HarmonyOS與Android，F(xiàn)uchsia操作系統(tǒng)對(duì)比

1.三種操作系統(tǒng)比較
對(duì)于Android，Harmony，F(xiàn)uchsia三個(gè)操作系統(tǒng)，將從以下三個(gè)方面進(jìn)行比較：
1.1應(yīng)用場景：
a.Harmony OS的適用范圍大于Android OS，不僅可以用在手機(jī)、電腦上面，還可以用在智能手表、手環(huán)、智能屏幕、智能音箱、路由器等智能設(shè)備上面，未來也將會(huì)應(yīng)用于耳機(jī)、VR眼鏡等上面；
b.而Android OS只能用在智能手機(jī)上面；
c.Fuchsia OS也并非只面向智能手機(jī)或者平板電腦，而是打通智能家居、移動(dòng)終端等各類智能嵌入式設(shè)備，要是說理念的話，和華為的鴻蒙系統(tǒng)差不多。
1.2特征：
1）Harmony OS與Android相比，有以下幾個(gè)特征：
a.分布式架構(gòu)首次用于終端OS，實(shí)現(xiàn)跨終端無縫協(xié)同體驗(yàn)。
b.Harmony OS有確定性延時(shí)引擎以及高性能的內(nèi)部處理通信系統(tǒng)使其運(yùn)行流暢，性能高，比Android OS快40%~60%。
c.Harmony OS因其微內(nèi)核，其比Android OS 有更高的安全性，Harmony OS微內(nèi)核的代碼量只有Linux宏內(nèi)核的千分之一，其受攻擊的概率也大大降低。
d.統(tǒng)一的系統(tǒng)IDE支撐著開發(fā)人員只需要一次開發(fā)，便可以實(shí)現(xiàn)將應(yīng)用部署到不同的設(shè)備上，Harmony OS使用的華為方舟編譯器是首個(gè)取代Android虛擬機(jī)模式的靜態(tài)編譯器，可供開發(fā)者在開發(fā)環(huán)境中一次性將高級(jí)語言編譯為機(jī)器碼。此外，方舟編譯器未來將支持多語言統(tǒng)一編譯，可大幅提高開發(fā)效率。
2）Android OS是開源的，有強(qiáng)大的軟件開發(fā)者的支持，軟件兼容性好。
3）Fuchsia OS系統(tǒng)與當(dāng)下Android相比，無論是存儲(chǔ)器還是內(nèi)存之類的硬件要求都大幅降低，可以看出這是一款面向物聯(lián)網(wǎng)的家用電器用的系統(tǒng)。
1.3內(nèi)核機(jī)制：
首先，Harmony OS基于微內(nèi)核，Android OS沿用Linux宏內(nèi)核調(diào)度機(jī)制，F(xiàn)uchsia OS基于微內(nèi)核Magenta （后期改名為Zircon）的新內(nèi)核。Harmony OS面向全場景，能夠同時(shí)滿足全場景流暢體驗(yàn)、架構(gòu)級(jí)可信安全、跨終端無縫協(xié)同以及一次開發(fā)多終端部署的要求，Android OS沿用Linux宏內(nèi)核調(diào)度機(jī)制，是面向服務(wù)器負(fù)載的公平調(diào)度模式，難以保障用戶體驗(yàn)。
2.Fuchsia OS 結(jié)構(gòu)：
四層結(jié)構(gòu)
第一層
也是最底下一層，是構(gòu)建 Fuchsia OS 的基石，Zircon 內(nèi)核，去年的新聞是叫 Magenta，但是后來改為了 Zircon 這個(gè)名字，這是一個(gè)由Google全新設(shè)計(jì)的新內(nèi)核，主要處理硬件訪問和軟件之間的通信。
對(duì)于不太了解內(nèi)核作用的同學(xué)簡而言之，Zircon之于Fuchsia，恰如Linux之余于Android。Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)了多個(gè)操作系統(tǒng)，很多操作系統(tǒng)構(gòu)建在它之上，比如 Ubuntu、Android、Manjaro、ArchLinux、Debian、Red Hat、SUSE 甚至 Chrome OS ，所以我們也可以大膽預(yù)測，如果未來Fuchsia OS 發(fā)展良好， Zircon 內(nèi)核也被證明好用，那么很有可能有更多的操作系統(tǒng)采用這一新內(nèi)核。
第二層
也是直接構(gòu)建在 Zircon 上的一層名叫 Garnet。 Garnet 包含各種操作系統(tǒng)所需的各種底層功能，包括硬件的驅(qū)動(dòng)程序（網(wǎng)絡(luò)，圖形等）和軟件安裝。這一層最激動(dòng)人心的事情是 Escher（圖形渲染器），Amber（Fuchsia 的更新程序）和Xi Core，它是Xi文本和代碼編輯器的底層引擎（今年早些時(shí)候已經(jīng)發(fā)布了）。
第三層
Peridot 是接下來的這一層，主要處理Fuchsia的模塊化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)， Peridot的另外兩個(gè)主要組件直接用于模塊。 Ledger 可以跨設(shè)備保存您在應(yīng)用/模塊中的位置，并同步到您的Google帳戶。Maxwell 是一個(gè)更復(fù)雜的主題，需要更多進(jìn)一步的深入研究，但是 Maxwell 極有可能是讓 Fuchsia 充分施展魔力的點(diǎn)睛之筆，可以提前透露的是，Maxwell 的厲害之處包括 Kronk，也是大家熟知的 Google Assistant。
第四層
Topaz，是這個(gè) Layer Cake 蛋糕的頂層，也是對(duì)開發(fā)者和用戶直接影響最大的一層。Topaz 提供 Flutter 支持，而有了Flutter 的支持，各種華麗的應(yīng)用程序，可以幫助充實(shí)地提供日常使用的功能齊全的應(yīng)用程序。比如，現(xiàn)在最令人印象深刻的當(dāng)然是 Armadillo UI，它是 Fuchsia 主要用戶界面和主屏幕。
可以做一個(gè)類比，Topaz 這一層在 Android 中可以找到一個(gè)對(duì)照，這將是你的必備應(yīng)用程序，如聯(lián)系人，音樂，文件管理器和文本編輯器 Xi（Topaz中的可視前端連接到Garnet的后端）。即使沒有你需要的東西，你也可以簡單方便地安裝。
3.安卓OS結(jié)構(gòu)
Android分為四個(gè)層，從高層到低層分別是應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層和Linux內(nèi)核層。

4.鴻蒙OS架構(gòu)

5.微內(nèi)核與宏內(nèi)核的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)：
以下資料來自：HarmonyOS鴻蒙操作系統(tǒng)的研發(fā)歷程：微內(nèi)核、方舟編譯器、IOT生態(tài)等

微內(nèi)核更適應(yīng)復(fù)雜的程序功能，且能夠更靈活地移植至不同硬件平臺(tái)。微內(nèi)核僅在操作系統(tǒng)的內(nèi)核中保留最基本功能，大大降低了內(nèi)核的開發(fā)難度；分布式思維，將非核心的程序和模塊隔離在內(nèi)核之外，因此當(dāng)單一程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)影響系統(tǒng)整體功能；同時(shí)，微內(nèi)核相比宏內(nèi)核更易于移植，開發(fā)、更新周期也得以縮短。
仿照第一部分，同樣可作以下類比：若操作系統(tǒng)類比為車輛等交通工具，則不同內(nèi)核結(jié)構(gòu)相當(dāng)于車輛的不同定制方式。宏內(nèi)核相當(dāng)于商用整車，而微內(nèi)核則類似支持深度定制車。在行駛過程中，商用整車雖整體運(yùn)行效率高，但如果某一部件出現(xiàn)故障，則需要專人、同款備件才能維修；而定制車的很多模塊可替代性本身就非常強(qiáng)，且能夠通過簡單改裝在不同路況下行駛（不同硬件環(huán)境）。
▲微內(nèi)核在結(jié)構(gòu)形式上比宏內(nèi)核更扁平化，也更靈活
鴻蒙微內(nèi)核從底層即為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)。上述可知，微內(nèi)核的最大特性是僅在內(nèi)核中保留最核心功能，因此對(duì)于鴻蒙而言：連接實(shí)時(shí)性更好（響應(yīng)時(shí)延降低 25.7%、時(shí)延波動(dòng)率降低 55.6%），同時(shí)結(jié)合 5G 低時(shí)延場景，尤其適用于工業(yè)控制、智能交通等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域；可以做到故障隔離，最大程度保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，在 5G 超多連接場景下更能滿足萬物互聯(lián)的要求。
鴻蒙微內(nèi)核體現(xiàn)分布式的特點(diǎn)，解決 IoT 生態(tài)協(xié)同的痛點(diǎn)。目前已有操作系統(tǒng)基本只對(duì)應(yīng)于某一種硬件，如 Windows 對(duì)應(yīng) x86 PC、iOS 對(duì)應(yīng)蘋果手機(jī)等。但 IoT 時(shí)代終端種類數(shù)量極大拓展，難以針對(duì)每種硬件分別開發(fā)操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序，不同硬件終端的生態(tài)無法共享協(xié)同，開發(fā)效率低。而鴻蒙實(shí)現(xiàn)了硬件解耦，即可針對(duì)應(yīng)不同設(shè)備進(jìn)行彈性部署（例如智慧屏、穿戴設(shè)備、車機(jī)、音箱、手機(jī)等）。同時(shí)創(chuàng)新的分布式軟總線使得擁有不同功能的硬件可以彼此協(xié)同。
例如：傳統(tǒng)的相機(jī)、電視、音響等設(shè)備原本相互獨(dú)立；但在鴻蒙的分布式軟總線下，這些設(shè)備被“虛擬化”成攝像模組、顯示模組、外放模組，并成為有機(jī)整體，用戶無需另行設(shè)置即可按需調(diào)用各種功能，硬件終端之間形成相互協(xié)同。
▲未來基于微內(nèi)核的鴻蒙操作系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用于 IoT 領(lǐng)域
微內(nèi)核是 IoT 操作系統(tǒng)演進(jìn)方向，鴻蒙微內(nèi)核之效率、安全性業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。一般微內(nèi)核系統(tǒng)，由于驅(qū)動(dòng)、文件系統(tǒng)等進(jìn)程被外置，各模塊之間的通信需要經(jīng)過內(nèi)核“搭橋”，因而效率往往比宏內(nèi)核要低。但鴻蒙微內(nèi)核對(duì)進(jìn)程間通信進(jìn)行了高度優(yōu)化，使得鴻蒙相比QNX、Fuchisia 效率提升 3 至 5 倍。此外，由于微內(nèi)核的代碼數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于宏內(nèi)核，因此鴻蒙能夠以對(duì)每行代碼進(jìn)行充分的“形式化”的安全驗(yàn)證，顯著提升了內(nèi)核安全性。