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华为鸿蒙OS最大的劲敌是谁?

时间:2019-12-27 作者:Challey 阅读:
鸿蒙物联网OS的劲敌有可能是RT-Thread吗?EDN为了对比鸿蒙OS与RTT OS,首先对微内核进行简要介绍,然后在技术、开发、社区生态、AIoT市场应用等各方面进行对比。

自从中美贸易战,美国把华为列入实体清单依赖,华为进行了更多的自主创新,多次提到鸿蒙操作系统,业界传闻最多的是鸿蒙手机OS。SUXednc

如果鸿蒙推出手机端OS,那最大的对手无疑是Android和iOS,这两个系统的生态已经非常完善,要与他们抗衡可不是一朝一夕,投入的资源和资金以及需要经历的周期可能都是个未知数,毕竟安卓和苹果已经非常成熟,而且也经过了多年的沉淀和积累。SUXednc

可华为官方对鸿蒙OS手机端的推出一直没有明确的说法,华为真正正式发布且有产品应用的是鸿蒙物联网操作系统(以下简称鸿蒙OS或HM OS)。SUXednc

鸿蒙OS是基于微内核,我们对其细节了解不多。尽管鸿蒙声势很大,业界目前看到落地应用的只有华为的荣耀智慧屏。SUXednc

而基于微内核的物联网操作系统, EDN 发现了一个装机量已经超过2亿终端,持续开源13年的中国产物联网操作系统!没错,是中国本土开源免费的物联网操作系统:RT-Thread(www.rt-thread.org) OS,简称(RTT OS)。SUXednc

鸿蒙物联网OS的劲敌有可能是RT-Thread吗?SUXednc

EDN为了对比鸿蒙OS与RTT OS,首先对微内核进行简要介绍,然后在技术、开发、社区生态、AIoT市场应用等各方面进行对比。SUXednc

一、什么是微内核?

微内核的设计理念,是将系统服务的实现,与系统的基本操作规则区分开来。它实现的方式,是将核心功能模块化,划分成几个独立的行程,各自运行,这些行程被称为服务(service)。所有的服务行程,都运行在不同的地址空间。只有需要绝对特权的行程,才能在具特权的运行模式下运行,其余的行程则在用户空间运行。SUXednc

这样的设计,使内核中最核心的功能,设计上变的更简单。需要特权的行程,只有基本的线程管理,内存管理和进程通信等,这个部分,由一个简单的硬件抽象层与关键的系统调用组成。其余的服务行程,则移至用户空间。SUXednc

让服务各自独立,可以减少系统之间的耦合度,易于实现与调试,也可增进可移植性。它可以避免单一组件失效,而造成整个系统崩溃,内核只需要重启这个组件,不致于影响其他服务器的功能,使系统稳定度增加。同时,操作系统也可以视需要,抽换或新增某些服务行程,使功能更有弹性。SUXednc

下图是宏内核与微内核的对比示意图:SUXednc

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本文不对微内核与宏内核进行详细对比。SUXednc

二、HM OS(鸿蒙OS)

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华为于2019年8月9日正式发布鸿蒙OS,基于微内核,下面是官方关于HM OS的介绍。SUXednc

鸿蒙OS的四大技术特性

鸿蒙OS的设计初衷是为满足全场景智慧体验的高标准的连接要求,为此华为提出了4大特性的系统解决方案。SUXednc

1. 分布式架构首次用于终端OS,实现跨终端无缝协同体验SUXednc

鸿蒙OS的“分布式OS架构”和“分布式软总线技术”通过公共通信平台,分布式数据管理,分布式能力调度和虚拟外设四大能力,将相应分布式应用的底层技术实现难度对应用开发者屏蔽,使开发者能够聚焦自身业务逻辑,像开发同一终端一样开发跨终端分布式应用,也使最终消费者享受到强大的跨终端业务协同能力为各使用场景带来的无缝体验。SUXednc

2. 确定时延引擎和高性能IPC技术实现系统天生流畅SUXednc

鸿蒙 OS通过使用确定时延引擎和高性能IPC两大技术解决现有系统性能不足的问题。确定时延引擎可在任务执行前分配系统中任务执行优先级及时限进行调度处理,优先级高的任务资源将优先保障调度,应用响应时延降低25.7%。鸿蒙微内核结构小巧的特性使IPC(进程间通信)性能大大提高,进程通信效率较现有系统提升5倍。SUXednc

3. 基于微内核架构重塑终端设备可信安全SUXednc

鸿蒙OS采用全新的微内核设计,拥有更强的安全特性和低时延等特点。微内核设计的基本思想是简化内核功能,在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务,同时加入相互之间的安全保护。微内核只提供最基础的服务,比如多进程调度和多进程通信等。SUXednc

鸿蒙OS将微内核技术应用于可信执行环境(TEE),通过形式化方法,重塑可信安全。形式化方法是利用数学方法,从源头验证系统正确,无漏洞的有效手段。传统验证方法如功能验证,模拟攻击等只能在选择的有限场景进行验证,而形式化方法可通过数据模型验证所有软件运行路径。 鸿蒙OS首次将形式化方法用于终端TEE,显著提升安全等级。同时由于鸿蒙OS微内核的代码量只有Linux宏内核的千分之一,其受攻击几率也大幅降低。SUXednc

4. 通过统一IDE支撑一次开发,多端部署,实现跨终端生态共享SUXednc

鸿蒙OS凭借多终端开发IDE,多语言统一编译,分布式架构Kit提供屏幕布局控件以及交互的自动适配,支持控件拖拽,面向预览的可视化编程,从而使开发者可以基于同一工程高效构建多端自动运行App,实现真正的一次开发,多端部署,在跨设备之间实现共享生态。华为方舟编译器是首个取代Android虚拟机模式的静态编译器,可供开发者在开发环境中一次性将高级语言编译为机器码。此外,方舟编译器未来将支持多语言统一编译,可大幅提高开发效率。SUXednc

三、RTT OS(RT-Thread OS)

RT-Thread 是一款主要由中国开源社区主导开发的开源实时操作系统(遵循Apache 2.0 协议),于2006年正式发布,至今持续运营13年多,其运营主体是上海睿赛德电子科技公司。SUXednc

RT-Thread是一个集实时操作系统(RTOS)内核、中间件组件和开发者社区于一体的技术平台,由熊谱翔先生(社区称呼:熊大)带领并集合开源社区力量开发而成,RT-Thread也是一个组件完整丰富、高度可伸缩、简易开发、超低功耗、高安全性的物联网操作系统。RT-Thread具备一个IoT OS平台所需的所有关键组件,例如GUI、网络协议栈、安全传输、低功耗组件等等。经过13年的累积发展,RT-Thread已经拥有一个国内最大的嵌入式开源社区,同时被广泛应用于能源、车载、医疗、消费电子等多个行业,累积装机量超过2亿台,成为国人自主开发、国内最成熟稳定和装机量最大的开源RTOS。SUXednc

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RT-Thread拥有良好的软件生态,支持市面上所有主流的编译工具如GCC、Keil、IAR等,工具链完善、友好,支持各类标准接口,如POSIX、CMSIS、C++应用环境、Javascript执行环境等,方便开发者移植各类应用程序。商用支持所有主流MCU架构,如ARM Cortex-M/R/A, MIPS, X86, Xtensa, C-Sky, RISC-V,几乎支持市场上所有主流的MCU和Wi-Fi芯片。SUXednc

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RTT OS特点:

1.开源、开放、中立的IoT软件平台SUXednc

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RTT 是开源、开放、中立的IoT软件平台,遵循Apache许可证2.0版本,实时操作系统内核及所有开源组件可以免费在商业产品中使用,不需要公布应用程序源码,没有潜在商业风险。因此,获得了各行各业众多公司的认可和推崇。SUXednc

2.内核非常小、启动非常快、功耗非常低,安全性高SUXednc

RTT OS的内核小到只有3K,启动只需200-300ms,速度非常快,功耗也非常低。因此全志内部的Melis OS选择RTT作为微内核。SUXednc

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不仅体现在整个云管端都有安全组件加持,更体现在每一层:SUXednc

  • 所有通信均可支持加密传输,例如: https、mqtt(tls)、CoAP(dtls);
  • 线程堆栈隔离,互不影响自动检测堆栈溢出;
  • 提供安全的 Bootloader,集成高可靠的 OTA 组件;
  • 提供 TinyCrypt 嵌入式加解密库,支持 AES、base64、SHA、MD5 等。

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3.开发速度快,周期短SUXednc

基于RTT OS的开发速度非常快,周期短,维护简单,是因为RTT基于其云管端的架构,在这个架构之上,可以轻松的连接现有的各种平台、云和接口,已经提供了完善的标准、开发库、模组等;SUXednc

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云-管-端架构SUXednc

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