鸿蒙系统有什么好处

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依托于鸿蒙微内核,鸿蒙系统的好处主要有:1、高安全性;2、高可靠性;3、高扩展性;4、高可维护性;5、支持分布式计算。其中,微内核的代码量大大减少,因此带来了更高的安全性。有的微内核仅有1万行代码,可以实现形式化证明,从数学上论证代码的安全性。

本教程操作环境:HUAWEI HarmonyOS系统、华为Mate XS手机。

华为鸿蒙系统的核心技术优势主要在于两点:一是微内核;二是方舟编译器。

一、微内核

微内核具有诸多技术优势。随着操作系统越来越复杂,微内核的优势逐步显现:高安全性、高可靠、高扩展性、高可维护性和支持分布式计算。

目前,安卓系统采用的是宏内核。宏内核是把所有系统服务都放到内核里,包括文件系统、设备驱动、虚拟内存管理、网络协议栈等。

随着操作系统越来越复杂,内核里面的东西也越来越多。宏内核的问题逐渐暴露出来,具体包括以下:

  • 操心系统代码量庞大,漏洞防不胜防。以linux2.6内核为例,超过1100万行代码。代码量越大,潜在漏洞量越多。超过1100万行的代码带来的潜在漏洞防不胜防。
  • 大量服务、硬件驱动都在内核中,导致操作系统可扩展性差。由于所有系统服务都在宏内核系统中,要适应不同的硬件需要修改许多系统服务。这导致宏内核系统的适配性很差,尤其是在硬件规格差异极大的物联网终端上。

于是,微内核应运而生,其核心思想是简化内核功能,内核只提供最基础的系统服务,其他系统服务统统都放在内核之外的用户态来实现。比如内核中只保留多进程调度、多进程通信(IPC)等服务。其他系统服务例如文件系统、POSIX服务、网络协议栈甚至外设驱动都放在了用户态中来实现。

华为鸿蒙系统采用的是微内核。相比于宏内核,微内核带来了很多新的优势

1、高安全性

微内核的代码量大大减少,带来了更高的安全性。有的微内核仅有1万行代码,可以实现形式化证明,从数学上论证代码的安全性。

2、高可靠性

微内核的内核非常稳定,具有高可靠性。众多系统服务都运行在用户态模块上,并不影响系统稳定性。

3、高扩展性

由于众多系统服务都转移到了用户态服务模块上,可以方便地根据终端需求进行按需剪裁和添加,实现了高扩展性。

4、高可维护性

用户态模块可以彼此独立的启停、卸载和升级。

5、支持分布式计算

用户态服务模块都是独立运行的,天然支持分布式计算。

二、方舟编译器

方舟编译器的价值是提升了为安卓系统编写的Java代码的运行效率。如果华为要另起炉灶做新的操作系统,仍然需要第三方应用开发者做大量的代码重新编译。因此,希望依靠方舟编译器实现新操作系统的无缝对接是不可能的。

当前 Android 平台的绝大多数应用是使用 Java 语言写的,CPU 只能理解汇编指令,因此需要一个虚拟机(Virtual Machine,简称 VM),它包含翻译器和编译器,把 Java 高级语言转换成机器能懂的语言。但是,VM的存在会导致程序运行变慢甚至卡顿,包括 VM 的统一回收内存垃圾也会带来卡顿。

华为编译器最大的优势在于,它绕过了 VM。换句话说,通过方舟编译器,开发者的应用在下载之前就已经转化成为机器可以识别的代码,因而可以在手机上快速安装、启动和运行,而无需在经过 VM 的编译——某种程度上,方舟编译器是将编译过程提前到应用开发阶段,从而大幅度减少了智能手机和操作系统的运行负担。

据华为介绍,使用华为方舟编译器后,改进效果如下:

  • EMUI 9.1仅将Ark编译器应用于系统组件系统服务器,系统平滑速度提高了24%
  • 系统响应速度提高了44%
  • 第三方应用程序,如目前的中文版Twitter(新浪微博快报版),使操作流畅性提高了60%

拓展阅读

鸿蒙系统面对的挑战

自有品牌系统生态建设的完整性

为了让其他品牌看到其系统的生态可行性和其产品的良好性能,可能有必要构建其品牌产品的完整系统生态。

华为品牌在硬件方面已经涉及了许多产品,它不仅限于移动设备,还部署在智能家居中。在5G时代,互联已经成为一个热点问题,华为需要专注于构建其产品的生态系统。

除了智能屏幕,华为和谐系统能否将汽车、可穿戴设备、电脑手机、智能扬声器等产品串联起来,展现和谐系统良好的互联性能,带来与当前流行系统不同的体验,将成为和谐系统面临的挑战之一。

软件应用程序的兼容性和全面性

系统的软件生态需要一个长期的开发过程。在新系统的早期,软件的数量成为一个重要问题。目前,Harmony OS选择的兼容Android应用程序是一种相对稳定的方法。

然而,在未来,仅仅与Android软件兼容是不够的。主要原因是很难从Android系统带来不同的软件体验。

此外,专门针对特定系统的软件生态系统也是竞争的天然障碍

开放与封闭之间的平衡

虽然Harmony OS已被确认为开源系统,但华为Harmony系统在系统的开放性和封闭性之间的权衡方面也面临挑战。

一方面,在今天的操作系统中,依靠单个品牌来支撑整个生态系统更难成功,更需要其他品牌的支持。和谐系统将面临如何吸引其他品牌的支撑以及如何为这些品牌提供技术支持的问题。

另一方面,开源的开放性也带来了第三方软件的管理问题。与Android系统类似,虽然该系统具有很强的软件兼容性,但开发人员采用的API级别不同。三方软件经验也不一致。解决方法已经成为这个开源系统的协调问题。如果采用封闭方法,三方软件的控制相对简单,但同时,它也测试了其硬件生态和服务如何能够充分吸引消费者。毕竟,在现在的主流操作系统下,似乎只有苹果品牌通过其硬件生态系统取得了成功,而这种成功很难复制。

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