Quando discutimos sistemas operacionais, o que devemos discutir?
No primeiro dia útil de 2024, o CEO da Huawei Device, Yu Chengdong, mencionou em uma carta interna a todos os funcionários:
2024 é um ano crítico para o nativo Hongmeng. Devemos acelerar o desenvolvimento de várias aplicações nativas de Hongmeng e nos concentrar em vencer as duas batalhas mais difíceis: base técnica e ecologia de terceiros.
Meio mês depois, em 18 de janeiro, a Huawei realizou sua primeira coletiva de imprensa em 2024. O protagonista foi HarmonyOS NEXT – este sistema, apelidado de "Harmony de sangue puro", do kernel do sistema operacional à IA. Os modelos grandes são desenvolvidos de forma independente pela Huawei, com um total de mais de 120 milhões de linhas de código e se tornou um sistema verdadeiramente maduro.
Se o lançamento repentino da série Huawei Mate 60 no ano passado foi uma explosão, então a construção do sistema Hongmeng foi uma longa marcha.
Em 2015, as vendas de telemóveis da Huawei tinham ultrapassado a marca dos 100 milhões e a sua quota de mercado estava a aumentar rapidamente. A futura "crise" ainda não tinha chegado, mas o desenvolvimento do sistema Hongmeng já tinha sido colocado na agenda; quatro anos depois , em 2019, pela primeira vez na HDC, tivemos um vislumbre do sistema Hongmeng, e o design do microkernel distribuído estava profundamente enraizado nos corações das pessoas; depois de mais quatro anos, a versão Hongmeng Galaxy finalmente mostrou o todo o sistema para o mundo exterior, e também deu início a uma batalha fundamental por Hongmeng.
Estando preparada para o perigo em tempos de paz, a Huawei nunca trava uma batalha despreparada.
100 milhões de linhas de código, da substituição à transcendência
Os smartphones foram desenvolvidos há dezessete anos desde que o iPhone foi lançado em 2007, e os kernels dos dois principais sistemas, iOS e Android, são mais antigos do que a história do desenvolvimento de telefones celulares – o kernel Linux nasceu em 1991, e o kernel XNU foi nascido em 1996. É um produto do desenvolvimento da era do PC há quase trinta anos.
Se o sistema operacional for comparado a um avião, o kernel é como um motor, um componente importante que impulsiona a interação entre hardware e aplicativos. Usando a mesma metáfora da história do voo humano, o momento atual é aproximadamente equivalente às décadas de 1930 e 1940.
Naquela época, as aeronaves já eram desenvolvidas há décadas, mas a fonte de energia sempre foi inseparável dos dois núcleos das hélices e dos motores alternativos. Todos os projetos eram melhorias incrementais baseadas nisso, assim como o Android e 2024. O iOS ainda é construído no Linux e kernels XNU do final do século passado.
▲ O primeiro avião a jato He 178
No entanto, o desenvolvimento dos tempos fará sempre com que as rotas técnicas diverjam. O desenvolvimento da tecnologia não segue inteiramente um processo de desenvolvimento gradual e é mais provável que ocorram avanços explosivos. Na década de 1930, os inventores Hans von Ohain e Frank Whittle, respectivamente, pensaram em novas tecnologias que abandonaram as hélices e os motores alternativos, e projetaram motores a jato do zero.
Os céus irregulares durante a Segunda Guerra Mundial deram a essas linhas de tecnologia de motores a oportunidade de competir de frente, e os motores a jato com melhor desempenho rapidamente provaram seu valor e se tornaram a principal fonte de energia para as espaçonaves atuais.
A evolução dos motores das aeronaves é semelhante ao desenvolvimento dos sistemas operacionais.
Há trinta anos, a quantidade de informação que uma pessoa enfrentava e processava todos os dias pode não ser a mesma que é agora, trinta anos depois. Uma grande quantidade de informações no mundo virtual fluiu do desktop para todos os cantos da sua vida – telefones celulares, relógios, óculos, fones de ouvido, PCs, tablets, TVs, casas inteligentes, carros inteligentes, etc., e as informações devem se adaptar a diferentes formas e cenários e até mesmo as necessidades de diferentes números de pessoas.
Esses programas, que se originaram na era dos computadores pessoais, décadas atrás, podem realmente seguir a tendência atual de desenvolvimento de dispositivos inteligentes?
É por isso que o Hongmeng Galaxy Edition merece atenção.
O novo sistema Hongmeng implementou autopesquisa full-stack, com uma contagem total de códigos de surpreendentes 120 milhões de linhas.
Desde a "raiz" do kernel do sistema operacional e do sistema de arquivos até as "ramificações" dos modelos de nuvem e IA, cada estrutura técnica é recriada em uma tela em branco, independente de todos os outros projetos existentes. Esse nível de reconstrução do sistema e integração, nada menos que reinventar o motor da aeronave.
O maior benefício trazido pela reconstrução do sistema subjacente é que o Hongmeng Galaxy Edition possui mais recursos novos em design arquitetônico e detalhes técnicos que se adaptam ao desenvolvimento dos tempos.
Somente depois da grande derrota poderá haver um grande estabelecimento. Comparado com o kernel Linux usado pelo Android, Hongmeng adota uma arquitetura de microkernel, que possui três características principais: suavidade inerente, eficiência energética máxima e segurança pura.
Um exemplo foi dado na conferência de imprensa: Se o agendamento de tarefas do kernel Linux é colocar carros de diferentes tamanhos e velocidades na mesma faixa mista, então o kernel Hongmeng distingue automaticamente entre faixas rápidas, faixas lentas e faixas com base nos cenários do usuário e carga do sistema. Faixas de ultrapassagem, agendamento eficiente combinado com métodos minimalistas de comunicação de componentes, modelos de simultaneidade leves e novos mecanismos de memória, não importa quão novo seja o dispositivo, ele ainda pode alcançar suavidade inerentemente alta e baixo consumo de energia.
A segurança também é uma prioridade máxima. Os usuários do Android têm sofrido com vulnerabilidades de 0 dias e patches de segurança do kernel atualizados com frequência há muito tempo. Conseqüentemente, o kernel Hongmeng escolheu um design sem raiz desde o início. Os serviços do kernel são isolados uns dos outros e o módulo de verificação de segurança também é garantido de uma perspectiva matemática.
Isso permitiu que o núcleo Hongmeng obtivesse uma série de certificações de segurança de mais alto nível do setor, como CC EAL6+, ASIL-D e IEC 61508. Anteriormente, nenhuma arquitetura complexa como o kernel do sistema poderia passar no teste rigoroso do CC EAL6+.
Voltando ao motor, a mudança “repentina” na rota técnica foi na verdade relativa a toda a história.Para as pessoas que viviam na época, o processo dessa mudança foi bastante longo.
Demorou 11 anos entre o pedido de patente de motor a jato de Whitney e o lançamento da aeronave que ele projetou. Também levou quase dez anos para o Hongmeng Galaxy Edition da Huawei ser totalmente reconstruído desde o estabelecimento do projeto até a camada inferior do sistema.O acúmulo desses dez anos tornou o ecossistema Hongmeng da Huawei mais sólido.
Somente avançando com firmeza poderemos ir longe. Durante este período, Hongmeng trabalhou de forma constante, superando gradualmente as dificuldades técnicas quase do zero, e resumiu-as em enormes documentos e ferramentas de desenvolvimento. Até que todas essas “instalações de suporte” sejam desenvolvidas, o Hongmeng Galaxy Edition será oficialmente revelado aos desenvolvedores.
Por exemplo, a linguagem de desenvolvimento autodesenvolvida ArkTS ainda é essencialmente compatível com a linguagem TypeScript, e os desenvolvedores podem investir no desenvolvimento do projeto Hongmeng sem reaprender. Mas também introduz muitas novidades, permitindo aos desenvolvedores programar de forma mais simples e natural, melhorando a eficiência do desenvolvimento em uma média de 30%. A existência do compilador Bisheng permite melhorar o desempenho de execução em 10% sem alterar uma única linha de código.
Com essas ferramentas úteis, os desenvolvedores podem abraçar ativamente o novo ecossistema, e só então Hongmeng poderá afirmar ter alcançado “da substituição à transcendência”.
Construído para 800 milhões de dispositivos, o primeiro sistema de cenário completo do mundo
Na conferência de imprensa, Ai Faner viu o primeiro lote de demonstrações de dispositivos equipados com Hongmeng Galaxy Edition, seu sentimento de uso pode ser resumido em quatro palavras:
Inteligente, refinado, seguro e inteligente.
O chamado "inteligente" refere-se ao fato de o Hongmeng nativo realizar "desacoplamento de componentes", ou seja, os módulos de exibição, som e comunicação são separados. Os desenvolvedores podem combinar esses módulos de acordo com suas necessidades, como fontes na impressão de tipos móveis. configurado e aplicado em diferentes dispositivos.
Os desenvolvedores não precisam mais trabalhar duro para adaptar o software ao hardware, mas podem "primeiro o cenário", primeiro pensar sobre quais funções são necessárias para dispositivos e cenários específicos e, em seguida, introduzir os módulos correspondentes sem qualquer ônus.
Como consumidores, o que é mais fácil de perceber deve ser o “requinte” visual.
Comparado com o atual Hongmeng 4, o Hongmeng Galaxy Edition alcançou uma reconstrução subjacente na linguagem visual. Microsoft e Google tentaram implementar as linguagens de design Mica e Material Design respectivamente, mas como as especificações de design permanecem na camada de aplicação, os desenvolvedores podem não estar dispostos a escolher. O resultado final é como uma cidade glamorosa misturada com muitos "antigos" aldeias urbanas".
Pelo contrário, a linguagem visual do Hongmeng Galaxy Edition é nativa e global. As aplicações feitas com as ferramentas de desenvolvimento Hongmeng adaptam-se naturalmente a este conjunto de linguagens de design. O efeito de luz nativo, como o DNA de design do sistema Hongmeng, percorre todos os cantos, dando ao sistema uma sensação de respiração e vitalidade como o sol nascendo sobre o mar. .
Existem muitos fabricantes que atribuem grande importância à animação, mas este é o único que eleva os efeitos de luz e os campos de luz à posição central dos efeitos dinâmicos e usa mudanças de claro e escuro para expressar vitalidade.
Em termos de segurança e proteção da privacidade, aos quais os consumidores prestam cada vez mais atenção, Hongmeng também acrescentou muita engenhosidade.
Você pode comparar a relação entre o usuário e o aplicativo com a de um remetente e um mensageiro. Quando o usuário planeja alterar seu avatar, equivale a confiar um arquivo de imagem ao “correio” para entrega.
O problema é que o mecanismo anterior de gerenciamento de permissões era bastante extenso. Em todas as ocasiões como esta, o “correio” pedirá ao utilizador as chaves de toda a casa (direitos de acesso à câmara, galeria, localização, etc.), cabendo ao utilizador apenas optar por concordar ou recusar. Depois que a chave é entregue à pessoa, nada impede o mensageiro de entrar na casa e vasculhar em busca de dados irrelevantes.
Hongmeng refina o gerenciamento de privacidade desde a parte inferior do sistema até cada arquivo, o que equivale a configurar um "armário expresso" na porta de casa. Os usuários colocam nele as fotos que desejam usar como avatares, e os mensageiros vêm para Pegue-os. Durante todo o processo, a outra parte não poderá acessar arquivos fora da faixa permitida, protegendo assim melhor a privacidade e a segurança pessoal.
Hongmeng também colocou recursos de inteligência de IA na camada do sistema.As interfaces padrão significam que os desenvolvedores de aplicativos nativos de Hongmeng podem facilmente chamar os recursos de IA do próprio sistema.
Supondo que o aplicativo Aifaner desenvolva uma versão Hongmeng, nossos colegas técnicos não precisam perder tempo reinventando a roda. Ao adicionar uma linha de código, eles podem chamar controles do sistema para implementar a função de leitura de artigos por IA e transformar imagens e texto em áudio. Melhor ainda, a interação cruzada natural e sem sentido do sistema Hongmeng significa que você pode ouvir metade dele no seu celular, abrir a porta do carro e sentar-se no carro. O sistema do carro irá retransmitir automaticamente e continuar jogando, e um conteúdo gráfico será alterado a custo quase zero, virou podcast.
De acordo com o roteiro, o Hongmeng Galaxy Edition não será lançado como uma versão comercial para todos os consumidores até o quarto trimestre deste ano, mas os recursos demonstrados pela atual versão de visualização do desenvolvedor por si só tornam os meses do final do ano particularmente dignos de serem observados. para a frente.
7 bilhões de yuans em incentivos ao desenvolvedor, mas há mais oportunidades para Hongmeng
Na Huawei Developer Conference do ano passado, Gong Ti, presidente do Departamento de Software Huawei Terminal BG, disse uma vez:
Após quatro iterações de versão principais, Hongmeng construiu uma experiência de usuário diferenciada.A próxima tarefa mais importante é construir um ecossistema de aplicativos Hongmeng próspero. Este é um grande empreendimento que requer a participação de todos os desenvolvedores.
A galáxia está prestes a girar e mil velas estão dançando. Quer o Hongmeng Galaxy Edition possa funcionar ou não, o que realmente desempenha um papel decisivo são os desenvolvedores e parceiros ecológicos.
O destino de sistemas como Bada e Tizen no passado revelou que um sistema operacional sem suporte de aplicativos é como água sem fonte, mas uma árvore sem raízes. A construção de uma tecnologia de base pode levar dez anos para afiar uma espada, mas a construção de um ecossistema deve ser alcançada de uma só vez.
Aqui, o ritmo é fundamental. Existem externalidades de rede entre aplicativos. Quanto mais usuários houver, maiores serão os benefícios que cada usuário obterá. Somente quando aplicativos suficientes e bons o suficiente estiverem estacionados em um curto período de tempo é que um ecossistema colaborativo pode ser formado entre eles. Se o ritmo diminuir, os fabricantes e desenvolvedores entrarão no modo de esperar para ver, fazendo com que o sistema caia em uma trajetória lenta de morte. Para Hongmeng, esta é a batalha mais crítica.
Felizmente, a Huawei tem muitas pessoas com ideias semelhantes.
Em agosto do ano passado, o número de dispositivos ecológicos de Hongmeng ultrapassou os 700 milhões; apenas cinco meses depois, esse número atingiu 800 milhões. Também nestes cinco meses, a Huawei concluiu a primeira fase do ecossistema nativo de Hongmeng e atingiu o primeiro lote de mais de 200 intenções de desenvolvimento de aplicativos nativos de Hongmeng, incluindo Sina Weibo, Xiaohongshu, Bilibili e outras "aplicações nacionais".
Em termos de cultivo ecológico para desenvolvedores, existem atualmente mais de 300 universidades cultivando talentos de construção ecológica de Hongmeng, e mais de 150 projetos de cooperação indústria-universidade foram lançados. A Huawei também trabalha com empresas, universidades, instituições relevantes, etc. para treinar mais de 100.000 desenvolvedores Hongmeng todos os meses. Talvez seja por isso que Yu Chengdong gritou com confiança na conferência de imprensa: Um verdadeiro sistema operacional é aquele que tem uma base e um ecossistema. Por baixo do ecossistema cada vez maior estão as forças jovens e vibrantes que, como parceiros da Huawei, avançam juntas.
É claro que, em termos absolutos, o número 200 ainda é muito pequeno e o ecossistema de aplicativos nativos precisa ser intensificado. O objetivo da Huawei na segunda fase é cobrir 5.000 aplicações principais até meados deste ano, e depois 500.000. Em última análise, irá da China para o mundo.
O objetivo é longo e árduo e é necessário investir recursos para atingir este plano.
Por exemplo, para o primeiro lote de fabricantes se adaptarem a Hongmeng, a Huawei fornecerá suporte técnico e inclinação de tráfego, incluindo promoção de canais e classificações de lojas de aplicativos, etc. Na loja de aplicativos da versão Hongmeng Galaxy, uma seção “Harmony Pioneer” foi especialmente designada para orientar o tráfego para o primeiro lote de aplicativos nativos.
Os desenvolvedores posteriores também têm oportunidades.
O Projeto de Incentivo Global do Ecossistema Hongmeng "Plano Estrela Brilhante" lançado em 2017 foi atualizado este mês. A Huawei investiu 7 bilhões de yuans em recursos para incentivar a inovação em aplicativos nativos de Hongmeng, meta-serviços, SDK e outros campos. O site oficial do desenvolvedor também fornece distribuição na prateleira, assistência no crescimento operacional e monetização comercial.
Milhares de velas são levantadas e milhares de barcos são mobilizados. A abertura de novas rotas sempre atrairá aventureiros, e o mesmo acontecerá com Hongmeng no futuro. Além do mais, o custo desta "aventura" é bastante baixo – o SDK autodesenvolvido reduziu bastante o volume de desenvolvimento de aplicativos existentes transferidos para o ecossistema nativo de Hongmeng. Tomando o Agricultural Bank of China Mobile Banking como exemplo, todo o volume de código da versão nativa do Hongmeng foi reduzida em 20%. 95% dos ativos existentes podem ser reutilizados e levou apenas 26 dias para concluir o desenvolvimento e ficar online rapidamente. Ao mesmo tempo, com base nos recursos de segurança subjacentes do Hongmeng kernel, os recursos de segurança do banco online também são garantidos.
Por outro lado, para fabricantes e desenvolvedores, as características do ecossistema nativo de Hongmeng também lhes dão a oportunidade de reexaminar os formulários de inscrição. A nova arquitetura oferece uma imaginação mais ampla para aplicações.
Por exemplo, a versão nativa de Hongmeng do Xiaohongshu oferece suporte à colaboração em vários dispositivos. Telas de tamanhos diferentes podem se adaptar ao conteúdo com diferentes estilos de layout. A edição também pode ser concluída no computador e visualizada imediatamente no telefone celular. Isso é muito comum em outros sistemas. Difícil de fazer.
Em 2024, quando todos pensam que a inovação em telefonia móvel está chegando ao fim, o Hongmeng Galaxy Edition oferece mais possibilidades, é uma oportunidade rara e valiosa que vale a pena explorar.
Construir um sistema operacional do zero é uma coisa difícil e correta de fazer. Resumir em apenas cinco palavras, "Dez anos afiando uma espada", é obviamente um pouco fino. É melhor examinar alguns conjuntos de dados para ter uma noção mais forte:
- Com uma duração de 10 anos, este projecto acaba de entrar na sua segunda fase;
- Depois de correr 1.624 dias, finalmente bati na porta de mais de 200 inscrições;
- Do TOP 200 ao TOP 5.000 a 500.000 inscrições;
- De 100 milhões de dispositivos a 800 milhões de dispositivos a bilhões de dispositivos;
Construir um sistema operacional do zero é algo difícil, mas correto para as empresas chinesas; é uma longa marcha que a Huawei sozinha não pode vencer, e esta nunca é apenas uma longa marcha para a Huawei.
Os smartphones e a Internet móvel estão em expansão há mais de dez anos, e mais de 20 milhões de desenvolvedores foram treinados na China.No entanto, devido ao destino complicado, ainda não existe um ecossistema de software independente na China.
A maré dos tempos está chegando e, às vésperas da atualização industrial e da revolução tecnológica, dezenas de milhões de desenvolvedores chineses também têm expectativas ardentes. Huawei Hongmeng é um grande rio na nova era e desta vez é comandado por desenvolvedores chineses.
Quando centenas de barcos competem, quem avança primeiro vencerá; quando milhares de velas competem, quem avança com bravura vencerá.
*Este artigo foi escrito em conjunto por Xiao Qinpeng e Peng Haixing
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