4月27日下午，首屆OpenAtom OpenHarmony（以下簡(jiǎn)稱“OpenHarmony”）學(xué)術(shù)教程會(huì)（Research Tutorial，以下簡(jiǎn)稱“學(xué)術(shù)教程會(huì)”）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(huì)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(yàn)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(dòng)操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、移動(dòng)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(huì)議程

ASPLOS是涵蓋操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu)、編程語言等多個(gè)領(lǐng)域的國際頂尖學(xué)術(shù)會(huì)議之一。本次學(xué)術(shù)教程會(huì)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(xiàng)目群技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)(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(shì)及其重要性，并介紹了OpenHarmony的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。他指出，現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境經(jīng)歷了三個(gè)主要變革：多樣化與沉浸式的交互體驗(yàn)、場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用開發(fā)以及以生態(tài)系統(tǒng)為核心的設(shè)計(jì)理念。而OpenHarmony的多樣化設(shè)備提供統(tǒng)一而連貫的用戶體驗(yàn)，簡(jiǎn)化的開發(fā)流程，垂直整合策略以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化性能的設(shè)計(jì)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(jì)，適應(yīng)了互聯(lián)智能時(shí)代的新興需求，使其成為全球增長(zhǎng)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(bào)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(gè)層面：分布式硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了資源共享，使其能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程計(jì)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(gè)統(tǒng)一的通信平臺(tái)，實(shí)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(yùn)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(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所帶來的更多安全挑戰(zhàn)，確?？缭O(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(bào)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(chǎng)演示了如何基于OpenHarmony完成應(yīng)用程序開發(fā)和測(cè)試，由淺入深地講解了如何構(gòu)建、編譯、安裝、運(yùn)行OpenHarmony和應(yīng)用程序。在第一個(gè)教程中，他以一個(gè)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(yùn)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(gè)教程中，他展示了如何為兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行配對(duì)，并利用OpenHarmony的分布式功能實(shí)現(xiàn)了音樂接力播放和計(jì)算器計(jì)算的同步。這兩個(gè)示例使開發(fā)者不僅可以快速掌握OpenHarmony平臺(tái)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(bào)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(jí)、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(duì)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(yàn)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(jiǎn)化設(shè)計(jì)并提升并發(fā)系統(tǒng)的安全性和性能。

Concurrency Research based on OpenHarmony 報(bào)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(jì),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(shí)現(xiàn)TEE與豐富執(zhí)行環(huán)境(REE)之間的動(dòng)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(tái)的兼容性，也簡(jiǎn)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(yùn)行TEE應(yīng)用的步驟，為開發(fā)者提供了實(shí)用的技術(shù)指南。

Security Research based on OpenHarmony 報(bào)告

茶歇期間，現(xiàn)場(chǎng)與會(huì)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(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

本次教程會(huì)是OpenHarmony首次在國際學(xué)術(shù)會(huì)議上開展學(xué)術(shù)活動(dòng)，不僅展示了國際學(xué)術(shù)界對(duì)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(shí)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(jiǎn)稱“OpenHarmony”）是由開放原子開源基金會(huì)（OpenAtom Foundation）孵化及運(yùn)營的開源項(xiàng)目，目標(biāo)是面向全場(chǎng)景、全連接、全智能時(shí)代，基于開源的方式，搭建一個(gè)智能終端設(shè)備操作系統(tǒng)的框架和平臺(tái)，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(jì)有210個(gè)廠家的559款產(chǎn)品通過兼容性測(cè)評(píng)，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