蕪湖~在AI重塑智能終端這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，首個(gè)適用于嵌入式和移動(dòng)設(shè)備的開源Rust內(nèi)核，來了！

vivo最新宣布，開源自研藍(lán)河操作系統(tǒng)內(nèi)核。

它完全由Rust語言編寫，從根本上解決了傳統(tǒng)C語言在內(nèi)存安全、維護(hù)成本上的長(zhǎng)期難點(diǎn)。

而且更加輕量化，對(duì)硬件資源要求低；兼顧通用性，支持ARM、RISC-V架構(gòu)。

這不僅是國產(chǎn)操作系統(tǒng)的一次突破——在Linux等內(nèi)核以外另辟蹊徑；也是對(duì)國產(chǎn)操作系統(tǒng)的一次創(chuàng)新——使用新興的Rust編程語言，構(gòu)建內(nèi)存安全的操作系統(tǒng)內(nèi)核。

為了更進(jìn)一步推動(dòng)Rust生態(tài)發(fā)展，第三屆vivo藍(lán)河操作系統(tǒng)創(chuàng)新賽也即將啟動(dòng)，面向行業(yè)及高校，為廣大開發(fā)者們提供學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，并給予豐厚的獎(jiǎng)勵(lì)；同時(shí)，vivo也將持續(xù)與行業(yè)伙伴一起，共同推動(dòng)Rust語言在中國的推廣和普及。

vivo這一波，一石多鳥啊。

但問題是，引爆這一切的藍(lán)河內(nèi)核，究竟能做什么？

安全、輕量、通用

此次開源的部分是vivo自研藍(lán)河操作系統(tǒng)（BlueOS）的核心。

作為行業(yè)首個(gè)從內(nèi)核到系統(tǒng)框架全棧使用Rust語言編寫的操作系統(tǒng)，藍(lán)河操作系統(tǒng)本身就具備天生更智慧、天生更流暢、天生更安全的特性——

• 智慧，指的是藍(lán)河操作系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)深度融合藍(lán)心智能，支持多種AI算法；
• 流暢，是指藍(lán)河通過一系列高性能技術(shù)，充分發(fā)揮了軟硬件資源的利用效率；
• 安全，則是藍(lán)河操作系統(tǒng)全棧使用能保障內(nèi)存安全的Rust語言，從源頭確保安全性。

而這次vivo開源了藍(lán)河操作系統(tǒng)重中之重的部分——藍(lán)河內(nèi)核。它是行業(yè)首個(gè)適用于嵌入式和移動(dòng)設(shè)備的開源Rust內(nèi)核，兼具安全、輕量和通用三大優(yōu)勢(shì)。

選擇Rust，天生更安全

首先說安全，在操作系統(tǒng)開發(fā)中，內(nèi)存安全一直是核心關(guān)注點(diǎn)。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)以C/C++編寫的系統(tǒng)中高達(dá)70%的嚴(yán)重安全漏洞源自內(nèi)存使用不當(dāng)。這導(dǎo)致諸如緩沖區(qū)溢出、空指針引用、Use-After-Free（UAF）等漏洞頻發(fā)，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全。

例如Dirty COW（臟牛）是Linux內(nèi)核中的一個(gè)本地提權(quán)漏洞，其名稱源自問題出現(xiàn)于內(nèi)核內(nèi)存管理的“拷貝-寫”機(jī)制，導(dǎo)致非法獲得root權(quán)限。

在Windows操作系統(tǒng)及其組件中，也有Use-After-Free（UAF）類漏洞屢見不鮮。攻擊者可能利用懸空指針訪問，從而執(zhí)行任意代碼或控制系統(tǒng)。

這樣的例子不勝枚舉，但都與內(nèi)存相關(guān)。

修復(fù)漏洞自然是操作系統(tǒng)安全工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但這種模式治標(biāo)不治本，需要從更底層的維度，從根本上避免漏洞的出現(xiàn)。

藍(lán)河操作系統(tǒng)內(nèi)核選擇的Rust，就是這種從源頭實(shí)現(xiàn)天生更安全的技術(shù)路線。

藍(lán)河選用的Rust引入了所有權(quán)（Ownership）和借用檢查（Borrow Checker）機(jī)制，在編譯期間強(qiáng)制保證對(duì)內(nèi)存的合法訪問，可以防止緩沖區(qū)溢出，同時(shí)禁止空指針和懸空引用并避免重復(fù)釋放，減少內(nèi)存泄漏。

Rust不僅在編譯期杜絕大部分內(nèi)存錯(cuò)誤，運(yùn)行時(shí)也通過智能指針等機(jī)制確保安全高效的內(nèi)存管理。

這種模式下，內(nèi)存分配和釋放都有明確的生命周期，模塊間共享內(nèi)存也在類型系統(tǒng)約束下進(jìn)行，安全可靠。

除了內(nèi)存安全方面的先天優(yōu)勢(shì)，藍(lán)河內(nèi)核在架構(gòu)上也采用了權(quán)限控制與特權(quán)分離、模塊隔離與安全擴(kuò)展等多種安全設(shè)計(jì)策略，為系統(tǒng)提供了全面的防護(hù)。

不只安全，運(yùn)行也要高效

在安全的基礎(chǔ)之上，藍(lán)河操作系統(tǒng)內(nèi)核還具備輕量化和跨平臺(tái)通用的特性。

操作系統(tǒng)開發(fā)者希望內(nèi)核及系統(tǒng)占用盡可能少的內(nèi)存。

一方面，許多終端設(shè)備（如物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備）內(nèi)存容量有限，操作系統(tǒng)若過于龐大將擠占應(yīng)用運(yùn)行空間；另一方面，較小的內(nèi)存占用也有助于降低設(shè)備成本。

針對(duì)這一需求，藍(lán)河操作系統(tǒng)內(nèi)核在設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)調(diào)精簡(jiǎn)和高效。得益于Rust語言的內(nèi)存安全和零成本抽象特性，藍(lán)河內(nèi)核避免了不必要的內(nèi)存開銷，最小內(nèi)核堆內(nèi)存占用僅13KB。

藍(lán)河內(nèi)核還通過精簡(jiǎn)內(nèi)核架構(gòu)和減少依賴，在系統(tǒng)上電后需要初始化的組件更少，從而加快了引導(dǎo)過程。

整體而言，藍(lán)河內(nèi)核的輕量化設(shè)計(jì)有效滿足了開發(fā)者對(duì)快速啟動(dòng)的期待，讓終端設(shè)備可以“即開即用”。

跨越平臺(tái)，兼容多種硬件架構(gòu)

隨著RISC-V架構(gòu)的興起以及ARM架構(gòu)在移動(dòng)和IoT領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，操作系統(tǒng)若能同時(shí)支持多架構(gòu)將大大方便開發(fā)者的移植工作。

而且開發(fā)者習(xí)慣了POSIX標(biāo)準(zhǔn)等通用接口規(guī)范，希望新系統(tǒng)能兼容這些規(guī)范以重用現(xiàn)有的軟件和經(jīng)驗(yàn)。

藍(lán)河操作系統(tǒng)內(nèi)核在設(shè)計(jì)之初就考慮了跨架構(gòu)的通用性，兼容RISC-V、ARM等多芯片架構(gòu)，可滿足開發(fā)者在不同平臺(tái)的業(yè)務(wù)需要。

Rust語言編譯器支持從嵌入式芯片到高性能處理器的眾多架構(gòu)，再加上沒有與平臺(tái)強(qiáng)綁定的匯編代碼負(fù)擔(dān)，使內(nèi)核代碼本身極具可移植性。

藍(lán)河操作系統(tǒng)內(nèi)核的接口也支持POSIX標(biāo)準(zhǔn)，提供統(tǒng)一規(guī)范的系統(tǒng)調(diào)用接口，呈現(xiàn)出統(tǒng)一的接口給上層軟件。

隨著其內(nèi)核現(xiàn)在開源并吸引社區(qū)參與移植優(yōu)化，為開發(fā)者提供了更大的自主空間。

從功能上看，藍(lán)河內(nèi)核配齊了操作系統(tǒng)最關(guān)鍵的核心功能：包括系統(tǒng)調(diào)度、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。

并且這些功能支持的模式廣泛、工作效率高，同時(shí)最大程度地適應(yīng)了開發(fā)者原有的開發(fā)習(xí)慣，可以說對(duì)開發(fā)者非常友好。

總之，vivo從底層方方面面出發(fā)，用Rust構(gòu)建了全新的操作系統(tǒng)內(nèi)核。

目前，開發(fā)者可通過登錄以下網(wǎng)址獲取藍(lán)河內(nèi)核的開源代碼：

? AtomGit：https://atomgit.com/vivoblueos

? GitHub：https://github.com/vivoblueos

登錄藍(lán)河內(nèi)核官方網(wǎng)站（https://blueos.vivo.com/kernel）也可以了解相關(guān)信息。

但問題來了，為何非要這么做，而且開源？必要性是什么？背后用意如何？

全力推動(dòng)國產(chǎn)Rust生態(tài)發(fā)展

個(gè)中影響因素，還要從技術(shù)本身、產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及國家戰(zhàn)略幾個(gè)維度來分析。

首先，用Rust編寫系統(tǒng)內(nèi)核，本身就具備先天優(yōu)勢(shì)。

盡管成熟操作系統(tǒng)核心多由C/C++編寫（比如Linux），但存在一些老生常談的問題，比如引入內(nèi)存漏洞、UAF（Use After Free）、緩沖區(qū)溢出等，系統(tǒng)穩(wěn)定性依賴于極其嚴(yán)密的工程規(guī)范和人力經(jīng)驗(yàn)。

Rust作為新一代編程語言，以內(nèi)存安全和高效率著稱，可以從源頭上避免更多安全隱患，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看漏洞更少、可維護(hù)性更高。

根據(jù)Stack?Overflow的開發(fā)者調(diào)查，目前Rust已經(jīng)連續(xù)9年成為全球開發(fā)者最喜愛的編程語言。

并且，在系統(tǒng)軟件中引入Rust也已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)。

比如谷歌已經(jīng)在Android中引入Rust模塊，Linux社區(qū)已經(jīng)接受Rust驅(qū)動(dòng)模塊的主線集成，微軟嘗試用Rust替代Win 32驅(qū)動(dòng)模塊……

這意味著，用Rust全棧重寫操作系統(tǒng)內(nèi)核并非重復(fù)造輪子，而是“單車變摩托”的升級(jí)。

其次，從產(chǎn)業(yè)層面來看，操作系統(tǒng)自主可控的呼聲一直很高，但長(zhǎng)期以來國產(chǎn)操作系統(tǒng)對(duì)Linux內(nèi)核依舊有強(qiáng)依賴。

這就好比，盡管我們能用更好的材料和設(shè)計(jì)理念造出漂亮房子，但房子的關(guān)鍵房梁還是不可控。

因此，自研操作系統(tǒng)、掌握核心底層架構(gòu)，一直是產(chǎn)業(yè)界需要共同突破的問題。一旦實(shí)現(xiàn)這一突破，則意味著對(duì)底層系統(tǒng)架構(gòu)話語權(quán)的重構(gòu)，也重新定義了國產(chǎn)廠商以及開發(fā)者的創(chuàng)新邊界。

最后，vivo選擇將藍(lán)河內(nèi)核開源，這也更符合Rust生態(tài)以及中國操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)良性發(fā)展的需求。

Rust雖然一直以來受到開發(fā)者們的歡迎，但是開發(fā)群體仍是少數(shù)。這意味著Rust語言還需要進(jìn)一步推廣、壯大生態(tài)，才能更充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，幫助產(chǎn)業(yè)鏈廠商提高競(jìng)爭(zhēng)力。

vivo此次開源藍(lán)河內(nèi)核，也是在盡可能推動(dòng)Rust生態(tài)建設(shè)。

開源操作系統(tǒng)≠開源內(nèi)核，比如很多廠商只開放UI或者SDK層，并不開放底層資源調(diào)度邏輯，這在一定程度上會(huì)限制創(chuàng)新發(fā)展。比如一個(gè)封閉的內(nèi)核，即使存在漏洞也難以及時(shí)審查與修復(fù)。

開源內(nèi)核則能吸引開發(fā)者與產(chǎn)業(yè)鏈共建，覆蓋硬件廠商、系統(tǒng)開發(fā)者以及高校開源社區(qū)等群體。這意味著，不只是vivo一家終端廠商可以用，所有感興趣的行業(yè)伙伴，都可以基于藍(lán)河內(nèi)核做創(chuàng)新。

比如在底層芯片上，藍(lán)河內(nèi)核兼容多芯片架構(gòu)支持多種平臺(tái)的內(nèi)聯(lián)匯編，就是為了進(jìn)一步滿足開發(fā)者的實(shí)際需求。以及當(dāng)下Linux內(nèi)核依舊占主導(dǎo)地位，驅(qū)動(dòng)代碼量近2000萬行，占比超過60%；藍(lán)河內(nèi)核既支持Rust開發(fā)驅(qū)動(dòng)，也兼容已有C語言驅(qū)動(dòng)，支持漸進(jìn)式遷移驅(qū)動(dòng)生態(tài)。

據(jù)了解，vivo計(jì)劃聯(lián)合開放原子開源基金會(huì)和高校，每年舉辦一屆藍(lán)河操作系統(tǒng)創(chuàng)新賽，并通過社區(qū)及多種其他方式，提供Rust學(xué)習(xí)、交流和課程開發(fā)平臺(tái)。

而我國的操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，正需要這樣繁榮旺盛的開發(fā)生態(tài)，才能從根本上實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新可控。

加之大模型浪潮下AI原生終端興起，Agent、本地模型推理等對(duì)底層系統(tǒng)提出更高要求，包括實(shí)時(shí)性、安全性、高效資源調(diào)度等。用Rust全棧構(gòu)建的操作系統(tǒng)內(nèi)核，也更符合當(dāng)下開發(fā)需求，能夠?yàn)锳I應(yīng)用大爆發(fā)提供更堅(jiān)實(shí)可靠的底座。

如此種種也就不難理解，為何vivo要在此時(shí)此刻選擇開源藍(lán)河內(nèi)核。

天時(shí)地利人和，方方面面，都已到了最佳節(jié)點(diǎn)。

而能夠做到這一切，也不容忽略vivo自身的長(zhǎng)期積累與一以貫之的技術(shù)信仰。甚至是縱觀全球，在Rust語言的研究、產(chǎn)品化落地和開源實(shí)踐上，vivo都已經(jīng)步入行業(yè)前列，是Rust發(fā)展的先行者和中堅(jiān)力量。

藍(lán)河內(nèi)核的開源值得關(guān)注，不過最關(guān)鍵的還是為開發(fā)者們帶來了新機(jī)遇。

AI重塑終端，底層系統(tǒng)、上層應(yīng)用都將被全新重構(gòu)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代應(yīng)用爆發(fā)、百花齊放的局面，勢(shì)必將再次上演。

vivo趕在大爆發(fā)前開源，搶先為大家搭建好用底層平臺(tái)。

新語言、新內(nèi)核、新風(fēng)口。

開發(fā)者朋友們，新的金礦已經(jīng)來到眼前了。