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HarmonyOS特点与应用前景分析手机操作系统「HarmonyOS特点与应用前景分析」
2025-01-12 11:46

一直以来,智能手机与平板电脑等移动设备的操作系统(Operating System,OS),主要由苹果公司开发的iOS移动操作系统和Google公司开发的Android操作系统所占据。这种局面除将我国广阔的市场让给了国外公司外,更是对国家安全和稳定造成隐忧。特别是今年以来西方的一些国家不断对我国高科技产业进行围堵,使我国以5G为代表的智能手机和移动通信面临严峻考验。2019年8月9日的华为开发者大会上,华为消费者业务CEO余承东正式对外宣布,华为公司推出全新的基于微内核、面向全场景、适配多终端的鸿蒙系统(HarmonyOS),而且只需1~2天就可将现有设备中的安卓系统迁移到HarmonyOS。任 正 非 更 是 直 接 指 出 鸿 蒙 OS或 许 有 一 天 超 越Android/iOS的可能性。

HarmonyOS的特点分析

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[4]。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。

HarmonyOS结构分析

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,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核心只保留了处理器的时间、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。

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。

HarmonyOS创新点分析

HarmonyOS是一款“面向未来”、面向全场景(移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等)的分布式操作系统。在传统的单设备系统能力的基础上,HarmonyOS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念,能够支持多种终端设备。

对消费者而言,HarmonyOS能够将生活场景中的各类终端进行能力整合,形成一个“超级虚拟终端”,可以实现不同的终端设备之间的快速连接、能力互助、资源共享,匹配合适的设备、提供流畅的全场景体验。

对应用开发者而言,HarmonyOS采用了多种分布式技术,使得应用程序的开发实现与不同终端设备的形态差异无关,降低了开发难度和成本。这能够让开发者聚焦上层业务逻辑,更加便捷、高效地开发应用。

对设备开发者而言,HarmonyOS采用了组件化的设计方案,可以根据设备的资源能力和业务特征进行灵活裁剪,满足不同形态的终端设备对于操作系统的要求。

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。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。

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。

HarmonyOS的应用研究

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