鴻蒙3.0系統(tǒng)與華為倉頡編程語言，從系統(tǒng)級(jí)6層架構(gòu)上深入分析

華為的鴻蒙系統(tǒng)3.0開始對(duì)9款手機(jī)的公測，這其中就包括p50系列的3款手機(jī)，mate40系列的5款手機(jī)，和一款12.6英寸的matepad pro。這讓咱手里拿著的mate30備受冷落。但我自己心里就更加期待華為的倉頡編程語言。這么屈指一算，倉頡編程語言從4月2號(hào)開始內(nèi)測以來已經(jīng)兩個(gè)多月了。因此，我預(yù)判，鴻蒙系統(tǒng)3.0會(huì)跟倉頡編程語言一起來到咱們的身邊。

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那么在準(zhǔn)備迎接鴻蒙系統(tǒng)3.0和倉頡編程語言之前，我這一期幫大家打一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我相信許多朋友當(dāng)說起來操作系統(tǒng)或者是編程語言的時(shí)候，腦子里其實(shí)是有點(diǎn)支離破碎，或者是一頭霧水。我?guī)椭蠹覐囊粋€(gè)宏觀的角度去鳥瞰，去把握和理解計(jì)算機(jī)科學(xué)體系中的坐標(biāo)，讓你獨(dú)具一雙慧眼，單單靠著你的直覺就能獲得專業(yè)的視角。計(jì)算機(jī)科學(xué)包括六層架構(gòu)，操作系統(tǒng)在第四層上，華為倉頡編程語言這樣的應(yīng)用級(jí)編程語言則處在第五層上。

咱們先從底部開始，所謂萬丈高樓平地起嘛。咱們來先看基礎(chǔ)：信息理論。任何學(xué)科的基礎(chǔ)都是數(shù)學(xué)，當(dāng)然計(jì)算機(jī)科學(xué)也不例外。這第一層就是關(guān)于數(shù)學(xué)理論的。咱們?nèi)粘Ｓ玫氖鞘M(jìn)制，計(jì)算機(jī)則是由0和1構(gòu)建起來的是二進(jìn)制。那數(shù)學(xué)也很簡單，就是關(guān)于0和1的加法。比如1加1，在十進(jìn)制中是等于2，而在二進(jìn)制1加1等于10，這就是所有的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，也就是這么簡單。

但是還有更加往上抽象的一個(gè)層面的基礎(chǔ)，就是咱們在高中時(shí)候?qū)W習(xí)的“布爾代數(shù)”?？此撇黄鹧鄣摹安紶柎鷶?shù)”研究的是機(jī)器如何思考，如何讓機(jī)器來獲得智能這樣的問題。

布爾在1854年就解決發(fā)表一篇“研究人類的思考規(guī)律”的論文，提出了“布爾代數(shù)”，為機(jī)器如何思考打下了理論基礎(chǔ)。

布爾當(dāng)時(shí)的想法很簡單。他認(rèn)為人是理性的，那么人是按照理性邏輯來思考問題的。于是，如果他能把大腦思考問題的邏輯，提煉抽象出來的話，那么是不是就能用這邏輯在大腦之外去思考呢？布爾的這項(xiàng)雄心勃勃的構(gòu)思就是人工智能的雛形。你想呀，如果把這個(gè)邏輯提煉出來用在機(jī)器機(jī)械零件上，機(jī)械零件就會(huì)開始思考。如果用在電路上，這個(gè)電路是不是也就開始思考了呢。布爾代數(shù)咱們就很熟悉了，我就在這里就不帶展開，我前面有一期就專門來講述了這個(gè)機(jī)器來如何用布爾代數(shù)來思考，大家感興趣可以看下那一期，我在這不展開浪費(fèi)時(shí)間。

再往上第二層就是硬件，布爾他把理論抽象出來，將布爾代數(shù)應(yīng)用到電路上，電路是不是也就能開始思考？哎，到了1938年，香農(nóng)就首次把布爾代數(shù)應(yīng)用到了電路上，于是這個(gè)電路就開始思考了。從最早的真空管到半導(dǎo)體晶體管（我前面那一期也專門講過“機(jī)器如何用晶體管來思考”）然后到集成電路，再到現(xiàn)在這個(gè)大型的集成電路芯片。我們知道麒麟9000芯片用的Arm架構(gòu)的指令集，指揮CPU工作的指令又叫機(jī)器碼。比如“加法”就是用一串?dāng)?shù)字機(jī)器碼00000011來表示。

然而你會(huì)發(fā)現(xiàn)，用機(jī)器碼來指揮這個(gè)cpu或者電腦工作太麻煩了。一般人哪里能記住像前面的6個(gè)0和后面兩個(gè)1來表示加減乘除的加呢。

正是困擾于此，科學(xué)家就此提出來編程語言。最早編程語言是匯編語言。比如前面表示加法的機(jī)器碼00000011，匯編語言中將其抽象為add。然而，匯編語言也需要大量的記憶，一個(gè)指令一個(gè)指令的對(duì)應(yīng)，也是太機(jī)械了。再往前一步，往上一層抽象就是系統(tǒng)級(jí)的編程語言：面向過程的C語言。

一門編程語言所要做的一個(gè)主要工作就是在機(jī)器和我們?nèi)祟愃伎贾g建立一座橋梁。我們是人類的思考邏輯，機(jī)器是機(jī)械 式邏輯思考問題。越高級(jí)的編程語言越符合我們?nèi)祟惖乃伎歼壿?，越初?jí)的編程語言則越貼近機(jī)器的邏輯。因此，我們用高級(jí)的編程語言比如C語言，將想做的事情表達(dá)出來，它會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)器碼。

我喜歡的編程發(fā)展史上的第二大古老的語言：Lisp語言。

就是直接使用我們的抽象思考的語言。比如重復(fù)地來做一件事，重復(fù)說五遍“Hello”這個(gè)單詞。Lisp將重復(fù)抽象為dotimes，do是做， times是多次，dotimes反復(fù)多次做?？匆姏]，編程語言成了我們抽象的思考工具。

當(dāng)然，華為倉頡語言也是在編程語言這里，但不是系統(tǒng)級(jí)的編程語言，咱們后面再說

當(dāng)在第二層硬件之上發(fā)展出來高級(jí)的編程語言，有了系統(tǒng)級(jí)的編程語言比如C語言之后。大家就發(fā)現(xiàn)，我需要一個(gè)操作系統(tǒng)來處理日常的基本任務(wù)，比如文件管理，進(jìn)程管理，內(nèi)存管理，設(shè)備管理和用戶管理等等。于是科學(xué)家著手用編程語言寫操作系統(tǒng)。而事實(shí)上C語言在1969年的發(fā)明，也正是為了移植與開發(fā)UNIX操作系統(tǒng)。C語言的設(shè)計(jì)者丹尼斯·里奇同時(shí)也是Unix操作系統(tǒng)的發(fā)明人。到了1991年Linus用C語言寫了Linux內(nèi)核，也是目前安卓和鴻蒙系統(tǒng)的內(nèi)核。

華為的EROFS超級(jí)文件系統(tǒng)并入Linux內(nèi)核之后，無論是Linux還是安卓都打上了20%的華為烙印。

操作系統(tǒng)再往上一層就是我們?nèi)粘５膽?yīng)用。比如聽歌、看視頻等apps就是在操作系統(tǒng)之上。這也好理解，先有了操作系統(tǒng)，才有我們的各種應(yīng)用。由此也能理解，為什么像鴻蒙系統(tǒng)3.0如此重要，因?yàn)閼?yīng)用程序要運(yùn)行在上面。這些應(yīng)用程序就是用華為倉頡編程語言等應(yīng)用級(jí)編程語言開發(fā)的。不過，目前咱們手機(jī)上的應(yīng)用程序都是用Java開發(fā)。未來鴻蒙系統(tǒng)將會(huì)使用自研的倉頡語言開發(fā)鴻蒙應(yīng)用。

應(yīng)用程序的主要功能之一是溝通和交流。我們用Email發(fā)郵件，用通訊視頻聊天，而Web應(yīng)用技術(shù)構(gòu)建起來當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)信息大廈。

好了，我們總結(jié)一下。計(jì)算機(jī)科學(xué)的六層架構(gòu)。

第1層是信息理論，研究如何在大腦之外實(shí)現(xiàn)思考，布爾代數(shù)是人工智能的雛形。第2層是硬件，布爾代數(shù)應(yīng)用到電路上，晶體管開始思考，將數(shù)以億計(jì)的晶體管雕刻到集成電路CPU中，CPU的機(jī)器碼指揮計(jì)算機(jī)工作。第3層編程語言，從枯燥難記的機(jī)器碼里發(fā)展出來匯編語言，再到系統(tǒng)級(jí)的C語言，構(gòu)建起來人類思考與機(jī)器邏輯之間橋梁。第4層操作系統(tǒng)，C語言不是憑空而來，是為了開發(fā)Unix操作系統(tǒng)而發(fā)明，而操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)里最大的軟件。第5層應(yīng)用軟件，日常所有的apps都運(yùn)行在操作系統(tǒng)之上。倉頡編程語言是給鴻蒙系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用程序的專屬開發(fā)語言。第六層溝通互聯(lián)，就是我們目前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)里看書、聽音樂，點(diǎn)一份外賣等等。

這就是計(jì)算機(jī)科學(xué)六層架構(gòu)，鴻蒙操作系統(tǒng)與倉頡編程語言各就各位。用架構(gòu)去思考和看問題，不僅能心中有數(shù)，還能獨(dú)具一雙慧眼。

華為鴻蒙是基于安卓嗎?

華為的鴻蒙系統(tǒng)不是基于Linux開發(fā)的，也不是基于Android。是基于微內(nèi)核的面向全場景的分布式操作系統(tǒng)，是可以兼容Android APP的跨平臺(tái)操作系統(tǒng)。

2019年8月9日華為開發(fā)者大會(huì)上，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東正式宣布發(fā)布自有操作系統(tǒng)鴻蒙，內(nèi)核為鴻蒙微內(nèi)核，同時(shí)保留了Linux內(nèi)核和LiteOS；未來將擺脫Linux內(nèi)核和LiteOS，只有鴻蒙微內(nèi)核。

鴻蒙OS有以下四大技術(shù)特性：

1、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)。

2、確定時(shí)延引擎和高性能IPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)天生流暢。

3、基于微內(nèi)核架構(gòu)重塑終端設(shè)備可信安全。

4、通過統(tǒng)一IDE支持一次性開發(fā)，多端部署，實(shí)現(xiàn)跨終端生態(tài)共享。

華為的鴻蒙系統(tǒng)是是什么語言開發(fā)的？

根據(jù)華為公布的方舟編譯器資料，可以得知鴻蒙系統(tǒng)是用C、C++語言編寫。

鴻蒙系統(tǒng)和方舟編譯器的思路是一樣：直接使用機(jī)器語言編寫app，取消安卓系統(tǒng)的ART虛擬機(jī)，直接編譯為二進(jìn)制機(jī)器碼；

這樣的好處是：不需要中轉(zhuǎn)，執(zhí)行速度快；劣勢是：必須要有大量的靜態(tài)方案、內(nèi)存空間要求更高。

擴(kuò)展資料

系統(tǒng)簡介

鴻蒙微內(nèi)核是基于微內(nèi)核的全場景分布式OS，可按需擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)更廣泛的系統(tǒng)安全，主要用于物聯(lián)網(wǎng)，特點(diǎn)是低時(shí)延，甚至可到毫秒級(jí)乃至亞毫秒級(jí)。

鴻蒙OS實(shí)現(xiàn)模塊化耦合，對(duì)應(yīng)不同設(shè)備可彈性部署，鴻蒙OS有三層架構(gòu)，第一層是內(nèi)核，第二層是基礎(chǔ)服務(wù)，第三層是程序框架 。

可用于手機(jī)、平板、PC、汽車等各種不同的設(shè)備上。還可以隨時(shí)用在手機(jī)上，但暫時(shí)華為手機(jī)端依然優(yōu)先使用安卓、華為電腦端依然優(yōu)先使用windows和Linux。

參考資料來源：百度百科-華為鴻蒙系統(tǒng)