この記事の基本データ ソース: https://blog.csdn.net/gxc19971128/article/details/104953294 にいくつかの変更が加えられています。
1. 3 つのオペレーティング システムの比較
Android、Harmony、Fuchsia の 3 つのオペレーティング システムについて、次の 3 つの側面を比較します。
1.1 適用シナリオ:
a. Harmony OSの適用範囲はAndroid OSよりも広く、携帯電話やコンピュータだけでなく、スマートウォッチ、ブレスレット、スマートスクリーン、スマートスピーカーなどのスマートデバイスでも使用できます。 、ルーターなど将来的にはヘッドセットやVRグラスなどにも適用される;
b. Android OSはスマートフォンのみで利用可能;
c. Fuchsia OSはスマートフォンやタブレットPCだけでなく、さまざまなOSに対応スマートホームやモバイル端末などのスマート組み込みデバイスであり、この機器はコンセプトの点でファーウェイのHongmengシステムに似ています。
1.2 特徴:
1) Android と比較して、Harmony OS には以下の特徴があります:
a. 端末 OS に初めて分散アーキテクチャを採用し、端末間でのシームレスな共同作業体験を実現します。
b. Harmony OS は、決定論的遅延エンジンと高性能の内部処理および通信システムを備えており、スムーズに動作し、Android OS よりも 40% ～ 60% 高速な高性能を実現します。
c. Harmony OS はマイクロカーネルを採用しているため、Android OS に比べてセキュリティが高く、コードサイズは Linux マクロカーネルの 1,000 分の 1 であり、攻撃確率も大幅に減少します。
d. 統合システム IDE は、開発者が 1 回の開発でアプリケーションをさまざまなデバイスに展開できるようにサポートします。Harmony OS で使用される Huawei Ark コンパイラは、Android 仮想マシン モードに代わる最初の静的コンパイラです。開発者は高級言語をマシン コードにコンパイルします。開発環境で一度に。さらに、Ark コンパイラは将来的に多言語統合コンパイルをサポートする予定で、これにより開発効率が大幅に向上します。
2) Android OS はオープンソースであり、強力なソフトウェア開発者によってサポートされており、ソフトウェアの互換性が優れています。
3) Fuchsia OS システムは、現行の Android と比較して、ストレージやメモリなどのハードウェア要件を大幅に削減しており、IoT を指向した家電製品向けのシステムであることがわかります。
1.3 カーネルメカニズム:
まず、Harmony OS はマイクロカーネルに基づいており、Android OS は Linux マクロカーネルのスケジューリングメカニズムに従い、Fuchsia OS はマイクロカーネル Magenta (後に Zircon に名前変更) の新しいカーネルに基づいています。Harmony OS はあらゆるシナリオを指向しており、あらゆるシナリオでのスムーズなエクスペリエンス、アーキテクチャ レベルの信頼できるセキュリティ、端末間でのシームレスなコラボレーション、一度の複数端末導入の要件を満たすことができます。Android OS は Linux マクロ カーネル スケジューリング メカニズムに従い、これはサーバー負荷に対して公平なスケジューリングです。モードでは、ユーザー エクスペリエンスを保証するのは困難です。
2. Fuchsia OS の構造:
4 層構造
最初と最下層
は Fuchsia OS の基礎である Zircon カーネルです。昨年のニュースでは Magenta と呼ばれていましたが、後に Zircon という名前に変更されました。これは Google によって設計された新しいカーネルです。主に通信を処理します。ハードウェアアクセスとソフトウェアの間。
カーネルの役割についてあまり知らない学生のために簡単に説明すると、Fuchsia にとって Zircon は、Android にとって Linux と同じようなものです。Linux カーネルは複数のオペレーティング システムを駆動し、Ubuntu、Android、Manjaro、ArchLinux、Debian、Red Hat、SUSE、さらには Chrome OS など、多くのオペレーティング システムがその上に構築されているため、Fuchsia OS があれば、次のように大胆に予測することもできます。将来的にはうまく開発され、Zircon カーネルも有用であることが証明されているため、より多くのオペレーティング システムがこの新しいカーネルを採用する可能性が非常に高いです。
2 番目の層
も、ガーネットと呼ばれるジルコン上に直接構築されます。Garnet には、ハードウェア (ネットワーク、グラフィックスなど) のドライバーやソフトウェアのインストールなど、さまざまなオペレーティング システムに必要なさまざまな低レベル機能が含まれています。このレイヤーで最もエキサイティングなものは、Escher (グラフィックス レンダラー)、Amber (Fuchsia のアップデーター)、および Xi テキストおよびコード エディター (今年初めにリリースされた) の基礎となるエンジンである Xi Core です。
3 番目の層で
ある Peridot は次の層で、主に Fuchsia のモジュール型アプリケーション設計を扱います。Peridot の他の 2 つの主要コンポーネントはモジュールに直接使用されます。Ledger は、さまざまなデバイスのアプリ/モジュールに位置情報を保存し、Google アカウントに同期します。マクスウェルはより複雑なテーマであり、より詳細な研究が必要ですが、マクスウェルはフクシアがその魔法を完全に発揮するための仕上げとなる可能性が非常に高いです。言わずと知れたGoogleアシスタント。
4 番目のレイヤーである
Topaz は、Layer Cake の最上位レイヤーであり、開発者とユーザーに最も直接的な影響を与えるレイヤーでもあります。Topaz は Flutter サポートを提供しており、Flutter サポートを利用して、日常的に使用できる完全に機能するアプリを具体化するのに役立つさまざまな豪華なアプリを提供します。たとえば、現時点で最も印象に残っているのは、もちろん、Fuchsia のメイン ユーザー インターフェイスおよびホーム画面である Armadillo UI です。
たとえて言えば、Topaz レイヤーは Android にあり、連絡先、音楽、ファイル マネージャー、テキスト エディター Xi などの必須アプリになります (Topaz のビジュアル フロント エンドは Garnet のバックエンドに接続されています)。必要なものがない場合でも、簡単かつ便利にインストールできます。
3. Android OS の構造
Android は、上位からアプリケーション プログラム層、アプリケーション プログラム フレームワーク層、システム ランタイム層、Linux カーネル層の 4 つの層に分かれています。
4.Hongmeng OS アーキテクチャ
5. マイクロカーネルとマクロカーネルの類似点と相違点:
以下の情報は以下から得られます: HarmonyOS Honmeng オペレーティング システムの開発履歴: マイクロカーネル、Ark コンパイラー、IOT エコロジーなど (http://www.openpcba.com/web/contents/get?id=3752) マイクロ
カーネルは対応します。マクロカーネルにとって、オペレーティング システムの構造形式です。オペレーティング システムの中核機能には、ファイル システム、メモリと I/O デバイスの管理、CPU スケジューリングなどが含まれます。マクロ カーネルとは、オペレーティング システムが上記のすべての機能をカーネルに「パッケージ化して統合」し、異なる機能間の結合を意味します。機能モジュール数が多いため効率が高いという利点があり、代表的なシステムとしてはLinux、Unixなどが挙げられます。マイクロカーネルは、システムを小さな機能モジュールに分割します。最もコアなスケジューリング機能とメモリ管理機能のみがカーネル内に保持されます。ドライバー、ファイル システムなどは、「外部モジュール」の形式でカーネルに接続されます。これに応じた利点は次のとおりです。拡張が容易、保守・更新が容易、安定性が高いなどの特徴があり、代表的なシステムとしてはWindows、Mac OS Xなどが挙げられます。
マイクロカーネルは、複雑なプログラム機能により適しており、さまざまなハードウェア プラットフォームにより柔軟に移植できます。マイクロカーネルは、オペレーティング システムのカーネル内の最も基本的な機能のみを保持するため、カーネル開発の難易度が大幅に軽減されます。分散思考により、コア以外のプログラムとモジュールがカーネルから分離されるため、単一のプログラムが失敗しても、システムには影響がありません。システム全体の機能であると同時に、マイクロカーネルはマクロカーネルに比べて移植が容易であり、開発・更新サイクルを短縮することができます。
最初の部分に続いて、次のような類推も行うことができます。オペレーティング システムを車両などの乗り物に例えると、カーネル構造の違いは乗り物のカスタマイズ方法の違いに相当します。マクロカーネルは商用車に相当し、マイクロカーネルは高度にカスタマイズされた車をサポートするのに似ています。商用車は走行過程において全体的な動作効率は高いものの、特定の部品が故障した場合、修理には特別な人員と同種の予備部品が必要ですが、カスタマイズされた車両の多くのモジュールは非常に交換可能であり、簡単に交換できます。異なる道路状況 (異なるハードウェア環境) で走行できるように変更されました。
▲ マイクロカーネルの構造はマクロカーネルよりも平坦で柔軟です
Honmeng マイクロカーネルは、モノのインターネット向けにボトムアップで設計されています。上記のことから、マイクロカーネルの最大の特徴は、ほとんどのコア機能のみをカーネル内に保持することであることがわかります。遅延シナリオは、産業制御や高度道路交通などの IoT 分野に特に適しており、障害の分離を実現してシステムの安定性とセキュリティを最大限に確保でき、遅延シナリオをより適切に満たすことができます。 5G ウルトラマルチ接続シナリオにおける Internet of Everything の要件。
Honmeng マイクロカーネルは、ディストリビューションの特性を具体化し、IoT エコロジカル コラボレーションの問題点を解決します。現在、既存のオペレーティング システムは基本的に特定の種類のハードウェアにのみ対応しており、Windows は x86 PC に対応し、iOS は Apple 携帯電話に対応します。しかし、IoT時代では端末の種類が大幅に増加しており、ハードウェアの種類ごとにOSやアプリケーションを開発するのは困難であり、異なるハードウェア端末の生態を共有・連携させることができず、開発効率が低いという課題があります。そして、Hongmeng は、さまざまなデバイス (スマート スクリーン、ウェアラブル デバイス、自動車機械、スピーカー、携帯電話など) に柔軟に展開できるハードウェア デカップリングを実現しました。同時に、革新的な分散ソフト バスにより、異なる機能を持つハードウェアが相互に連携できるようになります。
例: 従来のカメラ、テレビ、オーディオ、その他のデバイスは元々互いに独立していましたが、Hongmeng の分散ソフト バスの下では、これらのデバイスはカメラ モジュール、ディスプレイ モジュール、外部スピーカー モジュールに「仮想化」され、有機的な全体となります。ユーザーは追加の設定なしでさまざまな機能をオンデマンドで呼び出すことができ、ハードウェア端末は相互に連携します。
▲ 将来的には、マイクロカーネルベースのHongmengオペレーティングシステムはIoT分野で広く使用される予定であり
、マイクロカーネルはIoTオペレーティングシステムの進化方向であり、Hongmengマイクロカーネルの効率性とセキュリティは業界をリードしています。一般的なマイクロカーネルシステムでは、ドライバーやファイルシステムなどのプロセスが外部にあるため、モジュール間の通信をカーネルが「橋渡し」する必要があり、マクロカーネルに比べて効率が低い場合が多いです。ただし、Hongmeng マイクロカーネルは高度に最適化されたプロセス間通信を備えており、Hongmeng は QNX や Fuchisia よりも 3 ～ 5 倍効率的です。さらに、マイクロカーネルのコードの数はマクロカーネルのコードの数よりもはるかに少ないため、Hongmeng はコードの各行で十分な「正式な」セキュリティ検証を実行でき、カーネルのセキュリティが大幅に向上します。
私について詳しくは、随時更新されているHarmony OSの高品質データ集をご覧ください。