4月27日下午，首屆OpenAtom OpenHarmony（以下簡稱“OpenHarmony”）學(xué)術(shù)教程會（Research Tutorial，以下簡稱“學(xué)術(shù)教程會”）于美國加利福尼亞州圣地亞哥舉行的ASPLOS 2024上成功舉辦。本次學(xué)術(shù)教程會以“OpenHarmony操作系統(tǒng)的關(guān)鍵特性與能力”為主題，聚焦“基于OpenHarmony的前沿學(xué)術(shù)探索機(jī)遇與挑戰(zhàn)“，詳細(xì)介紹了OpenHarmony的分布式特性、并發(fā)驗證框架及可信執(zhí)行環(huán)境，并與來自全球各地的專家學(xué)者深入探討了其在移動操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、移動安全及軟硬件協(xié)同等方面的應(yīng)用前景和研究潛力。

OpenHarmony 學(xué)術(shù)教程會議程

ASPLOS是涵蓋操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu)、編程語言等多個領(lǐng)域的國際頂尖學(xué)術(shù)會議之一。本次學(xué)術(shù)教程會由上海交通大學(xué)并行與分布式系統(tǒng)研究所(IPADS)及上海交通大學(xué)OpenHarmony技術(shù)俱樂部主辦，并得到了OpenHarmony項目群技術(shù)指導(dǎo)委員會(TSC)、中國科學(xué)院軟件研究所等單位和社區(qū)伙伴的支持和協(xié)助。

上海交通大學(xué)教授、上海交通大學(xué)OpenHarmony技術(shù)俱樂部主任夏虞斌詳細(xì)闡述了當(dāng)代操作系統(tǒng)的演變趨勢及其重要性，并介紹了OpenHarmony的設(shè)計原則和技術(shù)優(yōu)勢。他指出，現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境經(jīng)歷了三個主要變革：多樣化與沉浸式的交互體驗、場景驅(qū)動的應(yīng)用開發(fā)以及以生態(tài)系統(tǒng)為核心的設(shè)計理念。而OpenHarmony的多樣化設(shè)備提供統(tǒng)一而連貫的用戶體驗，簡化的開發(fā)流程，垂直整合策略以實現(xiàn)優(yōu)化性能的設(shè)計原則，以及從設(shè)備到云的AI原生軟件架構(gòu)和層次化的安全設(shè)計，適應(yīng)了互聯(lián)智能時代的新興需求，使其成為全球增長最快的開源操作系統(tǒng)之一，并廣泛應(yīng)用于多種關(guān)鍵行業(yè)的軟件和硬件產(chǎn)品。未來，期待與更多合作伙伴和國際研究者共同推進(jìn)OpenHarmony的技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步。

Introduction to OpenHarmony 報告

上海交通大學(xué)助理研究員、上海交通大學(xué)OpenHarmony技術(shù)俱樂部指導(dǎo)老師杜東進(jìn)一步解析了OpenHarmony的分布式功能。他提到，OpenHarmony的分布式能力覆蓋了多個層面：分布式硬件系統(tǒng)實現(xiàn)了資源共享，使其能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程計算和多屏協(xié)作等；分布式軟總線為各類分布式任務(wù)提供了一個統(tǒng)一的通信平臺，實現(xiàn)設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和連接管理、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和傳輸速率優(yōu)化等；分布式數(shù)據(jù)的管理和共享則使得運行在OpenHarmony上的應(yīng)用可以在不同的設(shè)備和應(yīng)用之間輕松地共享和管理數(shù)據(jù)，確保了數(shù)據(jù)的一致性和安全性。此外，他還分享了一套全面的安全框架，以應(yīng)對分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所帶來的更多安全挑戰(zhàn)，確保跨設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸、設(shè)備認(rèn)證及用戶身份管理的安全。

Distributed Functionality of OpenHarmony 報告

上海交通大學(xué)碩士研究生、上海交通大學(xué)OpenHarmony技術(shù)俱樂部成員張璟現(xiàn)場演示了如何基于OpenHarmony完成應(yīng)用程序開發(fā)和測試，由淺入深地講解了如何構(gòu)建、編譯、安裝、運行OpenHarmony和應(yīng)用程序。在第一個教程中，他以一個基礎(chǔ)的“HelloWorld”應(yīng)用為例，介紹了如何在OpenHarmony的RISC-V虛擬機(jī)上運行程序，配置DevEco Studio IDE及SDK環(huán)境，并提供了詳細(xì)的指導(dǎo)，包括使用命令行工具編譯應(yīng)用程序、生成簽名以及將應(yīng)用部署到OpenHarmony模擬器上；第二個教程中，他展示了如何為兩個設(shè)備進(jìn)行配對，并利用OpenHarmony的分布式功能實現(xiàn)了音樂接力播放和計算器計算的同步。這兩個示例使開發(fā)者不僅可以快速掌握OpenHarmony平臺的基本操作，還能深入了解其分布式系統(tǒng)的強(qiáng)大功能。

Distributed Capability of OpenHarmony 報告

華為德國德累斯頓研究所資深專家、OpenHarmony TSC 并發(fā)與協(xié)同TSG 成員Diogo Behrens博士詳細(xì)介紹了OpenHarmony的高效并發(fā)組件庫libvsync，并以樹莓派為例,展示了弱內(nèi)存模型如何引發(fā)并發(fā)問題，以及如何利用libvsync解決此問題。他提到，隨著多核系統(tǒng)的普及以及RISC-V和ARMv8等弱內(nèi)存模型的流行，現(xiàn)代硬件環(huán)境中的并發(fā)控制面臨諸多挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括更復(fù)雜的NUMA層級、異構(gòu)核心架構(gòu)，增加了并發(fā)軟件開發(fā)的難度，容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰和數(shù)據(jù)損壞。OpenHarmony的高效并發(fā)組件庫libvsync以及vsyncer工具能夠有效應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，幫助開發(fā)者在無需深入了解并發(fā)原理的情況下，開發(fā)和驗證并發(fā)代碼。此外，他還探討了內(nèi)存屏障的優(yōu)化和平衡，并將繼續(xù)開發(fā)支持新興架構(gòu)的工具和庫，以簡化設(shè)計并提升并發(fā)系統(tǒng)的安全性和性能。

Concurrency Research based on OpenHarmony 報告

上海交通大學(xué)博士研究生、上海交通大學(xué)OpenHarmony技術(shù)俱樂部成員馮二虎深入講解了蓬萊與OpenHarmony集成的分布式可信執(zhí)行環(huán)境(TEE)架構(gòu)設(shè)計,并介紹了相關(guān)使用教程。他首先解釋了TEE的基礎(chǔ)原理，強(qiáng)調(diào)其在隔離可信與不可信應(yīng)用中的關(guān)鍵作用，并展示了蓬萊架構(gòu)如何實現(xiàn)TEE與豐富執(zhí)行環(huán)境(REE)之間的動態(tài)切換，確保安全性。他提到，通過將蓬萊整合進(jìn)OpenHarmony，形成了統(tǒng)一的TEE架構(gòu)，不僅提高了跨平臺的兼容性，也簡化了可信應(yīng)用的移植過程。此外，他還介紹了分布式TEE的概念，使得無原生TEE支持的設(shè)備也能通過遠(yuǎn)程方式共享TEE資源，提供全面的解決方案。其使用教程也展示了如何在OpenHarmony中設(shè)置開發(fā)環(huán)境、編譯、部署及運行TEE應(yīng)用的步驟，為開發(fā)者提供了實用的技術(shù)指南。

Security Research based on OpenHarmony 報告

茶歇期間，現(xiàn)場與會的專家學(xué)者在OpenHarmony樣機(jī)上上手并嘗試分布式等相關(guān)特性。

OpenHarmony樣機(jī)體驗現(xiàn)場

本次教程會是OpenHarmony首次在國際學(xué)術(shù)會議上開展學(xué)術(shù)活動，不僅展示了國際學(xué)術(shù)界對OpenHarmony的認(rèn)可，更是OpenHarmony領(lǐng)先技術(shù)和前瞻視野的展現(xiàn)，同時也標(biāo)志著OpenHarmony操作系統(tǒng)構(gòu)建國際學(xué)術(shù)影響力邁出了重要一步。

OpenAtom OpenHarmony（簡稱“OpenHarmony”）是由開放原子開源基金會（OpenAtom Foundation）孵化及運營的開源項目，目標(biāo)是面向全場景、全連接、全智能時代，基于開源的方式，搭建一個智能終端設(shè)備操作系統(tǒng)的框架和平臺，促進(jìn)萬物互聯(lián)產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展。OpenHarmony自開源以來，社區(qū)快速發(fā)展，版本已迭代到 4.1 Release，有超過7500名共建者、70家共建單位，貢獻(xiàn)代碼行數(shù)超過1.1億行。截至2024年4月25日，社區(qū)已有293家伙伴，累計有210個廠家的559款產(chǎn)品通過兼容性測評，其中軟件發(fā)行版44款，商用設(shè)備303款，覆蓋金融、超高清、教育、商顯、工業(yè)、警務(wù)、城市、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。OpenHarmony社區(qū)已成為“下一代智能終端操作系統(tǒng)根社區(qū)”，攜手共筑萬物互聯(lián)的底座，使能千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

審核編輯 黃宇