鸿蒙编译文件结构
A. 如何看待鸿蒙系统
鸿蒙的技术特征:微内核、方舟静态编译器、EROFS 文件系统。我们预计,鸿蒙系统将采用微内核架构提升系统稳定性,借助方舟编译器提升鸿蒙性能,通过 EROFS稳健系统从系统底层提升系统流畅度,三大底层技术支持与业界重量级人物领衔为鸿蒙的面世保驾护航。
鸿蒙的未来:三大趋势明确,开源、平台化和生态搭建。参与开源,与前辈高手过招,是最容易的成长方式;鸿蒙系统剑指打通手机、电脑等多种硬件,统一成一个操作系统,并兼容安卓与全部的 Web 应用,实现软硬件平台一体化的目标;未来如何吸引到更多的应用开发者提供优质、稳定的软件应用产品,避免仅仅局限在华为自身的机器和硬件上发展,是对华为最大的考验,这也将决定鸿蒙能走得多远,操作系统层面的竞争可谓“得生态者得天下”。
B. 鸿蒙3.0系统与华为仓颉编程语言,从系统级6层架构上深入分析
华为的鸿蒙系统3.0开始对9款手机的公测,这其中就包括p50系列的3款手机,mate40系列的5款手机,和一款12.6英寸的matepad pro。这让咱手里拿着的mate30备受冷落。但我自己心里就更加期待华为的仓颉编程语言。这么屈指一算,仓颉编程语言从4月2号开始内测以来已经两个多月了。因此,我预判,鸿蒙系统3.0会跟仓颉编程语言一起来到咱们的身边。
那么在准备迎接鸿蒙系统3.0和仓颉编程语言之前,我这一期帮大家打一个坚实的基础。我相信许多朋友当说起来操作系统或者是编程语言的时候,脑子里其实是有点支离破碎,或者是一头雾水。我帮助大家从一个宏观的角度去鸟瞰,去把握和理解计算机科学体系中的坐标,让你独具一双慧眼,单单靠着你的直觉就能获得专业的视角。计算机科学包括六层架构,操作系统在第四层上,华为仓颉编程语言这样的应用级编程语言则处在第五层上。
咱们先从底部开始,所谓万丈高楼平地起嘛。咱们来先看基础:信息理论。任何学科的基础都是数学,当然计算机科学也不例外。这第一层就是关于数学理论的。咱们日常用的是十进制,计算机则是由0和1构建起来的是二进制。那数学也很简单,就是关于0和1的加法。比如1加1,在十进制中是等于2,而在二进制1加1等于10,这就是所有的数学基础,也就是这么简单。
但是还有更加往上抽象的一个层面的基础,就是咱们在高中时候学习的“布尔代数”。看似不起眼的“布尔代数”研究的是机器如何思考,如何让机器来获得智能这样的问题。
布尔在1854年就解决发表一篇“研究人类的思考规律”的论文,提出了“布尔代数”,为机器如何思考打下了理论基础。
布尔当时的想法很简单。他认为人是理性的,那么人是按照理性逻辑来思考问题的。于是,如果他能把大脑思考问题的逻辑,提炼抽象出来的话,那么是不是就能用这逻辑在大脑之外去思考呢?布尔的这项雄心勃勃的构思就是人工智能的雏形。你想呀,如果把这个逻辑提炼出来用在机器机械零件上,机械零件就会开始思考。如果用在电路上,这个电路是不是也就开始思考了呢。布尔代数咱们就很熟悉了,我就在这里就不带展开,我前面有一期就专门来讲述了这个机器来如何用布尔代数来思考,大家感兴趣可以看下那一期,我在这不展开浪费时间。
再往上第二层就是硬件,布尔他把理论抽象出来,将布尔代数应用到电路上,电路是不是也就能开始思考?哎,到了1938年,香农就首次把布尔代数应用到了电路上,于是这个电路就开始思考了。从最早的真空管到半导体晶体管(我前面那一期也专门讲过“机器如何用晶体管来思考”)然后到集成电路,再到现在这个大型的集成电路芯片。我们知道麒麟9000芯片用的Arm架构的指令集,指挥CPU工作的指令又叫机器码。比如“加法”就是用一串数字机器码00000011来表示。
然而你会发现,用机器码来指挥这个cpu或者电脑工作太麻烦了。一般人哪里能记住像前面的6个0和后面两个1来表示加减乘除的加呢。
正是困扰于此,科学家就此提出来编程语言。最早编程语言是汇编语言。比如前面表示加法的机器码00000011,汇编语言中将其抽象为add。然而,汇编语言也需要大量的记忆,一个指令一个指令的对应,也是太机械了。再往前一步,往上一层抽象就是系统级的编程语言:面向过程的C语言。
一门编程语言所要做的一个主要工作就是在机器和我们人类思考之间建立一座桥梁。我们是人类的思考逻辑,机器是机械 式逻辑思考问题。越高级的编程语言越符合我们人类的思考逻辑,越初级的编程语言则越贴近机器的逻辑。因此,我们用高级的编程语言比如C语言,将想做的事情表达出来,它会自动转换成机器码。
我喜欢的编程发展史上的第二大古老的语言:Lisp语言。
就是直接使用我们的抽象思考的语言。比如重复地来做一件事,重复说五遍“Hello”这个单词。Lisp将重复抽象为dotimes,do是做, times是多次,dotimes反复多次做。看见没,编程语言成了我们抽象的思考工具。
当然,华为仓颉语言也是在编程语言这里,但不是系统级的编程语言,咱们后面再说
当在第二层硬件之上发展出来高级的编程语言,有了系统级的编程语言比如C语言之后。大家就发现,我需要一个操作系统来处理日常的基本任务,比如文件管理,进程管理,内存管理,设备管理和用户管理等等。于是科学家着手用编程语言写操作系统。而事实上C语言在1969年的发明,也正是为了移植与开发UNIX操作系统。C语言的设计者丹尼斯·里奇同时也是Unix操作系统的发明人。到了1991年Linus用C语言写了linux内核,也是目前安卓和鸿蒙系统的内核。
华为的EROFS超级文件系统并入Linux内核之后,无论是Linux还是安卓都打上了20%的华为烙印。
操作系统再往上一层就是我们日常的应用。比如听歌、看视频等apps就是在操作系统之上。这也好理解,先有了操作系统,才有我们的各种应用。由此也能理解,为什么像鸿蒙系统3.0如此重要,因为应用程序要运行在上面。这些应用程序就是用华为仓颉编程语言等应用级编程语言开发的。不过,目前咱们手机上的应用程序都是用Java开发。未来鸿蒙系统将会使用自研的仓颉语言开发鸿蒙应用。
应用程序的主要功能之一是沟通和交流。我们用Email发邮件,用通讯视频聊天,而Web应用技术构建起来当前的互联网信息大厦。
好了,我们总结一下。计算机科学的六层架构。
第1层是信息理论,研究如何在大脑之外实现思考,布尔代数是人工智能的雏形。第2层是硬件,布尔代数应用到电路上,晶体管开始思考,将数以亿计的晶体管雕刻到集成电路CPU中,CPU的机器码指挥计算机工作。第3层编程语言,从枯燥难记的机器码里发展出来汇编语言,再到系统级的C语言,构建起来人类思考与机器逻辑之间桥梁。第4层操作系统,C语言不是凭空而来,是为了开发Unix操作系统而发明,而操作系统是计算机里最大的软件。第5层应用软件,日常所有的apps都运行在操作系统之上。仓颉编程语言是给鸿蒙系统开发应用程序的专属开发语言。第六层沟通互联,就是我们目前的互联网技术,在网络里看书、听音乐,点一份外卖等等。
这就是计算机科学六层架构,鸿蒙操作系统与仓颉编程语言各就各位。用架构去思考和看问题,不仅能心中有数,还能独具一双慧眼。
C. 鸿蒙系统只能用在华为手机上吗 它和安卓系统什么关系区别
目前华为手机上正在用的鸿蒙系统, 叫做"鸿蒙OS", 是一个闭源系统, 可以运行安卓应用, 但是因为是闭源系统,别的厂家没法使用, 要使用需要和华为有相关协议并支付费用
1、安卓与鸿蒙手机操作系统基本都是基于Linux开发的,但两者的构架是不同的:
安卓系统是基于linux的宏内核设计:宏内核包含了操作系统绝大多数的功能和模块,而且这些功能和模块都具有最高的权限,只要一个模块出错,整个系统就会崩溃,这也是安卓系统容易崩溃的原因。好处就是系统开发难度低。(而现在,华为新研发的就是为了解决这个问题的,任何由编译器编译的android软件都可以直接与系统底层进行通信,鸿蒙系统加编译器将取代。)Android是用Java语言编写的,很容易学习。但它有一个缺点:不能与系统底层直接进行通信活动,必须通过虚拟机来运行。说直接点就是虚拟机相当于传递者:首先Android应用程序安装在虚拟机上,然后从虚拟机传输到机器的底部,如果虚拟机出了问题话的那系统就是卡住。而且鸿蒙系统中的方舟编译器就是为了解决这个问题的,任何由编译器编译的android软件都可以直接与系统底层进行通信,鸿蒙系统加编译器将取代虚拟机。
安卓系统架构图
鸿蒙操作系统是微内核设计:微内核仅包括了操作系统必要的功能模块(任务管理、内存分配等)处在核心地位具有最高权限,其他模块不具有最高权限,也就是说其他模块出现问题,对于整个系统的运行是没有阻碍的。微内核的开发难度很大,但是系统的稳定性很高。根据目前华为公布的一些资料信息,我们可以推断出鸿蒙系统是用C、C++语言编写即直接使用机器语言编写app,取消安卓系统的ART虚拟机,直接编译为,这样做的好处就是不需要中转,执行速度快;但这样的操作也有一些缺点就是必须要有大量的静态方案且内存空间要求更高。
D. 升级鸿蒙系统后,能不能返回用安卓系统了
因为鸿蒙操作系统的核心已经不是安卓了,两者的底层代码、文件格式、编译方式都改变了,无法简单的直接升级。就好比Windows系统的电脑想要安装Ubuntu系统,也只能通过光盘或者U盘进行重新安装。智能手机在系统兼容性方面比电脑要更差一些,甚至同样的安卓系统,华为EMUI和小米MIUI之间都不能互相切换。
因此建议普通华为手机用户在鸿蒙系统发布之后,也不要着急将旧手机升级到鸿蒙系统。因为全新的系统生态的建立是需要一定时间的,至少要等到腾讯、阿里等移动互联网开发者为鸿蒙系统开发了微信、支付宝等常用APP之后,鸿蒙才算是一个完整的手机操作系统。