最近，一款由谷歌開發(fā)，被稱為 Fuchsia 的操作系統(tǒng)在網(wǎng)上曝光。Fuchsia 是在去年 8 月就進(jìn)入了 GitHub 項(xiàng)目，但谷歌對(duì)此非常低調(diào)，像操作系統(tǒng)這樣的重量級(jí)項(xiàng)目，卻沒有官方的宣傳和說明介紹。網(wǎng)上的介紹稱這個(gè)操作系統(tǒng)采用了代號(hào)為 Magenta[一種給給的洋紅色] 的微內(nèi)核設(shè)計(jì) [MicroKernel]，是一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) [real-time OS]。在谷歌官方介紹出現(xiàn)前，網(wǎng)上已經(jīng)有了大量的「解毒」：例如說 Fuchsia 是用來取代 Android 高性能操作系統(tǒng)，兼容 Android 應(yīng)用;也有說是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng);甚至有說是為了混合現(xiàn)實(shí) [MR] 設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，這眾說紛紜下，哪個(gè)比較有道理?

微內(nèi)核和實(shí)時(shí)系統(tǒng)

操作系統(tǒng)架構(gòu)分類 [集成型-微內(nèi)核-混合型] - 圖片來自維基百科

微內(nèi)核在計(jì)算機(jī)術(shù)語中，特指的是操作系統(tǒng)的內(nèi)核小型化，即操作系統(tǒng)核心部分架構(gòu)只有線程管理、內(nèi)存管理和進(jìn)程間通訊等最基本的系統(tǒng)調(diào)用功能，即使是系統(tǒng)服務(wù)、硬件驅(qū)動(dòng)都放在了用戶空間應(yīng)用。不同應(yīng)用間通過進(jìn)程通信方式完成。微內(nèi)核是相對(duì)于 Linux 這種龐大的集成式核心的最大優(yōu)勢(shì)就是較好的伸縮性，其硬件驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)服務(wù)可以按需取舍，效率高，因此微內(nèi)核設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)和硬件在日常生活中常見于路由器等小型設(shè)備，以及一些分工明確的分布式系統(tǒng)。但隨著硬件性能的提升，小設(shè)備的系統(tǒng)也正在變得大而全起來，以 Linux、Android 為基礎(chǔ)的「智能硬件」已經(jīng)廣泛普及。

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Windows NT

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Mac OS

在 PC 上運(yùn)行的操作系統(tǒng)中，基于 Mach 的 MacOS 就是微內(nèi)核系統(tǒng)的典型，雖然 WindowsNT 和 OSX 都曾經(jīng)自我標(biāo)榜為微內(nèi)核操作系統(tǒng)，但由于微內(nèi)核系統(tǒng)中用戶訪問程序、硬件等行為都需要通過通信而不是程序函數(shù)調(diào)用完成，因此在大型復(fù)雜的應(yīng)用下性能和效率都非常捉急?，F(xiàn)在的 Windows 和 OSX 系統(tǒng)都將大量的系統(tǒng)服務(wù)和硬件驅(qū)動(dòng)放入系統(tǒng)核心部分，其實(shí)更為接近 Linux 這樣的集成式核心設(shè)計(jì)，有時(shí)會(huì)把這種集成式內(nèi)核和微內(nèi)核設(shè)計(jì)的結(jié)合稱為混合式核心設(shè)計(jì)。

而實(shí)時(shí)系統(tǒng)是一種以實(shí)時(shí) [或盡快] 并按時(shí)完成需求任務(wù)的操作系統(tǒng)類型，比較著名的有 WindowsCE、VxWorks 等。這類系統(tǒng)并不追求大數(shù)據(jù)吞吐量，而是要求有較快的響應(yīng)速度和靈活的任務(wù)執(zhí)行能力。

Fuchsia 能做什么?

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Google Fuchia Logo - 圖片來自互聯(lián)網(wǎng)

目前比較受歡迎的微內(nèi)核+實(shí)時(shí)系統(tǒng)有開源的 FreeRTOS 等，它沒有圖形操作界面，主要用于實(shí)現(xiàn)類似無線路由器等功能比較單一的設(shè)備系統(tǒng)。而 Fuchsia 已經(jīng)被歸類為微內(nèi)核+實(shí)時(shí)系統(tǒng)，是不是真的奔著物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)而去的?但 Fuchsia 出名就是因?yàn)樵谟凸苌嫌腥搜菔玖嗽谑謾C(jī)上運(yùn)行 Fuchsia 圖形界面的片段而開始火起來的，當(dāng)然目前其圖形界面還處于初始演示階段，并沒有具體的功能，但可以看出人們還是希望更愿意接觸的是一個(gè)有圖形界面的全能型操作系統(tǒng)，而不是早期的純命令行模式界面，然而對(duì)于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說，UI 只是個(gè)累贅。

但以此要推斷出 Fuchsia 是要做物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)還是取代 Android 還為時(shí)過早，從硬件支持平臺(tái)來看，F(xiàn)uchsia 主要支持的是 ARM64 和 X86-64 兩種高性能運(yùn)算處理器類型，這類高功耗處理器顯然不適合用在追求低功耗和小型化的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，至少從 Fuchsia 開發(fā)者團(tuán)隊(duì)的意愿來看，其設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)該還是完整的圖形操作系統(tǒng)。

谷歌 Fuchsia 系統(tǒng)界面截圖

那么 Fuchsia 的誕生是不是真為了取代基于 Linux 的 Android?許多人對(duì)大數(shù)據(jù)和復(fù)雜應(yīng)用的理解可能是超算暴力運(yùn)算任務(wù)或電信機(jī)房的服務(wù)器，因此誤認(rèn)為小型化的微內(nèi)核和實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)于普通用戶應(yīng)用而言更有優(yōu)勢(shì)。但事實(shí)上用戶日常的游戲娛樂、瀏覽網(wǎng)頁看視頻等應(yīng)用對(duì)于目前使用微內(nèi)核和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的單一個(gè)體硬件來說都是非常巨大的處理器運(yùn)算和數(shù)據(jù)負(fù)擔(dān) [不信打開微信支付寶客戶端試試]。雖然 Android 的很多缺點(diǎn)是由于 Linux 內(nèi)核導(dǎo)致，但更多的是軟件開發(fā)者不注重效率地過度開發(fā)和功能堆砌，或谷歌在開發(fā) Android 組件時(shí)技術(shù)水平有限造成的 [類似 Skia GPU 的負(fù)優(yōu)化]，改用微內(nèi)核和實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)未必能顯著提升這類手機(jī)應(yīng)用環(huán)境下的性能和效率。

谷歌 Fuchsia 系統(tǒng)源代碼開發(fā)語言構(gòu)成

另外，從 Fuchsia 的開發(fā)語言構(gòu)成來看，它采用了 C、C++甚至是 Dust、Go、Python 等編程語言，但并沒有任何 Java 虛擬機(jī)、運(yùn)行庫的兼容和支持跡象，肯定是無法正常安裝和運(yùn)行 Android 應(yīng)用的 [倒是包含了一個(gè) qemu 操作系統(tǒng)虛擬機(jī)]。至少目前來看，兼容和取代 Android 也只是一些人的愿景，或者說腦補(bǔ)而已。這就好比微軟打算推出一款完全不支持 Visual C++程序的桌面操作系統(tǒng)以取代現(xiàn)在的 Windows，只會(huì)逼著客戶和開發(fā)者造反。當(dāng)然也不能完全排除谷歌真有取代 Android 的打算。至于 MR 應(yīng)用，那只是一種特定應(yīng)用環(huán)境，并不太需要開發(fā)一套新的操作系統(tǒng)來解決應(yīng)用層的問題。

操作系統(tǒng)是最復(fù)雜軟件工程之一，往往需要花費(fèi)頂級(jí)序員們數(shù)年甚至數(shù)十年的精力進(jìn)行開發(fā)和完善，微機(jī)史上出曇花一現(xiàn)操作系統(tǒng)不計(jì)其數(shù)，絕大多數(shù)并不會(huì)被人所銘記。也有類似 FirefoxOS 等試圖以「自主操作系統(tǒng)」的方式吸引市場和消費(fèi)者，但失敗者居多，也正因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)已經(jīng)變得越來越復(fù)雜，哪怕是利用現(xiàn)成的開放源代碼改造也很難在技術(shù)上做好并在市場上實(shí)現(xiàn)彎道超車。而目前 Fuchsia 的狀態(tài)也只是一個(gè)十幾人的小團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目，有很強(qiáng)的試驗(yàn)性質(zhì)，真要做一個(gè)完全取代 Android 的操作系統(tǒng)，肯定需要更大的開發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模，或許三五年以后，谷歌開發(fā)新系統(tǒng)的真正目的和意義才會(huì)變得明顯