的万物互联时代IoT时代能力的操作系统。同时采用分布式架构，首次用于终端OS，无缝式协同，分布式软总线。硬件能力虚拟化、资源化。通过操作系统分布式软总线让同一个帐户下的多种终端能够实现硬件能力跨终端之间调用。对于分布式操作系统、分布式软总线，华为对中间协议进行简化，如果不做简化，每一层都会增加开销，这样让传输更加高效、更加简洁、更加快捷。

鸿蒙OS的四大技术特性

鸿蒙OS的设计初衷是为满足全场景智慧体验的高标准的连接要求，为此华为提出了4大特性的系统解决方案。

1．分布式架构首次用于终端OS，实现跨终端无缝协同体验

鸿蒙OS的“分布式OS架构”和“分布式软总线技术”通过公共通信平台，分布式数据管理，分布式能力调度和虚拟外设四大能力，将相应分布式应用的底层技术实现难度对应用开发者屏蔽，使开发者能够聚焦自身业务逻辑，像开发同一终端一样开发跨终端分布式应用，也使最终消费者享受到强大的跨终端业务协同能力为各使用场景带来的无缝体验。

2. 确定时延引擎和高性能IPC技术实现系统天生流畅

为了满足万物互联的全场景智慧时代对OS提出的新要求，鸿蒙OS将硬件能力与终端解耦，通过分布式软总线连接不同终端，让应用轻松调用其他终端的硬件外设能力，为消费者带来跨终端无缝协同体验。

鸿蒙OS通过使用确定时延引擎和高性能IPC两大技术解决现有系统性能不足的问题。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。

3. 基于微内核架构重塑终端设备可信安全

鸿蒙OS采用全新的微内核设计，拥有更强的安全特性和低时延等特点。微内核设计的基本思想是简化内核功能，在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务，同时加入相互之间的安全保护。微内核只提供最基础的服务，比如多进程调度和多进程通信等。

鸿蒙OS将微内核技术应用于可信执行环境(TEE)，通过形式化方法，重塑可信安全。形式化方法是利用数学方法，从源头验证系统正确，无漏洞的有效手段。传统验证方法如功能验证，模拟攻击等只能在选择的有限场景进行验证，而形式化方法可通过数据模型验证所有软件运行路径。 鸿蒙OS首次将形式化方法用于终端TEE，显著提升安全等级。同时由于鸿蒙OS微内核的代码量只有Linux宏内核的千分之一，其受攻击几率也大幅降低。

4. 通过统一IDE支撑一次开发，多端部署，实现跨终端生态共享

鸿蒙OS凭借多终端开发IDE，多语言统一编译，分布式架构Kit提供屏幕布局控件以及交互的自动适配，支持控件拖拽，面向预览的可视化编程，从而使开发者可以基于同一工程高效构建多端自动运行App，实现真正的一次开发，多端部署，在跨设备之间实现共享生态。华为方舟编译器是首个取代Android虚拟机模式的静态编译器，可供开发者在开发环境中一次性将高级语言编译为机器码。此外，方舟编译器未来将支持多语言统一编译，可大幅提高开发效率。

华为还公布了鸿蒙内核及OS的演进路标，明天下午华为子品牌荣耀将要发布的新品智慧屏，将首发搭载鸿蒙OS。未来三年，除完善相关技术外，鸿蒙OS会逐步应用在可穿戴、智慧屏、车机等更多智能设备中。未来华为整个操作系统都将使用鸿蒙。

国产操作系统最大的难点在于生态系统建设

中国工程院院士倪光南院士称，国产操作系统最大的难点在于生态系统建设，而他对于鸿蒙系统的前景“有很大期望”。

倪光南院士表示，在操作系统方面，不一定是我们的技术比人家差，而是在生态系统的建设上更加难一些。因为发达国家先入为主，已经在市场中建立了完备的一个生态系统，而新的生态系统必须通过市场的良性循环才能建立起来，这是很不容易的。

倪光南院士认为，中国有个有利条件，就是我们的市场很大。他表示，希望我国自主研发的操作系统，能够在中国庞大市场的支持下，更快地建立起自己的生态系统。

华为消费者业务CEO余承东表示，鸿蒙OS的推出会极大地提升产业的活力和生态的丰富性，同时欢迎全球开发者积极支持鸿蒙OS生态建设。