華為鴻蒙內(nèi)核成為HarmonyOS NEXT流暢安全新基座

HDC2024華為重磅發(fā)布全自研操作系統(tǒng)內(nèi)核—鴻蒙內(nèi)核，鴻蒙內(nèi)核替換Linux內(nèi)核成為HarmonyOS NEXT穩(wěn)定流暢新基座。鴻蒙內(nèi)核具備更彈性、更流暢、更安全三大特征，性能超越Linux內(nèi)核10.7%。

鴻蒙內(nèi)核更彈性：元OS架構(gòu)，性能安全雙收益

萬(wàn)物智聯(lián)時(shí)代的終端設(shè)備呼喚面向全場(chǎng)景的、更流暢、更安全的操作系統(tǒng)內(nèi)核，傳統(tǒng)終端內(nèi)核雖有豐富的生態(tài)，但在彈性、安全可靠、可演進(jìn)性方面存在挑戰(zhàn)，其深度耦合的架構(gòu)也對(duì)創(chuàng)新造成掣肘。

鴻蒙內(nèi)核在經(jīng)典微內(nèi)核架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新元OS架構(gòu)[1]，解決微內(nèi)核性能挑戰(zhàn)，同時(shí)比混合內(nèi)核更加靈活，可彈性滿(mǎn)足多樣化場(chǎng)景需求。

元OS可上可下、可分可合的靈活架構(gòu)：鴻蒙內(nèi)核基于組件理論模型實(shí)現(xiàn)功能特性細(xì)粒度解耦，并可根據(jù)不同場(chǎng)景的功能、性能、安全等差異化需求進(jìn)行貼身適配及靈活組合部署，分則提升安全可靠，合則優(yōu)化性能功耗，結(jié)合軟硬件協(xié)同的輕量級(jí)隔離機(jī)制，實(shí)現(xiàn)性能、安全、時(shí)延的多重收益。鴻蒙內(nèi)核技術(shù)創(chuàng)新更多內(nèi)容將發(fā)表在操作系統(tǒng)全球頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議OSDI '24 [2]。

鴻蒙內(nèi)核更流暢：全棧協(xié)同，流暢度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)內(nèi)核

鴻蒙內(nèi)核圍繞調(diào)度、內(nèi)存、進(jìn)程通信等核心能力進(jìn)行創(chuàng)新，并通過(guò)全棧協(xié)同提升效率。

感知協(xié)同QoS調(diào)度：為解決傳統(tǒng)內(nèi)核調(diào)度在終端領(lǐng)域的三大問(wèn)題（喚醒時(shí)延不穩(wěn)定、優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)、負(fù)載均衡控制不準(zhǔn)確），鴻蒙內(nèi)核打造感知協(xié)同QoS調(diào)度技術(shù)，賦能移動(dòng)應(yīng)用進(jìn)行資源管理架構(gòu)升級(jí)，提升關(guān)鍵場(chǎng)景幀率和流暢性體驗(yàn)。

混合動(dòng)態(tài)大頁(yè)：拍照、游戲、應(yīng)用啟動(dòng)等重載場(chǎng)景需大量?jī)?nèi)存，傳統(tǒng)內(nèi)存管理采用4KB固定小頁(yè)方式效率低。鴻蒙內(nèi)核打造混合動(dòng)態(tài)大頁(yè)技術(shù)，可根據(jù)場(chǎng)景動(dòng)態(tài)分配4/16/64KB頁(yè)面，數(shù)倍提升內(nèi)存管理效率；同時(shí)通過(guò)內(nèi)核與應(yīng)用協(xié)同實(shí)現(xiàn)類(lèi)型感知的內(nèi)存管理，大幅提升內(nèi)存利用率。

極簡(jiǎn)進(jìn)程間通信（IPC）：終端系統(tǒng)服務(wù)眾多，通信協(xié)同頻率高，鴻蒙內(nèi)核原生的極簡(jiǎn)IPC機(jī)制解決了路徑冗長(zhǎng)、調(diào)度耦合等缺點(diǎn)，多跳變一跳，顯著降低IPC開(kāi)銷(xiāo)，優(yōu)化關(guān)鍵路徑時(shí)延。

鴻蒙內(nèi)核更安全：架構(gòu)安全，獲業(yè)界多個(gè)頂級(jí)認(rèn)證證書(shū)

鴻蒙內(nèi)核卓越的安全能力獲得業(yè)界高度認(rèn)可：

鴻蒙內(nèi)核具有精簡(jiǎn)的可信基、增強(qiáng)的隔離策略及縱深安全防御機(jī)制，核心組件經(jīng)形式化證明，獲得全球首個(gè)通用操作系統(tǒng)內(nèi)核CC EAL6+ 認(rèn)證，并獲得最高等級(jí)車(chē)規(guī)安全認(rèn)證（ISO 26262 ASIL D）和工業(yè)軟件領(lǐng)域高等級(jí)功能安全認(rèn)證（IEC 61508 SIL 3）。此外，鴻蒙內(nèi)核還獲得中國(guó)信通院自主成熟度最高等級(jí)認(rèn)證。

[1] Embracing connected intelligence with the YuanOS architecture: one OS kit for all

[2] Microkernel Goes General: Performance and Compatibility in the HongMeng Production Microkernel（2024年7月10日隨OSDI '24會(huì)議召開(kāi)發(fā)表）