「鴻蒙初辟原無姓，打破頑空需悟空」，在國產(chǎn)自研操作系統(tǒng)短缺的窘境之下，天驚一聲雷，「鴻蒙」踏風(fēng)來。

回首上個(gè)月的技術(shù)圈，最值得業(yè)界浮稱流說的無疑是 8 月 9 日華為開發(fā)者大會(huì) 2019（簡稱 HDC 2019）上公開的「鴻蒙 OS」。作為一款基于微內(nèi)核的全場景分布式 OS，「鴻蒙 OS」肩負(fù)打破傳統(tǒng) IoT 操作系統(tǒng)的責(zé)任，同時(shí)也成為萬眾期待的移動(dòng)操作系統(tǒng)市場上的 Plan B。

其實(shí)自「鴻蒙 OS」揭開神秘面紗至今已有一月有余的時(shí)間，業(yè)界對其看法貶褒不一，有人表示，「鴻蒙 OS」的到來一石激起千層浪，名副其實(shí)的國產(chǎn)自研操作系統(tǒng)的驕傲；不過也有人質(zhì)疑，目前看起來依舊是一款 PPT 操作系統(tǒng)的鴻蒙 OS 真的有那么大的潛力嗎？對此，我們也不禁好奇，初生牛犢的「鴻蒙 OS」是否真的能實(shí)現(xiàn)以上的種種？其背后又有哪些不為人知的故事？對于為「鴻蒙 OS」開路的全新產(chǎn)品之華為方舟編譯器，它的開源代碼又將為技術(shù)圈的從業(yè)者們帶來哪些思考？

基于此，CSDN 獨(dú)家策劃了以「鴻源初辟，蒙地始開」為主題的《程序員大本營》9 月刊，將為大家全面揭曉鴻蒙 OS 背后的種種，也將幫助大家更好地了解當(dāng)下主流的物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)迭代歷史和最新的發(fā)展趨勢。

十年磨一劍，霜刃未曾試

事實(shí)上，和素有“動(dòng)物園”之稱的阿里相比，華為更像是一本《山海經(jīng)》。被命名為「鴻蒙」的操作系統(tǒng)就是典型的華為版《山海經(jīng)》重要組成之一。

眾所周知，鴻蒙 OS 十年磨一劍，但霜刃始終未曾試。

早在 2009 年，華為就于內(nèi)部創(chuàng)立了編譯組，開啟了秘密研發(fā)模式，旨在為自研芯片、新一代通信、云計(jì)算、操作系統(tǒng)等技術(shù)提供編譯器的基礎(chǔ)建設(shè)。

到了 2012 年，華為再次成立了一個(gè)代號為“2012 實(shí)驗(yàn)室”，面向未來進(jìn)行 5－10 年的長期布局，基于以上新興科技開始深入技術(shù)研究。

彼時(shí)“2012 實(shí)驗(yàn)室”為了進(jìn)行專項(xiàng)研究，它的旗下逐漸衍生出以多個(gè)以科學(xué)家名字命名的實(shí)驗(yàn)室，譬如諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室、歐拉實(shí)驗(yàn)室、香農(nóng)實(shí)驗(yàn)室、高斯實(shí)驗(yàn)室。此前，據(jù)國內(nèi)不少媒體透露，華為的方舟編譯器正是來自諾亞方舟實(shí)驗(yàn)室，而華為的操作系統(tǒng)則是由歐拉實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)研發(fā)。

之所以要自研操作系統(tǒng)，其實(shí)極其具備危機(jī)意識和憂患意識的華為掌舵者任正非早在 2012 年的一次內(nèi)部講話就曾透露道，華為做終端操作系統(tǒng)是出于戰(zhàn)略的考慮，“（如果）Android 系統(tǒng)不給我用了，Windows Phone 8 系統(tǒng)也不給我用了，我們是不是就傻了？”

果不其然，短短幾年后，這個(gè)擔(dān)憂還是發(fā)生了。2018 年之際，華為一朝被美國政府列入“實(shí)體清單”（Entity List），這意味著華為在未來倘若沒有美國政府的許可，所有美國企業(yè)將不能再給華為供貨。

而在此后沒多久，據(jù)路透社報(bào)道，有消息人士稱，Alphabet 旗下的 Google 受美國“行政令”的影響，于 2019 年 5 月暫停了與華為的部分業(yè)務(wù)合作，其中 Google 除了 Android 操作系統(tǒng)開源的部分，停止了對華為授權(quán) Android 系統(tǒng)中閉源的應(yīng)用以及技術(shù)支持等服務(wù)，即 Google 的 Google Play Store、Google 語音控制助理、Google 地圖、Gmail、YouTube 等應(yīng)用，華為設(shè)備雖然可以下載但是將無法正常訪問。

操作系統(tǒng)被扼喉，外患加內(nèi)憂的雙重壓力下，華為暗中發(fā)力，加快自己產(chǎn)品的研發(fā)速度，而更多有關(guān)鴻蒙 OS 的消息也接踵而至：

5 月 24 日，國家知識產(chǎn)權(quán)局商標(biāo)局網(wǎng)站顯示，華為已申請“華為鴻蒙”商標(biāo)，申請日期是 2018 年 8 月 24 日，注冊公告日期是 2019 年 5 月 14 日，專用權(quán)限期是從 2019 年 5 月 14 日到 2029 年 5 月 13 日；

5 月 17 日，有網(wǎng)友曝光由上海某教授領(lǐng)導(dǎo)華為操作系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的自主產(chǎn)權(quán)操作系統(tǒng)「鴻蒙」的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用；

依舊是 5 月，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù) CEO 余承東終松口表示，鴻蒙最早將于今秋面世；

7 月，華為董事長梁華表示，鴻蒙是為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的系統(tǒng)，可在自動(dòng)駕駛，遠(yuǎn)程操作醫(yī)療環(huán)境，提供低時(shí)延的一個(gè)操作系統(tǒng)；

…

今日把示君，誰有不平事

秋季未至，而華為「鴻蒙 OS」提早面世。

在今年 HDC 2019 上，作為“理工”出身的華為消費(fèi)者業(yè)務(wù) CEO 余承東帶著為極具技術(shù)性的「鴻蒙 OS」驚艷了全場。

對此，余承東正面解釋了「鴻蒙 OS」的誕生背景，其表示，目前由于 Android／Linux 系統(tǒng)內(nèi)核代碼龐大冗余，難以保證不同終端體驗(yàn)流暢，同時(shí)多終端互聯(lián)網(wǎng)對設(shè)備安全也提出了更高的要求，需要軟件生態(tài)與硬件綁定，降低用戶體驗(yàn)與開發(fā)效率，而鴻蒙 OS 正是為了解決這些難點(diǎn)而生。

而從技術(shù)架構(gòu)來看，鴻蒙 OS 具備四大特性：

分布式架構(gòu)：實(shí)現(xiàn)跨終端無縫協(xié)同體驗(yàn)

鴻蒙 OS 的“分布式 OS 架構(gòu)”和“分布式軟總線技術(shù)”通過公共通信平臺(tái)，分布式數(shù)據(jù)管理，分布式能力調(diào)度和虛擬外設(shè)四大能力，將相應(yīng)分布式應(yīng)用的底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度對應(yīng)用開發(fā)者屏蔽，使開發(fā)者能夠聚焦自身業(yè)務(wù)邏輯，像開發(fā)同一終端一樣開發(fā)跨終端分布式應(yīng)用，也使最終消費(fèi)者享受到強(qiáng)大的跨終端業(yè)務(wù)協(xié)同能力為各使用場景帶來的無縫體驗(yàn)。

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)天生流暢：確定時(shí)延引擎和高性能 IPC 兩大技術(shù)

為了滿足萬物互聯(lián)的全場景智慧時(shí)代對 OS 提出的新要求，鴻蒙 OS 將硬件能力與終端解耦，通過分布式軟總線連接不同終端，讓應(yīng)用輕松調(diào)用其他終端的硬件外設(shè)能力，為消費(fèi)者帶來跨終端無縫協(xié)同體驗(yàn)。

內(nèi)核安全：基于微內(nèi)核架構(gòu)重塑終端設(shè)備可信安全

鴻蒙 OS 采用全新的微內(nèi)核設(shè)計(jì)，擁有更強(qiáng)的安全特性和低時(shí)延等特點(diǎn)。微內(nèi)核設(shè)計(jì)的基本思想是簡化內(nèi)核功能，在內(nèi)核之外的用戶態(tài)盡可能多地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)加入相互之間的安全保護(hù)。微內(nèi)核只提供最基礎(chǔ)的服務(wù)，比如多進(jìn)程調(diào)度和多進(jìn)程通信等。同時(shí)，它還將微內(nèi)核技術(shù)應(yīng)用于可信執(zhí)行環(huán)境（TEE），首次通過形式化方法，重塑可信安全。形式化方法是利用數(shù)學(xué)方法，從源頭驗(yàn)證系統(tǒng)正確，無漏洞的有效手段。

統(tǒng)一 IDE 支撐一次開發(fā)，多端部署，實(shí)現(xiàn)跨終端生態(tài)共享

鴻蒙 OS 配備面向多終端開發(fā)的統(tǒng)一 IDE（集成開發(fā)工具），可以幫助開發(fā)者實(shí)現(xiàn)真正的一次開發(fā)，多端部署，在跨設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)共享生態(tài)。

整體而言，鴻蒙是全球第一個(gè)微內(nèi)核、面向 AI 全場景的分布式 OS。

＃?！给櫭?OS」的領(lǐng)軍人物

那么，要問這款偉大且極具里程碑意義的產(chǎn)品究竟來自哪些精英之手？其是否有著靈魂人物的存在？

眾里尋他千百度，據(jù)了解，鴻蒙 OS 背后的靈魂人物是一位來自上海交大的教授、博導(dǎo)——陳海波，與此同時(shí)，他還兼任華為 OS 首席科學(xué)家、操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)驗(yàn)室主任。

乍一聽，或許很多人并沒有直觀感受到全球操作系統(tǒng)領(lǐng)域頂尖人才的技術(shù)魅力，但是當(dāng)打開這位年輕 80 后教授陳海波的個(gè)人介紹頁面時(shí)：

2010 年，亞洲學(xué)者們連續(xù) 40 年，都沒能在 SOSP（操作系統(tǒng)原理大會(huì)，成立于 1967 年）上獨(dú)立發(fā)表研究論文。2011 年，陳海波的論文被 SOSP 錄用，難破的紀(jì)錄，就這樣被一位三十來歲的年輕人 Kill。

此外，陳海波還多次擔(dān)任 SOSP、ISCA、Oakland、EuroSys、Usenix ATC 等國際著名學(xué)術(shù)會(huì)議 PC members，APSys 2014、2014 年全國體系結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)等 PC Co－Chairs，以及 ACM APSys 的 Steering Committee Co－Chair，在 SOSP、OSDI、EuroSys、Usenix ATC、ISCA、MICRO、HPCA 等發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文，獲得 VEE 2019、APSys 2017、EuroSys 2015、APSys 2013 與 ICPP 2007 的最佳論文獎(jiǎng)，HPCA 2014 的最佳論文提名獎(jiǎng)，以及 2009 年 CCF 優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)、2011 年全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)與 CCF 青年科學(xué)家獎(jiǎng)、2015 年中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)青年科學(xué)家獎(jiǎng)、2018 年度教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，入選教育部新世紀(jì)人才計(jì)劃與國家萬人計(jì)劃“青年拔尖人才計(jì)劃”；

以下是近五年來，陳海波在操作系統(tǒng)領(lǐng)域所做的一些貢獻(xiàn)：

陳海波海波團(tuán)隊(duì)近年來的貢獻(xiàn)

我們才深刻感受到真正的王者，從來低調(diào)。

鴻蒙 OS 的第一槍：方舟編譯器

正是在這位靈魂人物的引領(lǐng)，以及國內(nèi)外學(xué)術(shù)界多位 OS 領(lǐng)域?qū)W者、專家的共同努力之下，鴻蒙 OS 才會(huì)成功進(jìn)入大眾視野與日常產(chǎn)品應(yīng)用中。

不過，如今距離這款操作系統(tǒng)的發(fā)布已經(jīng)過去了一個(gè)多月的時(shí)間，但是用戶依然未能親眼目睹彼時(shí)余承東宣布將會(huì)開源的鴻蒙 OS 的源代碼，對此，業(yè)界依舊有不少人質(zhì)疑鴻蒙為一款 PPT 操作系統(tǒng)， 那么鴻蒙 OS 是否真的能承受住萬眾期待的重量？

實(shí)則，8 月底華為開源的方舟編譯器已在無形之中打響了鴻蒙 OS 起跑的第一槍。

為何會(huì)如此評價(jià)？對此，CSDN 特邀上海鑒釋科技創(chuàng)始人、前華為人＆原方舟編譯器立項(xiàng)負(fù)責(zé)人之一梁宇寧解剖到：

如果要一個(gè)操作系統(tǒng)高效，它的設(shè)計(jì)必須和它的芯片或多或少有更密切的關(guān)聯(lián)，而這些關(guān)聯(lián)就是用編譯器去達(dá)成的，就是負(fù)責(zé)把程序源代碼根據(jù)芯片的設(shè)計(jì)去做最大化優(yōu)化。

華為手機(jī)的技術(shù)一直是以蘋果手機(jī)對標(biāo)的，自然而然，華為就要構(gòu)造這些能力從芯片，操作系統(tǒng)到編程技術(shù)。

為了對標(biāo)蘋果，當(dāng)初的目的是為了省內(nèi)存和閃存，從而有相應(yīng)性能提高，而華為首先嘗試改變安卓上的采用編程技術(shù)，再來實(shí)現(xiàn)軟件和硬件聯(lián)同設(shè)計(jì)，如 CPU 的流水線和特有指令等。

從方舟編譯器的開源，就可以很清晰的看到，當(dāng)初決定的技術(shù)方向，就是把動(dòng)態(tài)語言特性靜態(tài)化在運(yùn)行前預(yù)處理，這還是屬于 AOT 范圍，但是比 SUN 當(dāng)時(shí)在 Java 上做的 AOT 激進(jìn)：

把 Java 的字節(jié)碼預(yù)編譯成機(jī)器碼，當(dāng)然有華為自己的 IR 為編譯轉(zhuǎn)換和優(yōu)化所用；

把 Java 的內(nèi)存垃圾管理 GC 改成和蘋果自動(dòng)引用計(jì)數(shù) ARC 一樣。

這是不包含傳統(tǒng)編譯器：

Java 編程語言解析器，負(fù)責(zé)把 Java 程序源代碼轉(zhuǎn)換成 Java 的字節(jié)碼；

生成的機(jī)器碼還是 ARM 標(biāo)準(zhǔn)的指令集，沒有華為芯片特定的指令；

沒有自己鏈接器，所以沒有對應(yīng)的優(yōu)化。

簡單來看，編譯器雖沒有被集成到操作系統(tǒng)內(nèi)核中，但也是操作系統(tǒng)的功能中很重要的組成部分。

鴻源初辟，蒙地始開

而未來鴻蒙 OS 會(huì)如何？

目前，隨著搭載鴻蒙 OS 的榮耀智慧屏的發(fā)布，我們也親眼見證了基于該操作系統(tǒng)的智慧屏電視已與手機(jī)實(shí)現(xiàn)全方位互聯(lián)，且?guī)砹烁痈咝У慕换?，而未來也正如華為官方所述，鴻蒙 OS 會(huì)逐步應(yīng)用于可穿戴、車機(jī)、音箱等更多的智能設(shè)備中。

其實(shí)，最初業(yè)界對于鴻蒙 OS 的期待是希望它能成為 Android 的替代者，而并非是面向全場景的 IoT 操作系統(tǒng)。

如今在現(xiàn)實(shí)面前，要問用戶是否會(huì)有失落之感？其實(shí)是有的，不過對此，諸多華為發(fā)言人也不斷地表示，如果將來美國允許使用 Android，華為將仍然使用 Android 系統(tǒng)和生態(tài)；如果美國不允許華為使用 Android 系統(tǒng)，華為也能夠拿出自己的產(chǎn)品，鴻蒙系統(tǒng)不是談判策略。

從一定程度上來看，這無疑是當(dāng)前最好的方案。為何這么說，其實(shí)反思華為之所以提前讓鴻蒙 OS 面世，一方面或因?yàn)槊绹饬畹膲毫Γ硪环矫?，這也是華為想讓鴻蒙 OS 開始學(xué)走路的標(biāo)志。

事實(shí)上，和 Android 龐大且成熟的生態(tài)系統(tǒng)相比，鴻蒙 OS 仍舊是一個(gè)步履蹣跚的學(xué)童，其想要實(shí)現(xiàn)加速跑步還需要足夠的時(shí)間去開源吸引更多的用戶與廠商參與、構(gòu)建一套完善的應(yīng)用層生態(tài)、適配更多的終端等等，因此，當(dāng)下想讓鴻蒙 OS 短時(shí)間之內(nèi)將 Android 取而代之，顯然不切實(shí)際，不過，鴻蒙 OS 如今動(dòng)起來終究是一件好消息。

對此，梁宇寧也評價(jià)道：“也許今天，我們無法想象華為的將來會(huì)是如何，我深信只要華為如給承天霹靂辟開，逐漸地徹底地真誠開放，團(tuán)結(jié)世界上一切可以團(tuán)結(jié)的力量，光明永遠(yuǎn)在等候著有心人的到來?！?/p>

作者 ｜ 屠敏