«هواوي» تطلق نظام تشغيل موزّعٍ جديد HarmonyOS

اغتنمت «هواوي» مؤتمرها السنوي للمطورين لإطلاق HarmonyOS، نظام التشغيل الموزع الجديد القائم على تقنية النواة الصغرية «Microkernel»، والمصمّم خصوصاً لتوفير تجربة مستخدم سلسة في جميع الأجهزة والسيناريوهات.

وأوضح ريتشارد يو، الرئيس التنفيذي لمجموعة هواوي لأعمال المستهلكين، دوافع الشركة لتطوير نظام التشغيل الجديد؛ وقال: «نحن اليوم على أعتاب عصر يتوقع فيه الناس الحصول على تجربة ذكية وشاملة عبر جميع الأجهزة والسيناريوهات، مما جعلنا نلمس أهمية ابتكار نظام تشغيل مبتكر مزوّد بقدرات محسّنة مهما اختلفت المنصات. كنا بحاجة إلى نظام تشغيل يدعم جميع السيناريوهات، ويمكن استخدامه في مجموعة واسعة من الأجهزة والمنصات، ويستطيع تلبية متطلبات العملاء من حيث سرعة الاستجابة وارتفاع مستويات الأمان».

وأضاف يو: «شكلت هذه العناصر الدوافع الرئيسة لإبداع نظام HarmonyOS الذي يختلف تماما عن كل من أندرويد وiOS. فهو نظام تشغيل موزّع قائم على تقنية النواة الصغريّة Microkernel ليوفر تجربة سلسة في جميع السيناريوهات.

ويمتاز النظام بهيكلية موثوقة وآمنة تدعم التعاون السلس بين جميع الأجهزة. ويمكن للمستخدم إعداد تطبيقاته مرّة واحدة فقط، ومن ثم نشرها عبر مجموعة من الأجهزة المختلفة».

وجرت العادة أن يتزامن إطلاق نظم التشغيل الجديدة مع إصدار أنواع جديدة من الأجهزة، حيث وضعت هواوي قبل 10 أعوام تصوّراً لمستقبل يتكامل فيه الذكاء الاصطناعي مع كافة جوانب الحياة، وانطلقت في استكشاف السبل الكفيلة بتحقيق هذه التجربة التي تتخطى حدود الفضاء الماديّ لتغطي أجهزة ومنصات مختلفة.

ويعتبر HarmonyOS نظام تشغيل خفيف ومدمج مع خواصّ وظيفية قوية، وسيستخدم أولا في الأجهزة الذكية مثل الساعات الذكية والشاشات الذكية، والنظم داخل السيارات، ومكبّرات الصوت الذكية.

ومن خلال عملية التطبيق هذه، تسعى «هواوي» لإنشاء نظام بيئي متكامل ومشترك عبر الأجهزة، وتشكيل بيئة تشغيل آمنة وموثوقة، وتوفير تجربة ذكية شاملة عبر كل تفاعل مع كل جهاز.

نظام HarmonyOS – أربع خواصّ فنّية استثنائية

تفرض خطوة طرح تجربة ذكية في جميع السيناريوهات رفع المعايير من حيث قدرات الاتصال، مما دفع لتصميم نظام HarmonyOS معززاً بأربع خواص فنية استثنائية تمنحه القدرة على الوفاء بوعوده للمستهلكين.

1. السلاسة: أول نظام تشغيل من نوعه مع بنية موزّعة توفر تجربة سلسة عبر جميع الأجهزة

بفضل الاعتماد على البنية الموزّعة وتكنولوجيا الناقل الافتراضي الموزّع، يوفر نظام HarmonyOS منصة اتصالات مشتركة، وإدارة بيانات موزعة، وجدولة البيانات الموزعة، فضلاً عن أجهزة طرفية افتراضية. ومع هذا النظام، لن يعود مطورو التطبيقات بحاجة إلى التعامل مع التكنولوجيا الأساسية للتطبيقات الموزّعة، مما سيتيح لهم التركيز على مفهوم الخدمة الفردية الخاصة بهم. وسيكون تطوير التطبيقات الموزّعة أكثر سهولة من أي وقت مضى. ويمكن تشغيل التطبيقات المطوّرة عبر نظام HarmonyOS على أجهزة مختلفة بكل سلاسة في جميع السيناريوهات.

2. السرعة: محرك تعزيز سرعة الاستجابة، وكفاءة الاتصالات الداخلية بين العمليات

يتصدى نظام HarmonyOS لتحديات ضعف الأداء بالاعتماد على محرك تعزيز سرعة الاستجابة وكفاءة الاتصالات الداخلية بين العمليات (IPC). وبشكل مسبق، يتولى محرك تعزيز سرعة الاستجابة مسؤولية تحديد أولويات تنفيذ المهام وحدود الوقت للجدولة.

وستتجه المصادر نحو المهمات ذات الأولوية العليا، مما يخفض زمن استجابة التطبيقات بنسبة 25.7%. وقياسا بالنظم الحالية، تمتلك تقنية النواة الصغريّة Microkernel القدرة على جعل أداء الاتصالات الداخلية بين العمليات أكثر كفاءة 5 مرات.

3. الأمان: بنية نواة صغريّة تعيد تشكيل مفاهيم الأمان والموثوقية من الألف إلى الياء

يعتمد نظام HarmonyOS على تصميم جديد كلياً لتقنية النواة الصغريّة Microkernel، بحيث يمتاز بمستوى محسّن من الأمان وانخفاض سرعة الاستجابة. كما تم تصميم النواة الصغريّة لتبسيط الخواص الوظيفية لنواة المعالجة، وتنفيذ أكبر عدد ممكن من خدمات النظام في نمط المستخدم خارج النواة، وإضافة طبقة حماية أمنية مشتركة.

وتوفر النواة الصغريّة الخدمات الأساسية فقط، مثل جدولة السلاسل والاتصالات الداخلية بين العمليات. ويعتمد تصميم النواة الصغريّة في نظام التشغيل HarmonyOS على أسلوب تحقق رسمي لإعادة تشكيل مفاهيم الأمان والموثوقية من الألف إلى الياء، وفي بيئة تنفيذ موثوقة «TEE». وتعتبر أساليب التحقق الرسمية مقاربات رياضية فعالة للتحقق من صحة النظام من المصدر، بينما تقتصر أساليب التحقق التقليدية - مثل التحقق الوظيفي ومحاكاة الهجوم - على سيناريوهات محدودة. وخلافا لذلك، يمكن أن تستخدم الأساليب الرسمية نماذج بيانات للتحقق من جميع المسارات النشطة للبرنامج.

يعتبر HarmonyOS أول نظام تشغيل يعتمد على أسلوب التحقق الرسمي في الأجهزة ضمن بيئة تنفيذ موثوقة «TEE»، مما يعزز مستويات الأمان بدرجة كبيرة. وتبدو احتماليات الهجوم صغيرة بشكل كبير نظرا لاحتواء تقنية النواة الصغريّة في HarmonyOS على قدر أقل من الترميز (حوالي واحد بالألف مما يوجد في نواة Linux).

4. نظام موحّد: بيئة التطوير المتكاملة على أجهزة متعددة تتيح تطوير التطبيقات مرة واحدة، ومن ثم نشرها عبر أجهزة متعددة

بفضل بيئة التطوير المتكاملة على أجهزة متعددة، والتجميع الموحّد بلغات متعددة، وأدوات البنية الموزّعة، يمتلك نظام HarmonyOS القدرة على التكيف تلقائياً مع مختلف التفاعلات وعناصر التحكم بتخطيط الشاشة، ودعم عناصر التحكم بالسحب والإفلات والبرمجة البصرية الموجهة للمعاينة.

ومن خلال ذلك، يمكن للمطورين إنشاء تطبيقات تعمل على أجهزة متعددة، وبشكل أكثر كفاءة. وتسهم بيئة التطوير المتكاملة على أجهزة متعددة في منح المطورين القدرة على برمجة تطبيقاتهم مرة واحدة ومن ثم نشرها على أجهزة متعددة، مما ينشئ نظاماً بيئياً متكاملاً عبر جميع أجهزة المستخدم.

ويعتبر HUAWEI ARK Compiler أول مجمّع ثابت يعمل بمستوى يضاهي أداء الجهاز الافتراضي على أندرويد، ويمنح المطورين قدرة تجميع مجموعة واسعة من لغات برمجة الآلات المتطورة في بيئة مفردة وموحّدة. ويؤدي دعم التجميع الموحّد بلغات برمجة متعددة في HUAWEI ARK Compiler إلى مساعدة المطورين في تحسين إنتاجيتهم بشكل كبير.