Google為什麼要從頭開發一套新的操作系統 Fuchsia ？

上週，一群Google人乾了件奇怪的事情：他們悄悄披露了一套新的操作系統，
從理論上來說，這套系統跟Google自己的Android OS是有競爭關係的。
目前正在研發中的這套開源操作系統代號為 Fuchsia，可運行在一切東西上，
下至輕量的單用途的設備（比如ATM和GPS單元），上至桌面計算機都可以支持。
但跟Android不一樣的是，Fuchsia並不是基於Linux，也不是衍生自任何構成個人計算和通信基礎的其他軟件。
相反，這是一次從零開始的嘗試。
Fuchsia還處在早期研發階段，至於這個系統打算怎麼用，Google還沒有放出任何重大公告，
這只是一次實驗的可能性也是存在的。儘管如此，Google仍然有大量理由來重置幾十年的軟件史。
執拗的內核
這個東西跟你的手機、平板和筆記本都有關，但你可能還意識不到：
它們大多數採用的軟件「內核」都相當老。
Android使用的Linux內核，是在1991年開始研發的。
Mac OS X、iOS等蘋果平台是以Unix為基礎的，後者源自1969年的貝爾實驗室。
Windows計算機基於的 Windows NT內核要追溯回1993年。
內核的目的是管理操作系統的最底層。它處理鍵盤等硬件設備的請求，進行任務調度，並管理文件和內存。
為此，它要對操作系統的紛繁複雜之處進行抽象，而這是有幫助的，
比方說可以讓開發者不必知道具體打印機型號的情況下進行打印。
對於一個痴迷於最新技術的行業來說，像Unix、Linux以及Windows NT等老內核的彈性似乎有點矛盾。
但行業分析師Horace Dediu認為，從最底層水平來看，計算基本上跟幾十年前是一樣的。
比方說，今天的Windows計算機使用的芯片就是第一款IBM PC的英特爾處理器的直接後代。
從這個意義上來說，內核只不過是件商品罷了。
「我們仍然使用一模一樣的架構，仍然使用一模一樣的計算概念——寄存器、門電路、晶體管——出於這個原因，
並沒有做一個更好的內核的必要，」 Dediu說：「內核的問題已經解決了。」
我們大概也這麼想吧。這段時間以來我們把傳感器和計算能力打包進更多的東西里面，比方說，
把日常家庭變成了智能家庭，並且通常把一切都連接得更加緊密（行話叫做物聯網）。
Fuchsia背後的想法也許是認為，像Linux那樣老化的內核已經不足以應對這波新設備了。
同樣，創造者也在替現代設想一個新的內核。 （內核本身叫做Magenta，基於Google最近的另一個實驗項目LittleKernel）
Zach Supalla的公司Particle為物聯網提供硬件工具包和開發者工具。
他指出，對於這些小規模計算設備來說，Linux存在若干問題。
一是Linux對於這類應用來說太大了。
即便Linux內核是模塊化的，能夠讓開發者剔除不必要的部分，但最終仍會佔據好幾兆的空間。
這意味著更難以把Linux內核塞進廉價的微控制器裡面，從而讓處理器成為必須，而後者往往大得多、貴得多且更耗能。
「全新的供應鏈這道鴻溝還沒有跨越，這對製造提出了更高的品質要求，而且成本還得低很多，」 Supalla說。
另一個問題是Linux並不是「實時」的。
跟ATM、醫療產品等單用途設備採用的嵌入式系統不同，Linux利用調度機制來處理大批任務。
儘管這可以極大發揮通用計算機的性能，但也會導致需要精確定時的設備，
比如說3D打印機或者汽車內部的許多電動控制系統出現問題。
「要想確保這玩意兒在確切的微秒時刻運行，你不會希望有個進程在那裡決定什麼時候跑什麼東西，」 Supalla說。
Supalla說，對於物聯網應用來說，像Linux這樣的通用操作系統的安全性可能也會更低。
其代碼量更大，這意味著可能存在更多的安全漏洞需要處理或者通過防火牆或VPN鎖定。
「運行實時操作系統或者嵌入式系統的價值之一在於，這些系統無需鎖定任何東西，」
Supalla說：「它不需要運行一批你需要考慮的東西。除了你寫的軟件以外它不會運行任何東西。」
Supalla的推斷是，Fuchsia是集兩家之大成的一次嘗試，
在讓應用和硬件通過操作系統進行通信方面Linux仍然處理得更好，而當今的一些嵌入式操作系統，
比如FreeRTOS和ThreadX就沒有前面提到的Linux的那些問題。
「他們可能既想要有Linux那種水平的抽象，又想獲得RTOS的那種性能、小規模以及實時性，」
Supalla說：「這些都是非常有價值的東西，而且我認為從理論上來說是可以實現的。只是之前沒做過而已。」
縱向擴展
如果Fuschia的目標只是小規模設備的話，可能就沒那麼值得關注了。
但是Fuschia的開發者野心要比這大，他們宣稱該操作系統可擴展到智能手機和桌面計算機上。
理論上，這會使得Fuschia成為Google的Android和Chrome OS的直接替代方案。
為什麼要這麼做呢？據Supalla說，可能從頭開始能夠做出一個更高效的操作系統，
這反過來又能支持更高效的服務器——對此Google一直都很感興趣。
他還指出桌面兼容性還可以模擬一次運行大量更小的設備，從而確保規模化運行。
「讓一千台服務器每次都同時跑同樣的軟件應用，要比折騰一百萬芯片跑起來更容易，所以這對測試更好。」 Supalla說。
Dediu的理論不一樣：一套新的操作系統可以讓Google遠離Android遭遇的知識產權授權問題。
「因為這是一張白紙式的設計，不會碰到有人去找IP（知識產權）方面的麻煩，」
他說：「這也許是一個合理的假設，因為Linux的確有一些棘手的IP問題。」
要記住的是，這也可能就是學術性的。 Fuchsia的開發者說他們會完整記錄並最終發布這套操作系統，
但要走的路還很長，而且還不清楚Google會不會給予其充分的支持。
Android生態體系已經很龐大（並且正在跟Chromebooks進行合併）。
與此同時，Google還在擴展Android的某個版本到物聯網設備，
這個帶嵌入式特性的版本叫做Brillo——Linux的缺點見鬼去吧，它正在成為一個成熟的平台，而不僅僅是一個簡單的操作系統。
還有，Unix開始只是一個志願者項目，並未得到貝爾實驗室的承認；Linux Torvalds做Linux也只是自己的愛好。
也許幾十年後，我們會討論起 Fuchsia 當初在 Google 內部不太被重視的事情。
圖片來源/PEXELS
原文出處/36Kr