前言

提示： 2019年8月華為推出鴻蒙 HarmonyOS，并運用在榮耀智慧屏，HDC 2020，華為消費者業(yè)務(wù)軟件部總裁王成錄將在9月11日進行《共建、共享 HarmonyOS 生態(tài)》的演講，將分享 HarmonyOS 2.0發(fā)布的新進展以及給人們、給行業(yè)帶來的價值。

提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，下面案例可供參考

一、鴻蒙OS是什么？

華為公司新近推出的經(jīng)歷十年多時間自主研發(fā)的鴻蒙操作系統(tǒng)（HarmonyOS），是基于微內(nèi)核的全場景分布式 OS，可按需擴展，實現(xiàn)更廣泛的系統(tǒng)安全 。目前主要用于智能物聯(lián)網(wǎng)，在將來無法使用Android時可擴展到智能手機上。HarmonyOS 擁有分布架構(gòu)、內(nèi)核安全、生態(tài)共享、運行流暢四大優(yōu)勢，鴻蒙 OS 生態(tài)的兩大核心要素包括自身的微內(nèi)核結(jié)構(gòu)和方舟編譯器。

二、HarmonyOS的特點

1.HarmonyOS的設(shè)計與理念

鴻蒙OS 是全新的基于微內(nèi)核的面向全場景的分布式操作系統(tǒng)。鴻蒙OS 的微內(nèi)核已發(fā)展到seL4，如下圖（圖1所示）。seL4 的核心非常小，不到9000行C代碼。對于微內(nèi)核，由于用內(nèi)存管理單元 MMU 對進程空間進行隔離保護，沒有授權(quán)的進程將無法訪問其他進程的空間，從而阻止了惡意程序?qū)ζ渌M程數(shù)據(jù)的竊取。鴻蒙OS 核心只保留了處理的時間、內(nèi)存、通信、中斷等基本的資源管理，所有其他功能由應(yīng)用層來管理，以服務(wù)的形式去提供功能。服務(wù)之間采用進程間通信IPC。
鴻蒙OS實現(xiàn)模塊化耦合，對應(yīng)不同設(shè)備可彈性部署；首次將分布式架構(gòu)用于終端OS，實現(xiàn)跨終端無縫協(xié)同體驗；采用的確定時延引擎和高性能 IPC 技術(shù)使系統(tǒng)更流暢；其基于微內(nèi)核架構(gòu)可重塑終端設(shè)備安全性；通過統(tǒng)一IDE支撐一次開發(fā)，多端部署，實現(xiàn)跨終端生態(tài)共享。

2.HarmonyOS的創(chuàng)新

2.1 內(nèi)部解耦 為適應(yīng)不同的硬件，鴻蒙OS把每一層內(nèi)部都解耦，形成幾千個模塊，每個模塊的接口全部用頭文件寫好，打上標(biāo)簽說明該模塊是怎樣的設(shè)備。可針對應(yīng)不同設(shè)備進行彈性部署，如智慧屏、穿戴設(shè)備、車機、音箱、手機等，同時創(chuàng)新的分布式軟總線使得擁有不同功能的硬件可以彼此協(xié)同。如傳統(tǒng)的相機、電視、音響等設(shè)備原本相互獨立，利用鴻蒙的分布式軟總線，這些設(shè)備可被虛擬化成攝像模組、顯示模組、外放模組，并成為有機整體，用戶無需另行設(shè)置即可按需調(diào)用各種功能，硬件終端之間形成相互協(xié)同。

2.2 虛擬硬件 創(chuàng)新性地打破傳統(tǒng)終端硬件的邊界，使諸如手機中的顯示器、處理器芯片、內(nèi)存等等實體硬件，可以通過軟件按需求組合成不同硬件形態(tài)的虛擬硬件功能模塊。

2.3 一次開發(fā)多端部署 通過用戶接口UI控件的抽象和解耦，業(yè)務(wù)邏輯原子化，不同應(yīng)用的適配，可以快速實現(xiàn)一次開發(fā)并進行多端部署。鴻蒙OS從設(shè)計之初就為多,終端而生，如邊緣計算、IoT、服務(wù)器等。

2.4 分布式微內(nèi)核 鴻蒙OS 的微內(nèi)核所具有的分布式特點，有利于 IoT 的生態(tài)協(xié)同?，F(xiàn)有各種操作系統(tǒng)只對應(yīng)于某一種硬件，如Windows 只對應(yīng)x86 PC、iOS對應(yīng)蘋果手機等，無法滿足 IoT 時代眾多不同種類終端的需要，也無法針對每種硬件分別開發(fā)一種操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序，導(dǎo)致不同硬件終端的生態(tài)無法共享協(xié)同，開發(fā)效率低。因此鴻蒙OS在 IoT應(yīng)用中的優(yōu)勢更加明顯。

3.方舟編譯器特點分析

方舟編譯器是華為2019年4月在P30系列手機發(fā)布會上公布的，定位于多終端系統(tǒng)，可協(xié)助鴻蒙操作系統(tǒng)進入更深層次布局邊緣計算、服務(wù)器等領(lǐng)域，大幅提升手機端安卓系統(tǒng)的運行效率。

3.1 編譯點提前方舟編譯器能夠在應(yīng)用程序執(zhí)行之前，就將Java代碼編譯成機器語言，從而大量釋放硬件資源，這對于多終端，尤其是物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算尤為重要。克服了傳統(tǒng)編譯器邊執(zhí)行邊翻譯導(dǎo)致的程序執(zhí)行效率低下，以及安卓系統(tǒng)虛擬機程序安裝時間長的不足。方舟編譯器將編譯過程提前至開發(fā)環(huán)節(jié)，開發(fā)者能通過方舟預(yù)置算法進行代碼優(yōu)化，還可自行開發(fā)代碼優(yōu)化算法，未來代碼優(yōu)化甚至有可能遷移至云端。

3.2 開發(fā)環(huán)境友好開發(fā)環(huán)境友好是鴻蒙搭建良好生態(tài)的重要因素。兼容 Java 和 C、C++等多種語言，增強了鴻蒙OS 的性能，并與自有麒麟、鯤鵬等硬件架構(gòu)協(xié)同，形成類似微軟和英特爾聯(lián)盟的軟硬件格局。克服了過去采用 Java 和 C/C++ 等多種語言混合開發(fā)應(yīng)用程序時，傳統(tǒng)編譯器下跨語言應(yīng)用執(zhí)行效率較低的問題。

4.HarmonyOS的應(yīng)用研究

鴻蒙OS 的出現(xiàn)將導(dǎo)致與 iOS 和 Android 成三足鼎立之勢。盡管華為的鴻蒙OS 目前只作為5G手機中 Android 的備胎，據(jù)已公開的資料，鴻蒙OS 的 UI 設(shè)計、系統(tǒng)邏輯以及 App 安裝界面，與現(xiàn)在華為手機上的 EMUI 并沒有明顯區(qū)別，這使現(xiàn)有 EMUI 用戶可以盡快習(xí)慣新系統(tǒng)，降低學(xué)習(xí)成本。此外，由于鴻蒙OS與 Android 保持兼容，通過方舟編譯系統(tǒng)，原來的應(yīng)用還能夠提速60%以上。

鴻蒙OS 的應(yīng)用領(lǐng)域如圖2所示。可應(yīng)用于手機專有服務(wù)、智慧屏專有服務(wù)、穿戴設(shè)備專有服務(wù)、車機專有服務(wù)、音箱專有服務(wù)等領(lǐng)域，還可使這些不同設(shè)備協(xié)同工作，切換設(shè)備時實現(xiàn)無縫銜接。

鴻蒙OS 使手機、電腦、汽車、智能穿戴等設(shè)備的操作系統(tǒng)實現(xiàn)兼容，有利于物聯(lián)網(wǎng)的升級管理和兼容，成為將來走向智能社會的一個操作系統(tǒng)。

鴻蒙OS與具有高速、低延時、廣接入的5G相結(jié)合，為智能手機與智能穿戴設(shè)備的聯(lián)動、智能自動駕駛汽車、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了新的基礎(chǔ)技術(shù)支撐。

華為鴻蒙（HarmonyOS）支持多種協(xié)議混合適配不同業(yè)務(wù)場景，用100多種品類的控制組件，向開發(fā)者提供最豐富的連接方式。由于華為做了30多年通信，連通本來就是強項，這點是意料之中。
用“1+8+N”來總結(jié)華為的戰(zhàn)略，就顯得很直觀。

1：手機是一個核心入口；

8：PC、平板、智慧大屏、車機、耳機、音箱、手表、眼鏡這八個大小屏入口；

N：攝像頭、路由器、冰箱、空調(diào)等N種泛物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

HarmonyOS 把各終端硬件的能力虛擬成可共享的能力資源池，讓應(yīng)用通過系統(tǒng)調(diào)用其所需的硬件能力。在這個架構(gòu)下，硬件能力，類似活字印刷術(shù)中的一個個單字字模，可以被無限次重復(fù)使用。簡單來說，各終端實現(xiàn)了硬件互助，資源共享；應(yīng)用擁有了調(diào)用遠程終端的能力（像調(diào)用本地終端一樣方便）；而用戶收獲一個多設(shè)備組成的超級終端。

結(jié)束

猛一看，鴻蒙系統(tǒng)占據(jù)著絕對的劣勢。但從縱觀移動操作系統(tǒng)十幾年的起起伏伏，鴻蒙系統(tǒng)并非沒有機會。在2007年第二季度，塞班系統(tǒng)占據(jù)著 63.75% 的市場份額，Windows Mobile 及 BlackBerry OS 則分別占據(jù) 10& 左右市場份額

雖然目前主流操作系統(tǒng)大多被國外壟斷，我國華為公司的 HarmonyOS 雖然起步不久，但卻具有許多獨特優(yōu)勢，其改進的跨平臺功能、支持多場景應(yīng)用、可以在各種設(shè)備和平臺上使用、可以滿足消費者對低延遲和強安全性需求的特點，使其具有廣闊的應(yīng)用前景。

在硬件和軟件之間，中國產(chǎn)業(yè)界一向“重硬輕軟“。畢竟，硬件更容易被消費者感知，加一個攝像頭、上一個大屏幕，用戶一眼就看到了，發(fā)布會和營銷都好找噱頭。但是，軟件，尤其是基礎(chǔ)軟件的革新，用戶感知有很大很大的滯后性。因此，企業(yè)對于基礎(chǔ)軟件的投資，常常不被理解，甚至引來冷嘲熱諷，這背后，是中國產(chǎn)業(yè)界普遍浮躁、急功近利的心態(tài)。

從華為的歷史來看，它是一家十分耐得住寂寞的公司。往遠了說，80年代創(chuàng)業(yè)之初代理交換機就很賺錢，任正非卻偏偏要賭上一切搞如此高風(fēng)險的自主研發(fā)；往近了說，當(dāng)年海思何曾被被看好過，最初幾代產(chǎn)品也是在你我的嘲笑中成長，最終十年磨一劍，終成大器。

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