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，華為消費者業務軟件部總裁王成錄將在9月11日進行《共建、共享 HarmonyOS 生態》的演講，將分享 HarmonyOS 2.0發布的新進展以及給人們、給行業帶來的價值。

提示：以下是本篇文章正文內容，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歷十年多時間自主研發的鴻蒙操作系統（HarmonyOS），是基于微內核的全場景分布式OS，可按需擴展，實現更廣泛的系統安全 。目前主要用于智能物聯網，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、內核安全、生態共享、運行流暢四大優勢，鴻蒙OS生態的兩大核心要素包括自身的微內核結構和方舟編譯器。

二、HarmonyOS的特點

1.HarmonyOS的設計與理念

鴻蒙OS是全新的基于微內核的面向全場景的分布式操作系統。鴻蒙OS的微內核已發展到seL4，如下圖（圖1所示）。seL4的核心非常小，不到9000行C代碼。對于微內核，由于用內存管理單元MMU對進程空間進行隔離保護，沒有授權的進程將無法訪問其他進程的空間，從而阻止了惡意程序對其他進程數據的竊取。鴻蒙OS核心只保留了處理的時間、內存、通信、中斷等基本的資源管理，所有其他功能由應用層來管理，以服務的形式去提供功能。服務之間采用進程間通信IPC。

鴻蒙OS實現模塊化耦合，對應不同設備可彈性部署；首次將分布式架構用于終端OS，實現跨終端無縫協同體驗；采用的確定時延引擎和高性能IPC技術使系統更流暢；其基于微內核架構可重塑終端設備安全性；通過統一IDE支撐一次開發，多端部署，實現跨終端生態共享。

2.HarmonyOS的創新

2.1 內部解耦 為適應不同的硬件，鴻蒙OS把每一層內部都解耦，形成幾千個模塊，每個模塊的接口全部用頭文件寫好，打上標簽說明該模塊是怎樣的設備?？舍槍煌O備進行彈性部署，如智慧屏、穿戴設備、車機、音箱、手機等，同時創新的分布式軟總線使得擁有不同功能的硬件可以彼此協同。如傳統的相機、電視、音響等設備原本相互獨立，利用鴻蒙的分布式軟總線，這些設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，用戶無需另行設置即可按需調用各種功能，硬件終端之間形成相互協同。

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

2.3 一次開發多端部署 通過用戶接口UI控件的抽象和解耦，業務邏輯原子化，不同應用的適配，可以快速實現一次開發并進行多端部署。鴻蒙OS從設計之初就為多,終端而生，如邊緣計算、IoT、服務器等。

2.4 分布式微內核 鴻蒙OS的微內核所具有的分布式特點，有利于IoT的生態協同?，F有各種操作系統只對應于某一種硬件，如Windows只對應x86 PC、iOS對應蘋果手機等，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一種操作系統或應用程序，導致不同硬件終端的生態無法共享協同，開發效率低。因此鴻蒙OS在IoT應用中的優勢更加明顯。

3.方舟編譯器特點分析

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

3.1 編譯點提前
方舟編譯器能夠在應用程序執行之前，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，尤其是物聯網邊緣計算尤為重要?？朔藗鹘y編譯器邊執行邊翻譯導致的程序執行效率低下，以及安卓系統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環節，開發者能通過方舟預置算法進行代碼優化，還可自行開發代碼優化算法，未來代碼優化甚至有可能遷移至云端。

3.2 開發環境友好
開發環境友好是鴻蒙搭建良好生態的重要因素。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、鯤鵬等硬件架構協同，形成類似微軟和英特爾聯盟的軟硬件格局?？朔诉^去采用Java和C/C++等多種語言混合開發應用程序時，傳統編譯器下跨語言應用執行效率較低的問題。

4.HarmonyOS的應用研究

鴻蒙OS的出現將導致與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，據已公開的資料，鴻蒙OS的UI設計、系統邏輯以及App安裝界面，與現在華為手機上的EMUI并沒有明顯區別，這使現有EMUI用戶可以盡快習慣新系統，降低學習成本。此外，由于鴻蒙OS與Android保持兼容，通過方舟編譯系統，原來的應用還能夠提速60%以上。

鴻蒙OS的應用領域如圖2所示?？蓱糜谑謾C專有服務、智慧屏專有服務、穿戴設備專有服務、車機專有服務、音箱專有服務等領域，還可使這些不同設備協同工作，切換設備時實現無縫銜接。

鴻蒙OS使手機、電腦、汽車、智能穿戴等設備的操作系統實現兼容，有利于物聯網的升級管理和兼容，成為將來走向智能社會的一個操作系統。

鴻蒙OS與具有高速、低延時、廣接入的5G相結合，為智能手機與智能穿戴設備的聯動、智能自動駕駛汽車、物聯網系統提供了新的基礎技術支撐。

華為鴻蒙（HarmonyOS）支持多種協議混合適配不同業務場景，用100多種品類的控制組件，向開發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”來總結華為的戰略，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、空調等N種泛物聯網設備。

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

結束

猛一看，鴻蒙系統占據著絕對的劣勢。但從縱觀移動操作系統十幾年的起起伏伏，鴻蒙系統并非沒有機會。在2007年第二季度，塞班系統占據著63.75%的市場份額，Windows Mobile及BlackBerry OS則分別占據10&左右市場份額

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

在硬件和軟件之間，中國產業界一向“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，發布會和營銷都好找噱頭。但是，軟件，尤其是基礎軟件的革新，用戶感知有很大很大的滯后性。因此，企業對于基礎軟件的投資，常常不被理解，甚至引來冷嘲熱諷，這背后，是中國產業界普遍浮躁、急功近利的心態。

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年代創業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險的自主研發；往近了說，當年海思何曾被被看好過，最初幾代產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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以上內容節選自取自HarmonyOS特點與應用前景分析：四川工業科技學院電子信息與計算機工程學院 李艷劉丹田小東譚琦