開源發(fā)展與開發(fā)者專題 | OpenHarmony項目群技術(shù)指導(dǎo)委員會主席陳海波：OpenHarmony擁抱萬物智聯(lián)時代

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編者按

開源孕育于軟件，發(fā)展于數(shù)字經(jīng)濟，是開放、協(xié)同、共享的新型生產(chǎn)方式，對于新時期推動經(jīng)濟發(fā)展、科技創(chuàng)新、文化繁榮、社會治理、開放合作、共同富裕具有重要意義。長期以來，中國始終秉持開放、融通、互利、共贏的合作觀，積極融入全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，基本構(gòu)建了規(guī)模大、體系全、競爭力較強的產(chǎn)業(yè)體系，為開源發(fā)展提供了土壤、積蓄了能量、創(chuàng)造了條件。 為了更好地宣傳中國開發(fā)者在開源技術(shù)領(lǐng)域的貢獻和創(chuàng)新，幫助更多人更充分了解開源和開發(fā)者對中國技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的貢獻和意義。開放原子開源基金會與中國電子報重磅推出“開源發(fā)展與開發(fā)者”專題報道，邀請開放原子開源基金會理事長、兩院院士，以及基金會旗下的重點開源項目、頭部科技企業(yè)負責人和專家撰寫署名文章，分享對開源技術(shù)和開發(fā)者的見解和實踐經(jīng)驗。

操作系統(tǒng)是軟硬件系統(tǒng)的中樞，向下抽象并管理硬件，統(tǒng)籌管理全系統(tǒng)資源，向上支持應(yīng)用與服務(wù)，為用戶提供友好的交互體驗，并作為生態(tài)入口。自從1956年誕生以來，操作系統(tǒng)的內(nèi)涵和外延不斷演進，大體經(jīng)歷了批處理、主機、PC互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和萬物智聯(lián)五個發(fā)展時期。不同歷史時期的操作系統(tǒng)在自身技術(shù)特征、人機交互方式、以及生態(tài)協(xié)同方式上都各不相同。

萬物智聯(lián)時代

我國迎來操作系統(tǒng)換道超車新機遇

首先，萬物智聯(lián)時代相比移動互聯(lián)網(wǎng)時代對操作系統(tǒng)有很多差異化的特征訴求：一方面，終端操作系統(tǒng)需要適應(yīng)智能設(shè)備種類和數(shù)量的高速增長，并具備以用戶為中心的多終端設(shè)備協(xié)同的場景化體驗；另一方面，人工智能的快速發(fā)展正在推動終端操作系統(tǒng)成為善于記憶、善于學(xué)習(xí)、善于交流的陪伴者與智能助理；并且，萬物智聯(lián)時代的設(shè)備和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)更加龐大和復(fù)雜，終端操作系統(tǒng)需要與之相適應(yīng)的創(chuàng)新生態(tài)模式。過去在移動互聯(lián)網(wǎng)時代興起的操作系統(tǒng)不一定能夠適應(yīng)萬物智聯(lián)時代的要求，萬物智聯(lián)時代為我國操作系統(tǒng)的發(fā)展提供了換道超車的新機遇。 其次，從創(chuàng)新組織形態(tài)上講，開源模式又給我國操作系統(tǒng)的發(fā)展帶來了新的生命力。近年來，中國對于開源的認知和對全球開源的貢獻正在快速發(fā)生變化，正在從使用開源、參與開源，走向貢獻開源甚至部分主導(dǎo)開源。 再次，我國操作系統(tǒng)在學(xué)術(shù)研究方面發(fā)展速度快，為我國操作系統(tǒng)技術(shù)縱深發(fā)展提供了有利條件。近年來，國際操作系統(tǒng)頂級和重要學(xué)術(shù)會議，大陸高校論文占比超過20%，華人作者占比超過40%，上海交通大學(xué)、清華大學(xué)等高校在操作系統(tǒng)領(lǐng)域的全球頂會如SOSP、OSDI發(fā)表的高水平論文數(shù)量更是躋身國際前列。

OpenHarmony面向萬物智聯(lián)時代的

核心訴求與趨勢，技術(shù)扎到根

OpenHarmony旨在面向萬物智聯(lián)世界，構(gòu)建分布式全場景協(xié)同的開源操作系統(tǒng)基座與生態(tài)系統(tǒng)，促進千行百業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型與繁榮發(fā)展。OpenHarmony秉持“生態(tài)統(tǒng)一、開放共贏”的生態(tài)理念，圍繞萬物智聯(lián)時代的核心需求與發(fā)展趨勢，設(shè)計了四大技術(shù)架構(gòu)特征：

? ?一是“架構(gòu)解耦、彈性擴展”。萬物智聯(lián)時代，操作系統(tǒng)首先需要攻克“昆蟲綱悖論”挑戰(zhàn)。終端設(shè)備的形態(tài)呈現(xiàn)爆炸式的增長，只有架構(gòu)統(tǒng)一、智慧互聯(lián)才能凝聚力量。OpenHarmony基于“元OS架構(gòu)”理念與技術(shù)，支撐各發(fā)行版按需靈活組合操作系統(tǒng)能力，從而滿足千行百業(yè)的場景需要，也便于提供開放、統(tǒng)一的生態(tài)能力。 二是“異構(gòu)并行、全棧協(xié)同”。面向后摩爾時代硬件架構(gòu)的演進，OpenHarmony從并發(fā)、調(diào)度、內(nèi)存和存儲等性能攸關(guān)的技術(shù)全棧進行創(chuàng)新。舉例來說，“異構(gòu)原生并發(fā)技術(shù)”通過創(chuàng)新的并發(fā)模型實現(xiàn)系統(tǒng)負載與調(diào)度開銷大幅降低，并通過形式化證明驗證共享資源訪問不越界；“智能感知調(diào)度技術(shù)”對下實時感知CPU微架構(gòu)，并聯(lián)動全系統(tǒng)硬件資源，對上以用戶體驗為中心，感知應(yīng)用場景，實現(xiàn)系統(tǒng)資源的精準統(tǒng)籌供給，從而實現(xiàn)終端系統(tǒng)高流暢和長續(xù)航雙收益；“超級內(nèi)存管理技術(shù)”創(chuàng)新實現(xiàn)內(nèi)存和存儲深度融合，大幅提升可用內(nèi)存，進而提升重載場景用戶體驗流暢性；“高性能只讀壓縮文件系統(tǒng)”節(jié)省用戶空間，提升性能，不僅通過OpenHarmony進行開源，還作為國內(nèi)首個標準文件系統(tǒng)開源到了Linux社區(qū)和安卓開源社區(qū)，使全球數(shù)十億的終端設(shè)備受益。近期，擁有深厚學(xué)術(shù)研究積累的“可證明的高性能與高可靠并發(fā)VSync”正由技術(shù)指導(dǎo)委員會進行開源孵化。 三是“原生智能、場景體驗”。OpenHarmony設(shè)計伊始，就將分布式全場景能力作為最關(guān)鍵的技術(shù)架構(gòu)特征，在分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式設(shè)備管理等方面實現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先。擁抱萬物智聯(lián)時代，OpenHarmony將進一步提升智能體驗競爭力，向沉浸式交互與具身智能演進，構(gòu)筑原生智能架構(gòu)，并提升安全隱私保護能力。技術(shù)指導(dǎo)委員會近期孵化的開源可信執(zhí)行環(huán)境解決方案OpenTrustee，提供了健壯的TEE安全底座和系統(tǒng)防護能力，可以支持廣泛的安全應(yīng)用場景。 四是“極簡開發(fā)、多端部署”。OpenHarmony面向開發(fā)者，打造了低代碼開發(fā)、全棧協(xié)同深度優(yōu)化、跨平臺框架等關(guān)鍵技術(shù)。由技術(shù)指導(dǎo)委員會孵化，并由華為、阿里、美的、深開鴻等單位共建的跨平臺應(yīng)用開發(fā)框架開源項目ArkUI-X已于近期開源。 OpenHarmony開源三年多來，系統(tǒng)能力快速成熟，2020年9月發(fā)布的1.0版本僅支持輕量無屏設(shè)備，2021年6月發(fā)布2.0版本支持輕量帶屏設(shè)備，2021年9月發(fā)布的3.0版本支持簡單標準帶屏設(shè)備，2022年3.1版本支持復(fù)雜標準帶屏設(shè)備，而到了2023年4月發(fā)布的3.2版本已經(jīng)實現(xiàn)了對復(fù)雜標準帶屏設(shè)備的全面支持，今年10月最新發(fā)布的4.0 Release版本更是進一步增強了復(fù)雜帶屏設(shè)備的體驗與競爭力。

OpenHarmony產(chǎn)學(xué)研用深度融合

共建共享技術(shù)與人才生態(tài)

OpenHarmony開源三年多來，在開放原子開源基金會的組織領(lǐng)導(dǎo)和產(chǎn)、學(xué)、研、用各界的大力支持下，已成為智能終端領(lǐng)域發(fā)展速度最快的開源操作系統(tǒng)之一。 開源社區(qū)方面，目前OpenHarmony已凝聚了超過6200名共建者，55家共建單位參與代碼共建，累計產(chǎn)出1億多行代碼。產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面，目前業(yè)界基于OpenHarmony已發(fā)布了超過43款終端操作系統(tǒng)發(fā)行版，國內(nèi)外60多款芯片支持OpenHarmony，超過445類軟硬件產(chǎn)品通過OpenHarmony的兼容性測評，覆蓋了金融、超高清、教育、商顯、工業(yè)、警務(wù)、城市、交通、醫(yī)療等多個行業(yè)。OpenHarmony也開始從國內(nèi)走向全球，歐洲最大的開源組織之一Eclipse基金會，基于OpenHarmony發(fā)布了Oniro OS。 產(chǎn)學(xué)研深度協(xié)同是實現(xiàn)OpenHarmony長期技術(shù)先進性與人才輩出的關(guān)鍵保障。目前，OpenHarmony已與18家頭部高校成立了“OpenHarmony技術(shù)俱樂部”，并且正在逐步邁向產(chǎn)學(xué)研共同體。通過產(chǎn)業(yè)技術(shù)難題、前沿學(xué)術(shù)研究、講座、論壇、競賽、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)標準孵化等形成產(chǎn)業(yè)與學(xué)術(shù)雙輪驅(qū)動閉環(huán)，共建共享操作系統(tǒng)技術(shù)與人才生態(tài)。 總結(jié)而言，萬物智聯(lián)時代對操作系統(tǒng)新的技術(shù)訴求、開源模式興起、以及我國龐大的人才儲備，為我國操作系統(tǒng)的發(fā)展提供了換道超車的新機遇。根深葉茂，OpenHarmony面向萬物智聯(lián)時代核心訴求與趨勢，關(guān)鍵技術(shù)扎到根，構(gòu)筑四大技術(shù)特征優(yōu)勢，通過領(lǐng)先的競爭力牽引生態(tài)與產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展；眾行致遠，OpenHarmony通過產(chǎn)學(xué)研深度融合，共建共享技術(shù)與人才生態(tài)，保障OpenHarmony長期技術(shù)先進性與人才輩出。