华为鸿蒙刷屏,到底什么是微内核操作系统呢?(图)

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Toutiao
最新回复:2019年8月10日 14点20分 PT
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oschina

    昨天华为在松山湖的华为开发者大会上正式宣布了鸿蒙操作系统,该系统其中一个亮点是 微内核。华为声称,微内核的启用,使其速度大大提升,并且在安全性上产生变革性突破,微内核打破了宏内核下root即可获取用户所有权限的做法,在安全性上大大提升。

  

  

  什么是微内核呢?

  微内核结构由一个非常简单的硬件抽象层和一组比较关键的原语或系统调用组成;这些原语,仅仅包括了建立一个系统必需的几个部分;如线程管理,地址空间和进程间通信等。

  微核的目标是将系统服务的实现和系统的基本操作规则分离开来。例如,进程的输入/输出锁定服务可以由运行在微核之外的一个服务组件来提供。这些非常模块化的用户态服务器用于完成操作系统中比较高级的操作,这样的设计使内核中最内核的部分的设计更简单。一个服务组件的失效并不会导致整个系统的崩溃,内核需要做的,仅仅是重新启动这个组件,而不必影响其它的部分微内核将许多OS服务放入分离的进程,如文件系统,设备驱动程序,而进程通过消息传递调用OS服务.微内核结构必然是多线程的,第一代微内核,在内核提供了较多的服务,因此被称为胖微内核,它的典型代表是MACH,它既是GNU HURD也是APPLE SERVER OS 的内核,可以说,蒸蒸日上.第二代微内核只提供最基本的OS服务,典型的OS是QNX,QNX在理论界很有名,被认为是一种先进的OS。

  采用微内核设计的操作系统

  微内核并非一个新的概念,它已经存在很长的历史,下列的操作系统都是基于微内核结构设计的:

  AⅨBeOSL4微内核系列Mach,用于GNU Hurd和Mac OS XMinixMorphOSQNXRadiOSVSTaRT-Thread

  知乎上有人对微内核下了一个结论:

 Micro-kernel 已经失败。在商业级操作系统中(包括可以用于 mission critical 的 open source 操作系统),除了 L4 还在苦苦留有少量份额,没有任何 micro-kernel 的市场。

  第一代 micro-kernel 是以一个错误的方式解决了一个错误的问题。而第二代 micro-kernel 不过是以正确的方式解决了错误的问题。 

  Linux 究竟是单内核的还是微内核的

  Linux 是一个单内核结构,同时又吸收了微内核的优点:模块化设计,支持动态装载内核模块。Linux 还避免了微内核设计上的缺陷,让一切都运行在内核态,直接调用函数,无需消息传递。

  早在 1992 年,Linus 曾经与 Tanenbaum 进行一场关于操作系统内核选择的著名争论。Tanenbaum 认为,以微内核架构设计的操作系统,在理论上,比宏内核架构更加优越,主张Linux应该以微内核架构来进行重新设计。但是 Linus 以开发实务上的观点展开反击,陈述 Linux 选择宏内核架构进行开发的理由,并比较Minix与Linux的性能差异。你可以通过维基百科了解此次争论的完整细节。

  Tanenbaum 著名的技术作家、教育家和研究者,IEEE高级会员、ACM高级会员、荷兰皇家艺术和科学院院士、1994年ACM Karl V. Karlstrom杰出教育奖、1997年ACM计算机科学教育杰出贡献奖、2002年Texty卓越教材奖、第10届ACM操作系统原理研讨会杰出论文奖、被列入Whos Who in the World人物目录。

  下图是宏内核(左)和微内核(右)两种结构的简单架构图:

  

  

  当然对最终用户而言,我们并不在意采用何种方案。从现实情况来看,微内核似乎还有很长的路要走。

  我们非常期待鸿蒙系统早日能给最终用户提供服务。

  *免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。

n
novtim2
1 楼
噗嗤-----
半面书生
2 楼
华为,好样滴!坐等川粪如何来喷
l
lendahand
3 楼
又哄又蒙,真相之一。
d
duty
4 楼
Harmony
到德州入伍
5 楼
皮鼓书生坐荷花,喜看华为独自大,全国人民齐声夸,皮鼓书生乐哈哈。
P
PatrioticCCP
6 楼
赞! x精神原子弹再世!!
M
MovingTarget
7 楼
在这类问题上,hands-on的人比边上看的人知道得多很多,一知半解的外行是不明白的。
再来一次吧
8 楼
不吹不喷,坐等实操. 那些连见都没见过就喷个不停的,二不二啊?
*
*summer*
9 楼
不要光说不练,鸿蒙要用在哪一款手机上?买一个来试试就知道了
媚眼凤姐
10 楼
不就是一部打打电话,发发微信,看看视频的手机吗? 搞那么多屁核干什么?
y
ytwadk
11 楼
智慧的有正义的华为人其实在起名时已经这个系向世人揭露了这个系统就是骗人的, 鸿(骗) - 哄,蒙 - (坑)蒙。
h
hugh.williams
12 楼
我就想知道,能否用GOOGLE的服务,看了半天也没看明白,如果是阉割的,肯定不会去用
媚眼凤姐
13 楼
一个核,就是一个CPU。微内核,就是小型CPU。将输入,语音,蓝牙各自用一个CPU管理,跟中央CPU保存联系。就是所谓的微内核操作系统。 为什么要这样做? 因为中央CPU的开发技术没有学到手或者工程师不具备这种能力,只能靠外围打补丁来完成。
k
km2017
14 楼
感觉就是docker
媚眼凤姐
15 楼
文章里磕磕绊绊的中文是不太容易读懂。不过由此可以了解为什么鸿蒙快60%,因为测试时有些接口根本就没工作。
媚眼凤姐
16 楼
PC里面插的卡,就是所谓的微内核。换个新概念来糊弄人。如今最可恶的人就是搞手机的人。完全就是大骗子。
m
maina
17 楼
这个一定要赞!不管你的政治态度如何,科技的进步就是需要有足够的竞争,期待鸿蒙挑战安卓苹果微软,也期待华为的对手们接受挑战争取甩开华为。
媚眼凤姐
18 楼
楼下,这个谈不上是进步,而是一种解决方案而已。文章没用隐晦这种框架早就存在,为什么你一定要说它是新的?
c
coolwin
19 楼
什么叫现眼?某眼的评论给出了一个实例。
媚眼凤姐
20 楼
从CPU不断高度集成的趋势来看,这个框架在反历史潮流。终有一天大量的数据交换会瘫痪它的前景。
k
keepitup22
21 楼
发布会连个页面都拿不出来,到底有没有啊?中共利用一般人不懂操作系统的弱点,在拼命地忽悠。内行人都知道这个鸿蒙是个什么东西,就是蒙嘛,让时间去证明吧。大家不妨把它这几个月关于鸿蒙系统的说法翻出来看看,本来牛哄哄地说是用于智能手机操作系统,后来改口说是用于物联网的工业操作系统,骗不懂的人说比手机操作系统更厉害,其实正好相反,工业操作系统的要求要比手机操作系统低很多。这个鸿蒙系统海外谁会用?可以宣告海外智能手机在海外的市场将会迅速丧失。在国内,稍微有条件的人也不敢用,谁知道它里面有多少漏洞。中共就是会骗,尤其是华为,已被它赋予“厉害国”的象征,所以它当作政治任务在保。不要上当,过不多久就能看到真相了。没有美国元器件和操作系统,华为以后只能生产低端的功能手机,智能手机就不要再提了。不要相信中共,否则你会被它骗得很惨,小到买一部手机,中到买房买股,大到全家性命。
b
busboy
22 楼
认为CPU和操作系统是一回事的人,你还是去喷转基因吧
n
neva
23 楼
华为的手机再也不敢用了。YouTube都安装不了。用浏览器看YouTube,反复弹窗警告。强行关闭视频。提示非法内容。华为手机就是个随身电子党支部。内地党政干部弃用华为的太多了。
n
neva
24 楼
习主席有个长长的望远镜,可以伸到你家里。你的任何违反党的意志的举动,组织上尽收眼底。到时火车票都不卖给你。
一锤子定音
25 楼
既然这么好,为什么现在不马上用?非要等别人的操作系统不让用了才用自己的?故意让着对手?不可思议
t
theriver1
26 楼
半面书生 发表评论于 2019-08-09 22:11:00 华为,好样滴!坐等川粪如何来喷 --------------------------- 你连文章都没看懂还幸福个啥?本文作者已经暗中判了鸿蒙的死刑:他暗示过去微内核失败,未来也会失败! 请注意以下这段: Micro-kernel 已经失败。在商业级操作系统中(包括可以用于 mission critical 的 open source 操作系统),除了 L4 还在苦苦留有少量份额,没有任何 micro-kernel 的市场。 第一代 micro-kernel 是以一个错误的方式解决了一个错误的问题。而第二代 micro-kernel 不过是以正确的方式解决了错误的问题。
搞搞震冇帮衬
27 楼
八戒都不愿出来点评的东西,好极有限!
t
theriver1
28 楼
这段话是个完全正确的结论,但是作者肯定在国内,怕爱国贼们声讨,所以不敢详细说明具体原因。因为一说出来就政治不正确了。所以作者只能委婉地给出谷歌的安卓系统所基于的Linux操作系统(宏内核)的优点让大家猜。 这是他的原话: Linux 是一个单内核结构,同时又吸收了微内核的优点:模块化设计,支持动态装载内核模块。Linux 还避免了微内核设计上的缺陷,让一切都运行在内核态,直接调用函数,无需消息传递。
t
theriver1
29 楼
华为声称,微内核的启用,使其速度大大提升,并且在安全性上产生变革性突破,微内核打破了宏内核下root即可获取用户所有权限的做法,在安全性上大大提升。 ---------------------------------- 又一次领教了华为的人品,居然敢在新闻发布会上公开把大家当傻子来骗!微内核的两大最致命的短处就是性能和安全性,到了华为嘴里,居然坏事变好事了,真能忽悠啊。 因为微内核结构中,内核与服务进程被硬生生地剥离出来,之间被迫用消息传递的方法解决通信,这样的服务怎么可能有很高的运行效率?性能和速度怎么可能提升?安卓和Linux的宏内核把所有核心模块都屏蔽起来,用户只能函数调用,无法访问和控制底层核心,这样的安全性,微内核比得了吗?微内核的唯一优点就是扩展性好,方便华为扩展到物联网和车载系统,但是为啥鬼鬼祟祟地不提优点,偏偏提其缺点?
t
theriver1
30 楼
另外我以前就说过,鸿蒙未来是否能生存,关键就看两点: 1.软件上是否能够完全兼容所有的安卓App,否则国内国际软件开发商谁理你啊! 2.硬件上是否能最大兼容非麒麟的、Arm架构的SCU,否则国内其它手机厂商谁理你啊! 问题是,你华为独树一帜抛弃Linux的宏内核而改用微内核,以上目标不就变成天方夜谭了吗!
a
amyktao
31 楼
不要相信中共,否则你会被它骗得很惨 .
泰傻
32 楼
管他微内核操作系统是啥玩意,只要是华为,点赞就是,欢呼就是,支持就是,这是立场问题,是爱不爱国的问题,与技术无关。
傻大目
33 楼
不懂 但是竞争对手也用相同的技术吗
我爱没人爱的
34 楼
全中国强制推广呗,保底10亿用户
月光光买手表
35 楼
缺胳膊少腿的操作系统也可以被左左中共吹成事件先进的操作系统,就像中共的统计局一样已经成为世界级老鼠,人人讨厌
R
Radianz
36 楼
沒有OS生態環境,很難生存。
带头大哥
37 楼
任何事物都一分为二吧?宏内核和微内核各有利弊,究竟哪个好?和硬件水平,应用环境等很多因素有关,也许过去宏内核是主流,今天微内核又有了生机。
西
西门桥
38 楼
哄蒙只能短期有效,长期就比较难了。智能手机功能主要不是打电话,将来商家设计手机APP时,除了iOS、安卓版外,还要再做一个哄蒙版吗?至少在中国以外的地方可能不大。
h
hhspiny
39 楼
这个应该是华为给IoT开发的硬件软件平台。IoT需要的的简单,对硬件要求低而能在很低能耗的设备上快速反应(注意不是性能高,而是快速反应),远距离IO,可靠性 现在给政治一逼,拿出来忽悠大家是给消费者用。
喜得利
40 楼
就是紧紧地团结在包子周围,听包子的话,读包子的书,按包子的指示办事
八戒.
41 楼
搞搞震冇帮衬 发表评论于 2019-08-10 01:25:43 八戒都不愿出来点评的东西,好极有限! ==== 哈哈哈哈,一群不懂电脑的在这评论OS,真好玩。 这个新OS其实是一个类似QNX的实时操作系统,实时操作系统与普通UNIX的区别就是对于需要即时反应的操作实现快速反应,而不是需要系统排队安排。所有调用都是根据事件中断,通过短信互相交流,这就大大提高了系统反应速度。实时系统已经存在很多年,现在华为就是制作UI和工具包。 这个系统是为5G和物联设计的,手机应用并不是重点。华为引领5G,体现的就是速度!
八戒.
42 楼
为什么几十年来大家忽略了实时操作系统?因为随着电脑硬件速度发展很快,大家个人电脑速度已经完全够用,并不需要实时处理,大家平时接触的输入输出设备就是键盘、触屏、打印机等等,根本就不涉及需要快速反应问题。 而工业生产上,军事装备上,都需要大量实时处理,这些地方都使用实时系统。比如导弹,不实时反应传感器的数据,怎么控制?华为走在时代前面,为物联网,5G设计的新系统就是为了实现快速反应,为实现汽车自动驾驶等需要及时处理的任务提供了平台。
B
Blank
43 楼
文城成了华为广告的托?
P
PFWL
44 楼
看了八戒的解释明白了,原来这"哄懵"不是为手机开发。看来华为要转行了。
匡吉
45 楼
楼下的那傻姐,OS的“核”指的是CPU?
一点小看法
46 楼
咋不说这是宇宙级的操作系统呢,可以运行在外星人的电脑上,还可以支持太空船呢?得了,还是宇宙牌香烟吧。
八戒.
47 楼
实时操作系统的特点就是程序都是比较小的一块一块的,这样处理速度很快,有中断要求启动该程序,执行完毕立刻退出。这样的好处就是反应速度极快,所有请求都可以立刻执行。普通操作系统里面APP很多都是一大块连续的主程序调用很多程序模块,由操作系统通过时间分割分给同时运行的不同APP都有机会间断运行,但是这种方法的特点就是浪费资源,某个APP无论它是否真的在干事,都要给它机会遛一圈。所以经常出现你点了某个APP,但没有马上反应,延迟太多。
八戒.
48 楼
PFWL 发表评论于 2019-08-10 05:46:03 看了八戒的解释明白了,原来这"哄懵"不是为手机开发。看来华为要转行了。 === 实时操作系统是物联网的核心,手机只是物之一。改变OS就是为了将来物联的发展,是超前意识。华为不单要占领手机市场,更要占领5G和物联网市场啊
媚眼凤姐
49 楼
八戒. 发表评论于 2019-08-10 04:50:30 哈哈哈哈,一群不懂电脑的在这评论OS,真好玩。 你懂OS吗?华为开出一年2百万高薪,怎么没要你去?而是天天混在这里赚小小个稿费?
0
0101011
50 楼
实时(real-time)操作并不意味着高性能,而是操作系统保证指令能在规定时间完成。QNX号称实时操作系统,但是它的性能不高,尤其访问外设的速度慢。目前,越来越少的车载系统采用QNX。
媚眼凤姐
51 楼
OS,一类是Windows为代表的时间分割,一类是事件中断,这个区别,从Windows出现的时候就已知了,根本就不是新东西。不管现在新系统怎么叫个法,在原理上没有任何突破。 后者可以通过中断激活一个过程。引起中断的,是一个能够传送接收信息的实体,要么是感应器,要么是外挂CPU。 #OS的“核”指的是CPU?# 以上提到两个关键词,#过程#和#实体#。那就看你怎么理解了, 把#过程#炒成微内核,微内核其实就是一段源码。这样看问题,微内核只是个吓唬人的幌子,即使时间分割一样可以拥有这样的微内核。 只有跟外挂实体感应器或CPU发生对话关系的过程才是真正意义上的微内核。
媚眼凤姐
52 楼
高速CPU下时间分割根本就不是问题。
家在北平
53 楼
顶theriver1,。
U
Usapurewater
54 楼
强烈用政府的力量强力推行哄蒙,谁敢不用就把谁拉去打靶
l
lzh0007
55 楼
谁能解释一下我在单位点击发邮件,或者切换个界面,电脑能延迟十秒左右。
M
MovingTarget
56 楼
别争了,纸上谈兵讲时分和中断这些科普级别的知识一点意义都没有。 你知道的人家都知道,但是人家的平台有几种,每种的体系结构如何,什么use case 你根本就不清楚。人家一个团队天天钻研这个,还可以实测,比你明白多了。 别说是你一个成天咋乎的网民,就是Linus本人也绝对没有能力去批判另一个团队的具体选择,因为他没有detail。 当然鸿蒙有可能不是专为消费者手机设计的。
好酒
57 楼
别尼玛炊大牛,拿出来瞧瞧,大家用用
八戒.
58 楼
媚眼凤姐 发表评论于 2019-08-10 07:06:04 高速CPU下时间分割根本就不是问题。 ==== 太是问题啦,CPU速度成千上万倍增长,为什么Windows发展到今天反而越来越慢?根本原因就是分时操作系统太复杂,要处理的事情太多,所有的程序都走一遍,不管有用没用。 实时系统只处理中断,而不去反复执行空程序,这样的效率大大提高。但是缺点也很明显,如果没有任何事情发生,那么那段程序永远不会启动,这对于网络是经常发生的,也就是因为网络故障或错误而导致触发事件丢失或错误,这样可能导致系统无法正常运行。
老人潜
59 楼
操作系统理论问题早己搞得很清楚,没什么难度的。所以linus 上个Unix 课就能做出个Linux. 来。就是个耐心的工程问题。现在水果、谷歌、微软都是阿三主力在搞,你们责疑中国人写不出比阿三強的?其实关键还是有没有人用的生态建设问题
不允许的笔名
60 楼
Real time OS根本就不适合消费产品使用,华为又在忽悠人,句号。
n
nhorse66
61 楼
第一款搭载鸿蒙OS的终端——荣耀智慧屏系列,也在刚刚发布, 8月15开售
不允许的笔名
62 楼
老人潜 发表评论于 2019-08-10 08:53:14 现在水果、谷歌、微软都是阿三主力在搞 =================== 这三个都是白人搞完了阿三老中在上面添砖加瓦。至今电脑行业还没跳出过这个pattern,华为也不例外。
小二哥李白
63 楼
中国有宏量市场,这次说不定能彻底打翻WINtel的盘。
f
firecloud
64 楼
知乎上有人对微内核下了一个结论:  Micro-kernel 已经失败。在商业级操作系统中(包括可以用于 mission critical 的 open source 操作系统),除了 L4 还在苦苦留有少量份额,没有任何 micro-kernel 的市场。 当初CDMA一统天下的时候谁会想到如今GSM又卷土重来?眼光看远点,行不行自有市场决定
西
西门祝
65 楼
太赞成媚眼凤姐啦。对操作系统熟悉啊!原来只知道凤姐收悉下三路。全才啊!
破棉袄
66 楼
媚眼凤姐 发表评论于 2019-08-09 23:42:12 一个核,就是一个CPU。 ———————-/———— 凤姐把kernel当成core了。
破棉袄
67 楼
本文写得不错,评论太糟糕。
西
西门祝
68 楼
其实哪种Kernel好也是取决于什么样的使用Environment。如果任务比较单一,当然微核轻巧。如果在比较Heavy 的Multitasking环境下,Linux 的单核会快些,再忙些,Windows 的混合核也不错,可以分配几个CPU 的工作。再大的系统中,Kernel 的设计也会复杂很多。所以鸿蒙究竟效果如何,还不如让子弹飞一会看看。
西
西门祝
69 楼
硬件的进步,CPU速度的提高,以及多Core的运用,为写作操作系统的工程师提供不少便利。
八戒.
70 楼
就因为硬件的进步导致软件越写越烂,什么垃圾都往里面装。仔细看看运行流程就明白,原来只要一个机器指令就可以得到解决的东西,现在通过层层调用,可以变成几万条机器指令,这些指令看一下就知道,全是跳来跳去,检查这个,限制那个。就是这些东西让非常快的硬件变成老牛破车。
西
西门祝
71 楼
八戒兄啊:你是很尽责的网评员。其实你要知道,软件工程师也是明白人啊。如果有办法,谁会在一条指令可以做的事加上那么多Overhead呢?都是没有办法的事。今天这批用户要加这个功能,明天那批用户要加那个功能,全是言之有理的。你的竞争对手产品上已经有这些功能了,你能不加吗?任总是难得的明白人,早有预案,但现在这个事情已经不是技术问题,是政治问题了。要用就用吧。到底怎么样,中国自己有大市场,是有客户基础。需要的功能也可以慢慢加。西门软件界混迹已久,充分知道这里面的艰辛。
西
西门祝
72 楼
不管各位专业网评员立场如何,能在这个问题上搜查资料,发表颇具专业知识的意见,个人表示钦佩。