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华为鸿蒙操作系统研究报告:全景解构(21页)

行业报告下载 2019-08-15 101 管理员

鸿蒙微内核从底层即为物联网设计。上述可知,微内核的最大特性是仅在内核中保留 最核心功能,因此对于鸿蒙而言:连接实时性更好(响应时延降低 25.7%、时延波动率降 低 55.6%),同时结合 5G 低时延场景,尤其适用于工业控制、智能交通等物联网领域; 可以做到故障隔离,最大程度保证系统的稳定性与安全性,在 5G 超多连接场景下更能满足 万物互联的要求。 鸿蒙微内核体现分布式的特点,解决 IoT 生态协同的痛点。目前已有操作系统基本只 对应于某一种硬件,如 Windows 对应 x86 PC、iOS 对应苹果手机等。但 IoT 时代终端种 类数量极大拓展,难以针对每种硬件分别开发操作系统或应用程序,不同硬件终端的生态 无法共享协同,开发效率低。而鸿蒙实现了硬件解耦,即可针对应不同设备进行弹性部署 (例如智慧屏、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。 例如:传统的相机、电视、音响等设备原本相互独立;但在鸿蒙的分布式软总线下, 这些设备被“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。

微内核是 IoT 操作系统演进方向,鸿蒙微内核之效率、安全性业内领先。一般微内核 系统,由于驱动、文件系统等进程被外置,各模块之间的通信需要经过内核“搭桥”,因 而效率往往比宏内核要低。但鸿蒙微内核对进程间通信进行了高度优化,使得鸿蒙相比 QNX、Fuchisia 效率提升 3 至 5 倍3。此外,由于微内核的代码数量远远少于宏内核,因 此鸿蒙能够以对每行代码进行充分的“形式化”的安全验证,显著提升了内核安全性。 2.2 方舟编译器是鸿蒙的取胜关键 方舟编译器最早系华为于 2019 年 4 月在 P30 系列手机发布会上公布,但实际积淀十 年,定位是多终端系统。华为早期表示方舟编译器将大幅提升手机端安卓系统的运行效率, 而开发编译器其实是协助鸿蒙操作系统更深层次布局边缘计算、服务器等领域。 对传统编译器而言,编译时点、跨语言编译是制约应用程序执行效率的瓶颈。应用程 序的执行要经过字节码到机器码的转换,程序员在编程时使用上述 C、C++、Java、C#等 程序语言,但硬件的执行逻辑是基于 0 和 1 的二进制。因此要让硬件能够“读懂”指令, 就需要编译器把“程序语言”转译成“机器语言”。 编译时点:根据编译器工作时点的不同,编译方式可分为两种,但执行效率仍有 提升空间。一种是“边执行、边翻译”,程序调用了某一句指令,编译器就实时将其转译 为二进制码(早期版本安卓使用该方案,程序执行效率低下);另一种是引进高性能虚拟 机(在安卓系统中为 ART,即 Android Run Time),在程序安装时或系统空闲时就提前 将代码转译完毕,进一步提升了程序执行效率,但新的问题在于程序安装时间长。

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