谷歌近期宣布正開發(fā)一款全新的操作系統(tǒng)Fuchsia。那么，在Android系統(tǒng)早已發(fā)展壯大的情況下，谷歌為何要從頭開始開發(fā)又一款操作系統(tǒng)？以下為文章全文：上周，谷歌員工做了一件讓人看不明白的事：他們低調(diào)地宣布正在開發(fā)一款操作系統(tǒng)，從理論上來說，這款操作系統(tǒng)將成為谷歌Android的競爭對手。
這款開源操作系統(tǒng)代號為Fuchsia，可以搭載在各種輕量級、單一目的的設(shè)備上，例如ATM機和GPS設(shè)備，同時也支持PC。不過與Android不同，F(xiàn)uchsia沒有基于Linux內(nèi)核，也并非衍生于當(dāng)代其他PC或手機操作系統(tǒng)。實際上，這是從頭開始的一項工作。
谷歌并未透露，將利用Fuchsia去做些什么。Fuchsia仍處于早期發(fā)展階段，有可能只是一次嘗試。不過，谷歌有著充分的理由，“重啟”一個沉寂數(shù)十年的軟件開發(fā)領(lǐng)域。
“外殼堅硬”的內(nèi)核
你可能不太清楚自己手機、平板電腦和筆記本的某些方面：這些設(shè)備操作系統(tǒng)的“內(nèi)核”非常古老。Android使用了Linux內(nèi)核，這一內(nèi)核起源于1991年。MacOSX、iOS，以及其他蘋果平臺基于Unix內(nèi)核，Unix于1969年發(fā)源于AT&T貝爾實驗室。Windows計算機采用的是可以追溯至1993年的WindowsNT內(nèi)核。
內(nèi)核的目的是管理操作系統(tǒng)的最底層。內(nèi)核處理來自鍵盤等硬件設(shè)備的請求，調(diào)度計算任務(wù)，以及管理文件系統(tǒng)和內(nèi)存。由于內(nèi)核的存在，如果一款應(yīng)用想要調(diào)用打印功能，那么開發(fā)者并不需要知道打印機的具體型號。
對于一個追求完美的行業(yè)來說，Unix、Linux和WindowsNT等內(nèi)核的存在很矛盾。不過業(yè)內(nèi)知名分析師霍拉斯·德迪烏(HoraceDediu)指出，在最底層，計算方式與數(shù)十年前相比并沒有不同。例如，當(dāng)前Windows計算機采用的芯片與第一代IBMPC中的英特爾處理器一脈相承。從這種意義上來說，內(nèi)核是通用的。
德迪烏表示：“我們?nèi)栽谑褂猛瑯拥募軜?gòu)，計算的概念沒有變化：寄存器、門電路、晶體管。因此，我們沒必要研究更好的內(nèi)核。內(nèi)核已得到充分的發(fā)展。”
或許，這就是大部分業(yè)內(nèi)人士的想法。然而目前，我們正在將傳感器和計算元件集成至更多設(shè)備，例如將普通家居設(shè)備變?yōu)橹悄芗揖樱屗幸磺卸悸?lián)網(wǎng)(即物聯(lián)網(wǎng))。Fuchsia背后的邏輯或許在于，古老的內(nèi)核，例如Linux，不適用于這些新生設(shè)備。因此，開發(fā)者正在構(gòu)想更現(xiàn)代化的內(nèi)核。(這里的內(nèi)核本身名為Magenta，而Magenta又基于谷歌的另一項實驗LittleKernel。)
來自Particle的扎赫·蘇帕拉(ZachSupalla)指出，Linux給這些小型計算設(shè)備帶來了問題。Particle提供物聯(lián)網(wǎng)硬件套裝和開發(fā)者工具。
一方面，對這些應(yīng)用來說，Linux的規(guī)模太大。盡管Linux內(nèi)核是模塊化的，開發(fā)者可以剝離不需要的組件，但最終這仍需要以MB計算的存儲空間。這意味著，Linux內(nèi)核很難被用在廉價的微控制器上。如果想要使用Linux內(nèi)核，那么開發(fā)者必須選擇尺寸更大、價格更貴、能耗更高的處理器。
蘇帕拉表示：“市場需要質(zhì)量更好、價格更低的產(chǎn)品，但這樣的需求尚未被滿足。”
另一方面的問題在于，Linux并不是“實時”操作系統(tǒng)。與ATM機、醫(yī)療產(chǎn)品，以及其他單一目的設(shè)備中的嵌入式操作系統(tǒng)相比，Linux采用調(diào)度算法來管理多任務(wù)。盡管這可以使通用目的設(shè)備的性能最大化，但也給需要精確定時的設(shè)備，例如3D打印機，以及汽車發(fā)動機控制，帶來了問題。
蘇帕拉指出：“如果你想要確保，這些任務(wù)有著微秒級的時間精度，那么你不會希望讓計算機來決定何時處理哪一任務(wù)。”
對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說，類似Linux的通用目的操作系統(tǒng)也不太安全。這樣的操作系統(tǒng)代碼很多，這意味著很可能有更多信息安全漏洞需要解決，或是需要通過防火墻和VPN進行鎖定。
蘇帕拉表示：“運行實時操作系統(tǒng)或嵌入式操作系統(tǒng)的價值之一在于，你不需要做任何鎖定。你不需要太擔(dān)心這些系統(tǒng)。除了自己編寫的軟件之外，這些操作系統(tǒng)無法運行任何東西。”
蘇帕拉猜測，F(xiàn)uchsia的目標(biāo)是將Linux的優(yōu)點和當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)，例如FreeRTOS和ThreadX，結(jié)合在一起。在支持應(yīng)用和硬件通過操作系統(tǒng)去通信方面，Linux仍要好于絕大多數(shù)系統(tǒng)。
他表示：“他們或許希望借鑒Linux的某些抽象概念，以及RTOS的性能、大小和實時性。這將很有價值，我認為從理論這是可以做到的，只是之前沒有人去做。”
規(guī)模的擴大
如果Fuchsia僅瞄準(zhǔn)小型設(shè)備，那么可能不是那么值得關(guān)注。不過，F(xiàn)uchsia的開發(fā)者有著更遠大的目標(biāo)。他們表示，這一操作系統(tǒng)也將可以用于智能手機和PC。從理論上來說，這將成為谷歌Android和ChromeOS的直接競爭對手。
那么，這樣做的動機是什么？蘇帕拉認為，從頭開始開發(fā)將帶來更高效的操作系統(tǒng)，而這樣的操作系統(tǒng)也可以提升的效率。這是谷歌長期以來一直關(guān)注的問題。他還表示，對PC的支持意味著，開發(fā)者可以同時模擬運行大量小型設(shè)備，確保這些設(shè)備的規(guī)�；\轉(zhuǎn)。
蘇帕拉表示：“你可以搭建數(shù)千臺服務(wù)器，每臺服務(wù)器都同時運行軟件應(yīng)用的數(shù)千個拷貝。因此，對PC的支持意味著更適合測試。”
德迪烏則有著不同看法。谷歌這一新操作系統(tǒng)將解決困擾谷歌已久的Android知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)問題。他表示：“由于這是全新的設(shè)計，因此不會存在有爭議的知識產(chǎn)權(quán)。這是個合理的假設(shè)，因為Linux的知識產(chǎn)權(quán)問題很復(fù)雜。”
不過，這一切都還停留在理論上。Fuchsia的開發(fā)者表示，他們最終將發(fā)布這一操作系統(tǒng)及相關(guān)文檔，不過這可能還有遙遠的距離。目前尚不清楚，谷歌是否會向這項工作投入資源。Android生態(tài)系統(tǒng)已非常龐大(并且正在與Chromebook融合)。與此同時，谷歌也在基于Android開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，即Brillo。這正在形成一個完整的平臺，而不僅是簡單的操作系統(tǒng)。
最初，Unix只是貝爾實驗室的志愿者項目，沒有得到任何組織的認可。而林納斯·托瓦爾德斯(LinusTorvalds)最初開發(fā)Linux時也只是將其當(dāng)作一個副業(yè)。或許未來幾十年后，我們也可以對Fuchsia如何發(fā)源于谷歌侃侃而談。
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本文標(biāo)題：谷歌為何還要從零開始開發(fā)新操作系統(tǒng)
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