鸿蒙操作系统亮相——目标是未来的物联网

大家好，我是太空铁。

这两天，华为开发者大会很热闹，华为接连发布了鸿蒙、凌霄以及智慧屏等软硬件产品，其中最让人期待的当属鸿蒙操作系统了。鸿蒙操作系统早前可说是进行了充分的造势，从华为抛出“备胎”计划开始，鸿蒙就是万众期待的最大“备胎”。这次发布会亮相后，余总的PPT披露了一些关于鸿蒙的细节，老铁从专业角度来解读一番。

一、从微内核说起

在余总介绍的过程中，微内核被余总多次提到，并且明确的表达了“微内核是未来”的意思，但遗憾的是，媒体和大众都把这句话曲解成：“微内核是更先进的”。

作为对比，余总在演讲中介绍了Fuchsia是微内核架构，Fuchsia是何方神圣呢？它可来历不小，是当今计算机世界第一豪门谷歌的三大操作系统之一（老大Android、老二Chrome OS、老三Fushsia），采用了微内核架构。

Fushsia自2016年被媒体发现在Git上开放源码，2018年还与麒麟970传出“绯闻”，被发现荣耀在测试Fushsia OS，同年底发布了1.0版本，这是一个微内核架构的操作系统，其内核名为Zircon。该内核还被XDA的大神发现，可以支持安卓的运行时环境，也就是说可以不需要移植的支持安卓应用。

英雄所见略同，谷歌老大早早的也搞起微内核，那为啥说媒体大众会曲解余总的本意呢？这得从操作系统的原理说起。

二、操作系统科普

正规计算机专业应该都有操作系统课程，在这门课程中，介绍了为什么会有操作系统这回事。

1、操作系统的初衷是解决程序调度的问题

其实最早的计算机肯定是没有操作系统的，只是单一的运行某一个程序，如果想要换一个程序那就等手动的去切换存储设备，以某种方式把新的程序加载进去再运行。

大家可以回忆一下，自己玩过的单卡、单合一红白机，其实就属于没有操作系统的情况，多合一卡带，你可以认为它有一个操作系统，让你在多个游戏间切换，但这个操作系统肯定不是多任务的。

操作系统最本质的功能，或者说操作系统的初心，就是程序调度。操作系统能够在同一存储器上选择运行不同的程序，而不用让人手动的去切换存储器。

操作系统所调度的程序又需要获取各种CPU、内存、外存、外设的资源，所以操作系统就要为程序分配这些资源。

也就是说操作系统最核心的功能是程序调度（专业术语是进程/线程调度），然后其他的存储管理、文件管理、设备管理都是随之产生的。

所以，可以看到操作系统最最基础的功能一定得有程序调度的功能，否则也就不能称之为操作系统了。

2、什么是操作系统内核

操作系统是通联硬件和应用软件的中间层，一部分功能与底层硬件紧密相关（例如，进程/线程调度、内存管理、中断管理），另一部分功能则与上层的应用软件紧密相关（例如文件管理、网络通讯等）。

随着操作系统的不断演化得复杂而先进，与底层硬件紧密相关的这部分程序逐渐的自成体系，成为一个相对独立的部分，这部分就被成为内核。内核一般都常驻内存，随时需要随时运行，而且完成的都是极为重要的工作，优先级最高，不能被操作系统的其他部分或应用程序干扰。

三、微内核和宏内核

完成的工作少的内核就被称为微内核，完成的工作多的自然就是宏内核。余总在发布会上展示了一篇PPT，说明了宏内核和微内核一般都会完成的工作有哪些：

安卓系统的内核完成了权限控制、电源管理、设备驱动、内存管理、文件存储、芯片指令集适配、线程调度、进程通信等多项工作。

鸿蒙微内核主要就是完成线程调度、进程通信和芯片指令适配，正如上面介绍的，微内核就是一个最简单、最基本的操作系统，只完成程序调度相关的功能。

在软件工程领域，包括操作系统这样的系统软件，软件架构师长久以来一直在耦合和解耦之间不停的摇摆、权衡和纠结。耦合意味着把所有功能都放在一个模块里，结构自然是非常混乱，但带来的是高效的通信和整体效率的提升。解耦虽然能带来清晰的结构，但解耦后产生的多个模块之间却需要耗费额外的通信成本，带来的是不可避免的效率低下。

这种耦合与解耦，与现实世界中企业的部门整合、重组是一个道理：原先一个大部门，大家做事都为一个领导负责，效率很高，但职责不清晰；大部门分解成多个小部门后，职责清晰了，但是涉及部门协同的时候，就需要更多的协调和沟通成本。

所以，微内核并不是更先进，只是对未来的一种适应。

四、微内核是物联网发展的必然

物联网是业界最炙手可热的名词，它意味着万物互联，万维网被发明以来，第一波热潮是个人电脑、服务器的广泛互联，第二波则是所谓的移动互联网——智能手机随时随地的上网，而第三波就是眼下方兴未艾的万物互联。

1、物联网设备千差万别

计算机行业从不缺乏商业奇才，他们把那些实验室、教科书中晦涩、朴素的词汇打扮得光彩照人。在我们上大学那会儿，物联网、IoT都还叫：“无线传感器网络”。

未来的物联网，就是无数的传感器联成网络，再连接到现有的万维网，传感器不在单单的是个摄像头、烟感探头、温湿度感应器，而是加载了操作系统的，能够即时处理数据的“智慧设备”（小米所谓AIoT），这也是业界一直在说的“（终）端计算”。

但是终端设备的情况千差万别，有的设备是门禁闸机，里面能塞进去一个全尺寸的电脑，而且连接了稳定电源，甚至还可能留了键盘鼠标的接口方便调试；有的设备可能只是个小盒子，CPU、内存都集成在定制的主板上，供电可能还靠电池。

2、微内核是统一操作系统的必然

这些问题都要交给操作系统来处理的时候，需要的操作系统肯定不一样，门禁闸机可能用的是WinCE，小盒子用的可能就是Arduino。

如果要统一的操作系统，那这个操作系统必然是一个由很小的内核和多种可定制、可裁剪的外围组件组成的，小盒子就只装核心和1、2个外围组件，门禁闸机也是同样的核心和许多组件。

这就是为什么会有微内核，因为只有足够小，才能适合足够多的物联网设备。

谷歌的Fuchsia也正是为了物联网而生的。

五、为什么华为会做鸿蒙

华为从通信领域起家，在5G时代迎头赶上，5G的特点有三个，高带宽、低延时和高并发。4G其实已经能让人们流畅的看电影了，所以5G更高的带宽，其实并没什么了不起，低延时和高并发才是5G的核心。

低延时和高并发其实都是面向物联网的新特性。低延时，能让传感器及时的传输信息，只有这样，无人汽车才能及时的把发现前方障碍物的信息传给汽车的操作系统。高并发，能让许多传感器同时在线交互，只有这样，智能工厂才能把各种传感器部署在全部的生产环节中。

所以，华为做的5G其实是给物联网用的，物联网发展越好，5G就能卖得越好，那么做一个微内核的、统一的物联网操作系统，而且还开源给大伙用，尽早地催熟物联网市场，岂不是非常显而易见的事情。

我想，这就是鸿蒙的使命了。

六、总结

未来是万物互联，微内核OS是未来“万物”的OS，所以它代表未来，但并不是最先进的，因为不同的OS适配不同的硬件设备，只要PC、手机都不会在短时间内消失，宏内核的操作系统自然也不会在短时间内被代替，微内核并不比宏内核操作系统更适合PC和手机。

可能是美国欺人太甚，可能是人们太想让祖国强大，可能人们都喜欢白衣骑士拯救众生的桥段，可叹鸿蒙背负了太多。

我猜想，鸿蒙出现之后，大众会有许多对鸿蒙的质疑（比如刚刚对ADB的质疑），我想那是大家对鸿蒙的希望太高了。现实要比电影残酷许多，因为永远不会有奇迹发生。