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关于鸿蒙 2.0,那些开发者不知道的一切

2020-09-30 16:09 · 稿源:CSDN公众号

声明:本文来自于微信公众号 CSDN(ID:CSDNnews) ,作者:高卫华,授权站长之家转载发布。

鸿蒙操作系统在推出一年后,鸿蒙 2.0 操作系统如约而至。

在 9 月 10 日的华为 HDC 大会上,华为正式开放鸿蒙 HarmonyOS 2.0 源码,并对业界展示了其在商用落地和生态构建的进展,业界开发者对鸿蒙操作系统的全局有了更加清晰的认知。

华为鸿蒙

不过,对于鸿蒙的技术亮点、与 Android 等操作系统的对比、给开发者带来的机遇,以及未来物联网操作系统的发展等备受关注的问题,还需要更深入专业的解读。

近日,由 CSDN 重磅打造的对话栏目「大咖来了」的第七期《直击鸿蒙 2.0 问世,探国产操作系统新征程》上,邀请到 CSDN 创始人&董事长、极客帮创投创始合伙人蒋涛原微软合伙人、首席研究员刘劼,RT-Thread 创始人兼 CEO熊谱翔《深入理解Android系列丛书》主要作者邓凡平主持人 CSDN 主编徐威龙,从多方行业专家视角就鸿蒙 2.0 操作系统的一系列问题进行了深度探讨。

以下为对话内容实录,有删减:

鸿蒙 2.0 让人印象深刻的亮点

蒋涛:华为的传统是高级决策层每年做战略推演,几年前,他们推演出未来手机业务可能会出现两个问题:一是华为手机不在了怎么办?二是华为手机严重依赖安卓系统,安卓系统未来不在了怎么办?

经过国际顶级操作系统专家开会讨论,他们提出未来将采用分布式操作系统。

所以鸿蒙并不是临时打造的,出发点并不是取代安卓,而是从战略布局上研究得出的,它承载两个使命:第一,它是下一代操作系统的代表,这是华为在 2016 年的战略规划;第二,预防安卓系统出现问题的解决方案。如今,这两件事变成了一件事。

熊谱翔:鸿蒙系统不像传统的手机操作系统,它是面向物联网的操作系统。鸿蒙围绕手机把系列 IoT 设备变成手机、电脑、电视的附属设备,以分布式模式融入到华为生态。

在鸿蒙第一版代码开源后,有人和我说有一点失望,这个失望点在于鸿蒙开源部分仅围绕 LiteOS 推出,是 LiteOS 包装的一个版本。

邓凡平:在本次大会上,华为明确强调了后续逐步开源的计划:先作为解决 IoT 设备的操作系统,然后上升到智能手机类的高端设备,我个人认为这是较务实的做法。 

我现在比较关注的是128MB-4G的设备,这个设备除了能跑内核之外的关键技术,还能跑一个相当于OS的外围设备,比如图形图像、多媒体、应用的安装和管理,这些更会体现鸿蒙特色。

那么作为一个普通的开发者应该关注什么?

在鸿蒙壮大过程中,普通开发者应该关注自己能做什么,能积累什么。不管鸿蒙最后成为什么样,我们在这过程中所积累的经验是星星之火。华为已意识到生态和开发者的重要性,邀请厂商加入128MB-4GB开发计划,后续参与的开发者和厂商会更多,大家共同把这个事情做大。

刘劼:国内的软件生态系统在逐渐走向成熟,华为这次对自己和操作系统的定位、对生态的认识都比较客观,关于“目标分几步走”的定位很精准。鸿蒙在技术上的难度是渐进的,他们从较简单的物联网起步,到后续搭建复杂的生态,华为正在逐步完善自己的技术。

我感受比较深的一点是华为的真实投入。据会上信息显示,华为投入 8000 人到搭建这个生态里,不光是操作系统,工具、编译、应用、用户体验等方方面面都需要围绕生态来做,这是打造一个生态必须要有的真实投入。

所以我很关注鸿蒙的发展,尽管它前面的道路可能会充满荆棘,但我拭目以待,看它有没有机会打造出新的操作系统,来打破当前操作系统领域的一些垄断。

分阶段在不同内存设备运行开源版本,意味着什么?

邓凡平:评价设备性能时,高中低端的设备会有很多参数。华为从众多参数中挑选了内存这个比较重要的关键参数作为一种简单的性能指标来划分设备的高中低端。

熊谱翔:物联网是非常碎片化的,碎片化是指物联网场景中的类型、类别、种类非常繁多。如灯、开关等小简单的物联网设备本身的内存非常小,大一点的设备如安防摄像头等,就要做视频流的编码、网络传输等,所以相对的内存占用量就多一些。

不同物联网设备的存储和计算能力中,最直接的表现是RAM的不同。RAM不同还会衍生出另一件事:小的芯片系统OS架构完全不一样,所有东西在RTOS模式上逐步往上升时,功能性的要求会更多,这时需要把用户态和内核态分开,手机跑多个应用时需要更大的内存。

可能是有这个缘故,鸿蒙 2.0 发布的基于 LiteOS 的内核,分为 Liteos-m 版本和 Liteos-a 版本。

蒋涛:RT-Thread 装机量达 6 亿台设备,这些设备是什么类型的?

熊谱翔:无线连接的设备是最多的,其中数量大概达 4 亿台,还有近 1 亿台工业类设备和一些安防类设备。

鸿蒙的机会和挑战

邓凡平:从鸿蒙目前的计划来看,华为走了一条农村包围城市”的道路:先从量大的 IoT 设备开始,再到终端和高端设备。

鸿蒙提出分布式和设备虚拟化的概念,欲打造出“超级终端”。我这里试图推测下分布式、虚拟化设备这两个概念提出的原因:华为的核心强项之一是它在通信/连接这块有着非常深厚的技术积累。而分布式最重要和关键的问题是如何解决设备之间的高效和稳定的连通。所以,分布式是华为在设备间联通能力的一个自然而然的升华。

接着说为什么有虚拟化设备(或者设备虚拟化)的概念。这是因为看问题的视角不一样。我在做 IoT 上面跑的是单片机还是 OS,底层通信协议是 NB-IOT 还是 LoRa。我只希望这些传感器按约定好的数据传输和交互就行了。这种把外部设备看做是数据源/数据目的端是非常通用。但从华为角度看,如果通过数据这种抽象(其背后是协议的功劳)将硬件差异化都屏蔽了的话,鸿蒙的 IoT OS 就没有办法渗透到设备上去了。所以,分布式+设备虚拟化是将鸿蒙 OS 渗透到 IoT 设备上的关键技术支撑。

熊谱翔:之前大家没有很意识到基础软件的重要性,现在大家意识到了,所以现在存在很好的机会,关键在于大家能不能抓住这个机会。华为在连接上的经验和技术能力也可以赋能给其他设备厂商。

大家对鸿蒙的最大关注点是,它是国产操作系统并采用开源的方式,其他厂商愿意参与的话,是一件很好的事情。

刘劼:鸿蒙如果能成功,可能会是有几个正向因素:

一是国内外环境;二是国内移动互联网生态已基本建立完整,App 之间基本是独立的,所以给新的生态系统带来机遇空间。回顾历史,以前 Windows Phone 和以手机为主的生态探索都失败了,在大环境下,新生态系统可能会出现机遇空间。

计算机领域每十年有一个新的计算模态,从小型机、到PC、互联网、移动互联网,下一代是物联网,而物联网领域还没有一个主导的操作系统平台。物联网的计算形态是不是以这种模式来出现,还没有定论。如果鸿蒙有机会的话,它在物联网领域要比在手机领域机会大。从大的角度来说这是一个新领域。

三是国产软件日益成熟,大家在做很多投入和以真实客观的态度看待问题,从工具、内核思想、组织架构方面不断创新。以科学研究的角度来看,鸿蒙也是值得关注的。

从这几方面来说,鸿蒙是有机会的,但出错的可能性也非常大。因为这是史无前例的,在以前的大生态建立起来后,没有一家以后来居上的形式实现过新生态的打造。

蒋涛:从程序员角度来看,鸿蒙做“分布式全场景”系统是比较自然的。

以前的操作系统被限制在一个终端里,PC 只能控制 PC 和 PC 外设,手机只能控制手机里面的 GPU,能调用的资源在设备里面,我们只能通过网络协议去调云端服务和外部的设备。

鸿蒙把所有的外设、外部连接、外部能力都变成自己的子设备,这是一个比较朴素和直观的编程思想。假如以前想这么做的话会有很多物理条件和资源的限制,但是华为这次做得比较彻底,比如分布式调用、时钟同步要做到实时才行,如果没有实时就是云同步。

但要做到真正的实时是非常有挑战性的,一是通讯的延迟要做得非常好,这是华为的强项;二是要做到真正的同步,把各个不同的设备当成物理空间内的一个设备。该设备就是一个时钟系统,但是不同设备间是不同的时钟系统,怎么让它同步并形成文件存储的实时同步?

华为在这上面做了很多工作,在目前的开源版本里还看不出来,但它在未来规划将所有的设备连接在一个系统上。 

华为有通信的积累以及调度大型网络的技术积累,通信协议层是根据网络协议标准在低带宽和高错误率的情况下制定的。如今我们有高速带宽,错误率、丢包率比原来少了很多,在协议上做了许多简化,相当于整个外部环境是不一样的。

另外,华为在通信和系统分层结构上有丰厚的经验,在网络通信、操作系统上扎得比较深。

为什么华为做这件事情?难道苹果和 Google 没有想过要把下一代操作系统做成这样吗?这是一个比较自然的演进,这是“原子化能力”,即把操作系统变成一个个小的组件,能被不同应用调用,打破原来 App 的限制。

如今华为从操作系统到应用层有突破,这是希望未来每个服务是个人化的,不是在 App 的个人化,而是操作系统来帮你做个人化,因为它能获得更多信息,个人只需要提供服务能力。

如今每个 App 在做超级 App,将所有东西封装在一个系统里。而华为想做分布式操作系统,即把大家的能力打散,打散以后通过它来调用。这个愿景很大,如果实现的话,未来谁控制操作系统,谁就是世界上最强大的入口。

刘劼华为做这件事情跟它硬件 DNA 相关的。苹果的 DNA 是用户体验,所有事情围绕用户体验来驱动;谷歌的 DNA 是数据,它的重点是把数据集成在一起的大数据服务;华为的 DNA 是从网络和硬件角度,把操作系统当成硬件来看待,这是值得尝试的一个新角度。

我原来在微软研究院做过一个和鸿蒙在用户体验能力上非常像的项目,从家庭做起,进行多设备间的协同,但更多的是通过操作系统层来实现,把这个概念真正地融入到操作系统里,数据从一个地方来,文件从另外一个地方来,传感器是从另外一个地方来,以硬件的思维很底层地把它集成在一起。

从这个角度想,我认为这是一个创新点,也只有华为的 DNA 能做这件事。

鸿蒙和其他操作系统的核心区别

刘劼:鸿蒙有几个特点:一个是微内核,微内核可以做很底层的验证,能把多个数据源或者多个外设接起来,这是底层设计上的优势。

从开发者角度来说,华为试图提供工具来让开发者适应和接受这个新环境。这是一个挺大的不确定性问题,因为底层框架已经不一样了,整个程序思维有可能和原来开发单个设备的程序思维不一样。

有个隐患是需要重新写很多程序,华为能否提供一个较友好的接口,原来的程序能不改动或者做很小的改动就能编译到这新体系,从技术上来说,存在较大的挑战。

熊谱翔:从目前的宣传情况来看,微内核、软件总线、分布式都是很好的点,软件总线这个方式能让跨域设备无缝连接和融合起来。

鸿蒙早期提出微内核模式,谷歌也是微内核模式,我们对微内核的理解是:

第一,微内核本身属于相对小的内核,小内核对一系列设备的启动速度是有优势的,不像大的内核启动较慢。微内核需要什么应用就加载什么应用、启动什么应用,可以相对应地按需方式加载应用,加快系统的启动速度。

第二,微内核更安全。应用程序可以在一个隔离的地址空间运行,某个系统服务出问题,把这个杀掉就可以,还可以做热升级,比如系统服务有些小问题,把系统停掉,重新去升级就可以,不需要重启系统,所以它是个很好的模式。 

对于大型的物联网设备,这是较好的方式,因为可以做到需要什么就用什么。

蒋涛:我想问下刘老师,Google、苹果怎么看下一代操作系统?它们的策略是什么?

刘劼:我从局外人来看,认为苹果仍然在走自己的生态,这个风格应该不会变。苹果跟安卓等系统之间很难打通。

对鸿蒙而言,威胁更大的是安卓,安卓会不会从手机端往下延伸,我觉得可能性非常大,现在已经有些基础。

就像微软手机进市场一样,它的包袱较大,要往下延伸的话必须维护现有的设备支持和服务等。软件公司越到后来,这种包袱就越大,所以它不会像鸿蒙调头这么快,大概有个时间窗,看看华为能不能抓住这个机会。

但总的来说,这个事情没有什么魔法在里面,大家看到以后的设备是以亿级的物联网设备出现、连接,服务越来越丰富。从这个角度来看,华为是包袱最小的,它没有已有的用户和服务去压制它。

熊谱翔:这确实是基因导致,骨子里面适合于做成什么,或者想把它做成什么样子。安卓作为手机操作系统来说,它确实是做到了垄断,在物联网领域,谷歌做出很多尝试,但始终没有摆脱安卓的影子。

开发者的机遇

蒋涛:对于安卓开发者来说,现在开源的产品跟他们是没关系的,大家更多关注的是 12 月份发布的鸿蒙手机版。开源的 LiteOS 还看不出系统分布式的框架系统,精华在于手机版。

对鸿蒙有强烈拥抱态度的是家电厂商。以前九阳、美的、海尔等厂商在走智能化,他们想把设备联网,之后就能接触到自己的客户,但联网率低是一个巨大的问题。美的的联网率是 10%,有 Wi-Fi 空调能联上网的只有10%,联网率低是这些厂商很大的痛点。另外,其开发能力不足,例如九阳大概有 130 个开发人员,其中约有三四十个做 IoT。鸿蒙能让开发投入变得更简单,同时能借助华为的入口可以把手机作为智能家居的入口。

现在 IoT 场景较分散,阿里云做过很多努力,腾讯也做了一些尝试,不能说铩羽而归,但没取得特别的成果。第一批 IoT 的厂商和 IoT 的生态会发生变化吗?这是我的关注点。

刘劼:“生态”是个非常大的词,它涵盖端、边缘,还有家居、制造、医疗场景以及云端服务。任何一端打不通,生态都建不起来。现在鸿蒙主要解决的是端的问题和局部设备之间的交互。

但要真正从生态上站住脚,不光要有设备端的物联网 OS,服务也必须跟得上。从单点的技术上来看大家都差不多,从手机本身来讲用户的体验是很像的。从生态的角度来看,只要有一个 App 做得不到位,服务端不支持,就可能有一大批人不买这样的手机,虽然这是个小众的内容,但它代表了一批人的生活方式。

华为还没有推出手机 OS,我觉得这是一个非常关键的时间点,大家会怎么来接受手机版的鸿蒙。 

IoT 较碎片化和封闭,它的应用比较单一,不会有特别大的扩张,当然云端的服务也要跟得上,一旦推出手机后这个门就打得非常大,这时如果生态里的服务、硬件厂商等跟不上,生态就打不开。

熊谱翔:针对不同的领域,生态的点是不一样的。从操作系统的角度来说,微软之前尝试过在手机上推进电脑上的操作系统,之前还有诺基亚的塞班等,但最终失败了,安卓却能凸显出来,这与公司的基因有一定关系。这和手机创新相关,其并非按照 Windows 的模式使用鼠标点击屏幕,这就是一个创新点。

所以如果操作系统进入新的市场,那么一定要有一系列的创新,否则无法得到这个市场的认可。生态是最终的结果,但中间的一系列创新非常重要。

鸿蒙会对国内物联网生态的影响

蒋涛:第一点,目前普通开发者的参与度很低,最积极的是家电厂商。第一批鸿蒙设备在10 月份出来,华为在九阳豆浆机、美的等设备里内置鸿蒙系统。如果第一批吃螃蟹的家电厂商能有获益的话,将会刺激更多设备加入进来,带来更多的销量。

第二点,以前用嵌入式系统做智能硬件的创业者,期待用鸿蒙去替代原来的嵌入式系统,我们看看未来鸿蒙是不是有新的能力,特别是跟华为分布式开发相结合的能力。这是第二批会做的,如今 CSDN 和鸿蒙在合作,我们在深圳建立了第一个俱乐部。

第三点,鸿蒙比较有特色的是多屏应用,会议上它展示了 VIPKID 的功能,学生上课看的是一个屏幕,老师是另外的屏幕,这些是垂类场景的变化,大家还在观察是否真正能带来有好处的体验。

目前有一批 App 厂商正在跟鸿蒙合作,做 App 和硬件的核心诉求是产生新流量、新销售。鸿蒙在市场上的关注度较大,但能否给第一批生态伙伴带来实际的利益和价值?如果这批有比较好的标杆出来,并带来比较好的销量和收益,那么下一步就会看到好的成果,这是我们观察到的。另外则是鸿蒙第一阶段的生态目标——具备鸿蒙系统的手机。

刘劼:从好的角度来看,这是对互联网、物联网生态的降维打击,如果这件事情做成了,作为小的物联网设备生产厂商,只做一个小灯泡等也可以有几个选择。如果生态已经形成,厂商自然选择鸿蒙生态,因为它可以把生产的东西自然地连起来。华为做好这个事情是可以一统江湖的。

难点在于系统该如何测试,如研发出灯泡后,不是把灯泡连到云上测试的,而是需要把灯泡放在九阳、美的、海尔等的环境观察,所有的环境都需要测试。

作为一个生态能否提供这能力,可以自信地表示只要这套设备通过后,所有环境都能连接并且有体验,至少在近期这是非常不确定的一件事情。 

很多开发者在持观望态度,在没有形成生态前,开发者投入到这里可能会得不偿失的。所以目前一开始的生态合作方, 应该是在传统行业上已经能支撑一个场景较大的成型家电厂,他们更容易接受鸿蒙的思维。

主持人:鸿蒙对 RT-Thread 有哪些影响?

熊谱翔:鸿蒙的诞生代表一件事:物联网属于下一个浪潮的大机会,否则华为也不会进来。另外,如果物联网能够形成一个时代,这个时代肯定是足够大的,不会是华为进去就把其他的都挤死,处于早期的物联网有很大的空间。

其次,目前鸿蒙刚开始开源,开源代码支持的东西是三个硬件的芯片平台—— 2 个海思摄像头、 1 个海思 Wi-Fi 芯片。厂商做产品时,光靠这三个芯片可能吗?对整个物联网环境来说,现在平台还太少了,物联网芯片都是几百上千款芯片,而它只支持三个硬件平台。

对于厂商来说,它要使用鸿蒙时,鸿蒙并没有支持这个芯片,怎么办?自己去移植吗?相信能达到这个水平的还是少之又少。

其实 RT-Thread 也是有使用的技术门槛,因为这涉及到了底层的系统平台,是最底层的根基。这需要很长一段时间,一是大家用了之后没什么问题,二是相关技术也都支持好了。

最后,它是否为有束缚的平台。厂商用这个操作系统时会想,我用这个操作系统时会不会被束缚?是否只能连接到你的手机,你的云是不是开放自由的平台?这是厂商重点考虑的。

毕竟华为这么大的厂商属于手机流量入口,这个入口有时是销量平台,所以有些厂商觉得可以提供很大的销量,这是属于利好的。

关于鸿蒙的未来

蒋涛我是鸿蒙坚定的支持者。

第一,中美问题以后,中国必须自建相关的操作系统,未来我们肯定要摆脱对安卓在工业互联网上的依赖。一是芯片,一是软件,这些是技术“卡脖子”的工程,后面我们会一层层解决掉。在解决“卡脖子”问题上,得到政府的大力支持和资源,所以中国操作系统不管怎样,一定会立起来。

第二,从市场角度来看,未来会分裂为两个市场,如今随着全球化进展,TikTok 等被影响了。所以我们必须建设自己的土壤和系统。

客观来说,华为有自己新一代的分布式操作系统,未来越多设备会被网络化、智能化。手机会是中心点,服务也会无所不在。所以,新的操作系统一定会演化和进步的,假设这个演化和进步是由苹果和 Google 完成的,中国也不可能用。

华为走在前面,并把它开源,下一步就是打磨。其他厂商能否加入进来,未来中美进一步对抗,其他厂商会不会面临打压,我认为都是有可能发生的,所以做好准备是比较重要的。

刘劼:我国计算机系统软件人才的培养较薄弱,国际核心系统会议里中国人非常少,这跟我们对计算机这门学科的理念有一定关系,即到底什么是计算机科学、它的核心在哪、贡献在哪。

我在伯克利大学念书时,我们组是以工业设计开源软件为著称,有句名言是“你开源的软件应该被当作你的论文一样来对待”,这是把你的研究思想公之于众让世人去评价,评价这个软件是不是被接受,应该受到与文章同等地位的评价。

很多基础软件都是从伯克利大学出来的,所以它有这种风气,也有这自信,这点非常值得国内从人才培养的角度去借鉴和吸收,从而真正使得我们系统软件领域后继有人。

系统软件领域非常需要大量人才,这要比刷一两篇论文、刷一两篇榜要重要很多,所以希望国内能把这件事情重视起来。

邓凡平:很多人在纠结鸿蒙到底能不能取代安卓系统,我觉得这个问题是封闭性的问题,要么“是”,要么“不是”。 

我们可以换个思路看这问题,如果鸿蒙取代安卓,大家皆大欢喜;假如鸿蒙没有取代安卓,又怎么样呢?这是微软、三星等很多公司也没干成的事情,所以即使鸿蒙没有取代安卓也没有关系。

大家在开发鸿蒙的过程中有什么收益?我们把人投到开发 OS 的过程中,会培养和造就大量 OS 方面的人才。不管鸿蒙未来是怎样,只要在上面投钱、投人做这事,就一定会培养和造就这方面的人才,星星之火可以燎原。

科技是个长期的过程,我们只要做好打持久战的准备就可以了,这是我目前的观点。 

熊谱翔:鸿蒙要做成这个事情,关键点在于合作,因为操作系统是生态上的事情,生态合作是其中最关键的主旋律,所以寻找合作伙伴来合作,让大家参与进去得到各自的利益,这是非常重要的。

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    Arm近日宣布从2022年开始,所有面向市场的Cortex-A大核都将仅支持64位。Arm及其合作伙伴鼓励中国开发者尽快将其应用程序迁移至64位。相比于32位处理器,64位CPU可以处理内存中更大的数据量,满足新的计算密集型工作负载的需求,例如未来的人工智能 (AI)、XR(增强现实和虚拟现实)和高保真移动游戏等体验。Arm终端事业部副总裁兼总经理Paul Williamson表示:“通过向64位的迁移,开发者能够在应用程序

    ARM
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