华为鸿蒙操作系统研究报告：全景解构（21页）

鸿蒙微内核从底层即为物联网设计。上述可知，微内核的最大特性是仅在内核中保留 最核心功能，因此对于鸿蒙而言：连接实时性更好（响应时延降低 25.7%、时延波动率降 低 55.6%），同时结合 5G 低时延场景，尤其适用于工业控制、智能交通等物联网领域； 可以做到故障隔离，最大程度保证系统的稳定性与安全性，在 5G 超多连接场景下更能满足 万物互联的要求。 鸿蒙微内核体现分布式的特点，解决 IoT 生态协同的痛点。目前已有操作系统基本只 对应于某一种硬件，如 Windows 对应 x86 PC、iOS 对应苹果手机等。但 IoT 时代终端种 类数量极大拓展，难以针对每种硬件分别开发操作系统或应用程序，不同硬件终端的生态 无法共享协同，开发效率低。而鸿蒙实现了硬件解耦，即可针对应不同设备进行弹性部署 （例如智慧屏、穿戴设备、车机、音箱、手机等）。同时创新的分布式软总线使得拥有不 同功能的硬件可以彼此协同。 例如：传统的相机、电视、音响等设备原本相互独立；但在鸿蒙的分布式软总线下， 这些设备被“虚拟化”成摄像模组、显示模组、外放模组，并成为有机整体，用户无需另 行设置即可按需调用各种功能，硬件终端之间形成相互协同。

微内核是 IoT 操作系统演进方向，鸿蒙微内核之效率、安全性业内领先。一般微内核 系统，由于驱动、文件系统等进程被外置，各模块之间的通信需要经过内核“搭桥”，因 而效率往往比宏内核要低。但鸿蒙微内核对进程间通信进行了高度优化，使得鸿蒙相比 QNX、Fuchisia 效率提升 3 至 5 倍3。此外，由于微内核的代码数量远远少于宏内核，因 此鸿蒙能够以对每行代码进行充分的“形式化”的安全验证，显著提升了内核安全性。 2.2 方舟编译器是鸿蒙的取胜关键 方舟编译器最早系华为于 2019 年 4 月在 P30 系列手机发布会上公布，但实际积淀十 年，定位是多终端系统。华为早期表示方舟编译器将大幅提升手机端安卓系统的运行效率， 而开发编译器其实是协助鸿蒙操作系统更深层次布局边缘计算、服务器等领域。 对传统编译器而言，编译时点、跨语言编译是制约应用程序执行效率的瓶颈。应用程 序的执行要经过字节码到机器码的转换，程序员在编程时使用上述 C、C++、Java、C#等 程序语言，但硬件的执行逻辑是基于 0 和 1 的二进制。因此要让硬件能够“读懂”指令， 就需要编译器把“程序语言”转译成“机器语言”。 编译时点：根据编译器工作时点的不同，编译方式可分为两种，但执行效率仍有 提升空间。一种是“边执行、边翻译”，程序调用了某一句指令，编译器就实时将其转译 为二进制码（早期版本安卓使用该方案，程序执行效率低下）；另一种是引进高性能虚拟 机（在安卓系统中为 ART，即 Android Run Time），在程序安装时或系统空闲时就提前 将代码转译完毕，进一步提升了程序执行效率，但新的问题在于程序安装时间长。