方舟编译器学习笔记

A. 编译器笔记34-中间代码生成-布尔表达式的回填

基本思想：生成一个跳转指令时，暂时不指定该跳转指令的目标标号。这样的指令都被放入由跳转指令组成的列表中。同一个列表中的所有跳转指令具有相同的目标标号。等到能够确定正确的目标标号时，才去填充这些指令的目标标号。

B.truelist：指向一个包含跳转指令的列表，这些指令最终获得的目标标号就是当B为真时控制流应该转向的指令的标号。

B.falselist：指向一个包含跳转指令的列表，这些指令最终获得的目标标号就是当B为假时控制流应该转向的指令的标号。

为了处理跳转指令的列表我们构造了三个函数

上述的布尔表达式将被翻译成两条跳转指令。两条跳转指令的标号都不填写因为这两条跳转指令的标号都在等待回填，因此我们要把它放到相应的列表中。

第一条跳转指令的目标标号是B的真出口，因此我们把它放到B.truelist中。调用makelist函数生成一个只包含nextquad的列表，并把这个列表的指针赋值给truelist，这里的nextquad是指即将生成的下一条指令的标号，即gen('if' E1.addr relop E2.addr'goto_')这条指令的标号。

第二条跳转指令的目标标号是B的假出口，因此把这条跳转指令存放到B.falselist中。因此我们调用makelist函数生成一个只包含nextquad+1这样一个标号的列表，nextquad+1标号就是gen('goto_')这条指令的标号。

这样的话我们就将这两条指令分别放入到B.truelist和B.falselist中。

问：list中存的是对应跳转指令的标号？

当B定义为true时，此时可以确定布尔表达式的值为真，生成一条跳转到B的真出口的一条指令。由于此真出口的标号不能确定有待回填，我们把它放入到B.truelist中。

当B定义为false时，此时可以确定布尔表达式的值为假，生成一条跳转到B的假出口的一条指令。由于此真出口的标号不能确定有待回填，我们把它放入到B.falselist中。

对B的翻译与其对应的子表达式B1的翻译是相同的，因此B的属性值等于B1的属性值。

B的值与B1的值正好相反，因此将两个非终结符的属性进行对调。

B1.truelist中的这些指令都要跳转到B1的真出口，当B1为真的时候整个表达式的值就是为真的，因此B1的真出口就是B的真出口。要跳转到B1的真出口就是跳转到B的真出口，因此B1.truelist中的指令都要放到B.truelist中。

B2.truelist的指令都要跳转到真出口，当B2为真时整个表达式的值也为真，因此B2的真出口就是B的真出口。要跳转到B2的真出口就是要跳转到B的真出口，因此B2.truelist中的指令都要放到B.truelist中。

B1.falselist中的指令它们都是要跳转到B1的假出口，当B1的值为假的时候我们要进一步判断B2的值，因此B1的假出口就是B2的第一条指令，因此B1.falselist中的指令都要跳转到B2的第一条指令。

B2.falselist中的指令都要跳转到B2的假出口，当B2的值为假的时候那么整个布尔表达式的值也是假的。因此B2的假出口就是B的假出口，要跳转到B2的假出口也就是要跳转到B的假出口。B2.falselist中的指令都要放置到B.falselist中。

根据此示意图可以看出，在分析B2之前，要用B2的第一条指令的标号来回填B1.falselist中的各条指令。当然我们可以记录下B2的第一条指令的标号在归约时完成此回填动作。为了记下B2第一条指令的标号我们在非终结符B2之前插入一个标记非终结符M。与M关联的语义动作它的任务就是记录下B2的第一条语义动作的标号。我们给M设置一个综合属性quad,M.quad等于下一条指令的标号。因为我们把M放在B2之前，因此M.quad记录的是第二条指令的标号。根据翻译方案示意图，我们要用M.quad来回填B1.falselist中的各条指令，因此调用backpatch用M.quad回填B1.falselist中的各条属性。B.truelist是由B1.truelist和B2.truelist合并而成的，因此我们调用merge函数将B1.truelist和B2.truelist进行合并，将合并后的指针赋值给B.truelist。

注：因为这里我们定义的都是综合属性，从左向右扫描输入串。makelist函数生成一个只包含下一条指令的列表，并把指针赋值给B.trulist。我们假设下一条指令从100开始。gen(‘if ’ E 1 .addr relop E 2 .addr ‘goto _’)中E1.address等于a，relop就是小于号，E2.address等于b，引号中的字符串按字面值传递。下划线表示待回填的目标标号。

注：将栈顶中的空串归约成一个标记非终结符M

注：有四条指令是等待回填的，在B的truelist中有两条指令100和104，当B的真出口确定以后我们将用B的真出口的标号这两条指令。同理当B的假出口确定以后将会用B的假出口的标号回填此两条指令。

B. 深度解析：华为的鸿蒙系统和你想的可能完全不一样

（杭州健澜 科技 有限公司编辑:张景领 全文约4390字，预计12分钟可以读完）

华为的鸿蒙（Harmony OS）系统正式发布了，在发布会之后意料之中的出现了两极分化的评论趋势，说什么的都有，像什么忽悠人、改别人的、手机不能用等等，但如果你仔细去分析发布会上有关鸿蒙系统的全程内容，你会发现它和大多数评论中的那个“系统”是不一样的，大家不要盲目去诋毁“鸿蒙系统”，同时也不要肆意吹捧，否则很容易变成“捧杀”，在参与讨论之前，我觉得大家有必要先搞清楚，它是一个什么样的系统。

在发布会上，他们用了很多专业的名词进行功能解释，我相信这是大多数观众听不懂的，甚至大多数媒体的编辑也听不懂，在这种背景下，不管是吹捧的，还是诋毁的，都没在靠谱的频道上。

以下为我个人对鸿蒙（Harmony OS）系统的理解，现在就分享给大家：

目前我们正在使用的各种智能设备，如：手机、PC电脑、平板电脑、智能手表等，它们全都有自己的系统，即使是同一个品牌下的产品，也会有专门为它定制的系统，如苹果公司：

手机 iOS

电脑 MacOS

手表 watchOS

电视 tvOS

平板 iPadOS

虽然苹果公司将它们之间的互动做得很好，但仍然需要大量的人工来编写和维护不同的系统，站在开发者的角度来看，可能需要针对不同的平台调整不同的架构和UI，这是一个比较耗时的工作。

在使用的过程中，不同设备之间的系统需要去判断你的操作，然后根据不同的平台，不同的操作来给你调用不同的程序来执行，对苹果产品来说，自家产品之间互通体验还算不错，但如果和安卓设备或windows设备之间互动就显得麻烦很多，早期用苹果手机的人，想把照片拷贝到电脑上都很费劲，甚至这是很多苹果手机用户需要学习的第一课“如何把照片复制到电脑上”。

对Android系统的设备来说就更别提了，除了系统的碎片化之外，不同厂商之间都有自己的规则，没有一个统一的标准，再加上乱七八糟的第三方APP，导致安卓设备体验极差，相互之间想要达到完美契合的程度，需要比苹果付出更多人力和时间，所以很多大 游戏 或是应用，都是最新上架苹果商店，更新也是苹果设备先更新，因为相对来说，苹果系统更容易维护。

Android系统现在看上去还不错，但其实它有个很狼狈的过去。我学过软件开发，学会网站编程，学过数据库等N种编程语言，甚至稍微有那么一点点开发经验的人都会知道，如果你去修改一个别人的程序，如果这个程序一直在被不同的人，不同的时期维护，这里面就会出现大量的垃圾代码。

有垃圾代码不可怕，可怕的是谁也不敢动，不敢删。这些垃圾代码虽然看上去没用，但说不定某一条就与另一个指令相连，如果你删了就会产生连锁反应，甚至会导致系统崩溃，所以比较稳妥地做法就是，在不改变原有代码的情况下，把自己想要的功能再加进去，备注上自己的名字。

这会造成什么问题呢？我们举个例子：

你想从16楼到1楼拿快递，原本只要从固定的电梯直接到1楼即可，也就30秒不到，结果你从家出来发现楼道有30个电梯，上了一个之后发现它只到13楼，你只好下来再进另一个，运气好能到1楼，运气不好估计还得在6楼停一下，运气最差的情况你可能坐了20个电梯都还没到1楼。

这就是垃圾代码带来的副作用，现在的Android就是这个情况，大家都知道有垃圾代码，也知道它会影响运行效率，但谁也不敢动，或者说谁也不会去动，都不想承担系统崩溃的风险，这是人之常情。

华为的鸿蒙系统提出一个“微内核”的概念，其实这个谷歌新系统Fuchsia OS就是微内核的系统，它们希望用这个全新的系统来替代Android这种老弱病残的现状，因为它身上的顽疾太多了，还是没药可救的那种。

这种“微内核”的系统最大的好处就是，可以让开发者提交的应用，最方便、最快地适配所有硬件，这对消费者来说也有非常大的好处，你可以第一时间更新你手里的所有智能设备，类似苹果每年的大版本系统更新，几乎全球的用户都可以同时更新，这是国内Android用户这辈子都体验不到的，所以我们只能寄托于新的系统。

Harmony OS 鸿蒙，基于微内核的全场景分布式OS。

“基于微内核的全场景分布式OS”这句话是重点，它不是一个专门为单独设备准备的系统，它是一个平台式的系统，可以通过中心网络派发资源和功能，所有功能又可以单独使用，灵活多变但统一和谐。

我们再来深入地拆解一下鸿蒙系统，它与普通系统最大的不同之处在于，它在运行程序的一开始并不是直接执行所有内容，而是先判断你是什么设备，然后直接走单独的通道去执行，而所执行的这些程序，不管你是电视、电脑、还是手机，它们用的都是同一套系统，只是在最开始的时候选择了一下设备，这个系统并不是给某种设备单独定制的，而是一个通用的系统。

这样做的好处就是，每次你需要维护的时候，只需要把第一层的东西做升级，下面的底层是不用动的。这就好像系统是一台CD机，不管谁家的CD都可以在我这里播放，只要你按统一的Copy程序做的光盘就行了，如果你想听其他人的音乐，只要换张CD即可。

而以往的系统就比较麻烦，如果你想换一张CD，可能需要针对这张CD去制造一台CD机，最差也得把这台CD机修改成可以播放的样子。

除了设备间的独立之外，它会让硬件本身的功能成为系统可以调配的东西，比如手机上的摄像头，它甚至可以通过系统间的调度被电视或手表使用，因为它们用的是同一个系统，所以具备了相互通信的能力。

你们有没有看过《速度与激情》这部电影，它里面的天眼系统其实就是在调配所有生活周边的摄像头来获取画面，从而准确地追踪到目标人物。虽然鸿蒙还没有这么高级，但它已经是个雏形了。

相信很快我们就可以用家里的电视屏幕当大疆无人机的显示屏用了，这会给我们带来无限的 娱乐 空间。

当然要实现这种功能上的调用需要二个条件，第一个就是必须是采用了鸿蒙系统的硬件；第二就是必须登陆了相同的华为账号。这里面涉及到了另一个生态的问题，我们后面再讲，还是先说系统。

可以单独调配资源的另一个好处就是，它可以像我们现在的智能路由器一样，根据你正在做的事情来给你不同的性能。如果你正在玩 游戏 ，它可能会保证你玩 游戏 的同时，再去帮你升级一下系统，但它还不能影响你的网速；如果你正在看视频，在这种几乎不需要性能的场景时，它可能会在后台帮你彻底杀毒或自检一次，这种优化能力其实现在的手机也可以做到，但这个逻辑本身就是吃性能的，所以当它以系统的一部分出现的时候，才是最完美的。

这功能其实你是看不到的，但从其它地方你也可以间接发现，如：费电小了、发热小了、打开东西更快了、不用老去清理缓存了，蓝牙耳机玩 游戏 或许都没延时了（我发现了一些端倪，他们已经在做蓝牙耳机玩 游戏 降低延时的测试了，EMUI 10.0见）。

至于系统安全性方面，我并不是专家，所以在这里没办法给大家更深度的普及，但我可以说一下我个人的理解。鸿蒙系统这类微内核的系统，本身是非常小巧的，代码量也不大，所以它可以用到更深度的安全级别措施。

另外它天生就没有root权限，也就是说不会给任何第三方应用或个人系统最核心的权限，这也算是最大限度的保证安全的措施之一了。可能很多人说手机不能root就没什么可玩性了，但我个人认为没有是对的，因为这样可以最大限度的保证系统的安全以及流畅性。

可能你们还没注意到，很多手机第三方主题、字体、甚至动态壁纸，都会明显影响手机的流畅性，这里面字体的影响是最大的，很多莫名卡顿的现象换成系统默认字体立刻就好了。

我们来看一下鸿蒙OS的整体结构，其实它仍然保留了linux内核，这样一来就可以直接兼容安卓应用，这在初期是非常重要的，毕竟不能让用户买回来没得用，在这段过度期中间，华为方面肯定会联合各大主流厂商定制属于鸿蒙OS的专用APP，这才是发挥它性能的最佳方式。

也就是说，在兼容安卓APP的这个时间里，它的威力还没办法完全施展出来，当那些采用“方舟编译器”开发的应用上线之后，才能发挥它至少八成以上的实力，当鸿蒙OS的生态建立完全时，才可以发挥接近100%的实力。这也是我为什么说，鸿蒙OS需要时间来沉淀，它不可能一上来就是满血状态。

我们可以理解为，现在所有用“方舟编译器”开发的应用，都可以在鸿蒙OS中发挥最快的效率。

当使用方舟编译器的应用足够多时，或者说90%以上常用APP都有方舟编译器的版本时，鸿蒙OS的底层会完全抛弃Linux内核，只保留鸿蒙微内核，这个时候才是鸿蒙（Harmony OS）系统正式独立且完全独立的日子，这一天才是它的真正崛起的日子。

为了早日实现这一天，其实华为方面下了很多功夫，甚至他为开发者提供了非常舒服的便携环境，很多基础操作都可以直接用拖拽的方式来完全设计，模块化编程是未来的趋势，我这种曾经只会手动敲代码的老古董已经被淘汰了。

它可以让你一次开发，同时适配所有搭载了鸿蒙OS的设备，这是无数安卓开发人员的梦想，只可惜在安卓系统上已经没办法实现了。

我估计后面华为会为开发者提供不错的奖励措施，有奖励，有平台，有目标，有未来，生态成型基本上就是时间问题。

【产品的诞生】

现在的鸿蒙OS是可以用在手机上的，但支持的APP并不是很多，而且生态还没有建立起来，这些都需要时间，之前我和瓦力读者说是2年时间，这与发布会上华为方面的规划基本是吻合的。

现在拿出鸿蒙OS的目的很简单，告诉大家鸿蒙OS并不只是PPT，它已经是完整的系统了，顺便让那些喷子闭嘴。另一个原因是，它的电视用上了鸿蒙OS，没必要藏着掖着，同时也是给那些应用开发者一个定心丸，让他们可以放心为鸿蒙OS开发应用。

这里有一个“因素”很重要，如果明天美国不让华为用安卓系统了，鸿蒙OS就必须提前应用到手机上，这是一个没办法的备选方案，至少可以用，虽然和常规安卓没什么大区别。

但如果换了另外一个厂商，如小米、OPPO、vivo等，这几乎是毁灭性的打击，所以防患于未然是必须要做的。但小米他们暂时没办法弄自己的系统，因为这需要很多钱，很多人，很多时间，即使有一天美国禁止全中国的手机厂商使用安卓系统，其实鸿蒙OS也可以给大家用，与其说它是华为的应急方案，倒不如说是全中国手机厂商的应急方案，其实如果不是万不得已，华为也不想这么早就把鸿蒙OS用在手机里，时间点太靠前了。

到了2020年，鸿蒙OS会被用到笔记本电脑、手环、手表中，2021年才是应用到手机上的最佳时机，那时候有没有安卓系统都已经无所谓了。这样做也是为了先把生态和周边做好，手机出来的时候，可以直接整合，用户上手就是完全版本的体验，这也是最稳妥的方式。

如果你对手机系统或是手机行业有一些了解，相信看完我上面的分享之后应该明白了，鸿蒙（Harmony OS）的目标根本不是Android，而是谷歌正在开发的Fuchsia OS，以及苹果正在部署的相应系统。

所以那些经常用Android来和鸿蒙（Harmony OS）说事的人，应该换换思路，是时候接轨下一代系统了。

C. 华为方舟编译器，是不是做的太过分了

安卓7.0之后，谷歌也意识到了程序占地方、开机慢的问题，怎么办？谷歌发现，人们使用一个程序，不可能用所有的功能。那么只编译一部分常用的是不是就效率高了呢？所以这时候其实是把JIT又拉回到安卓上来，并且安装的时候也不用全编译，直接装就是了，速度当然快了。这其实就是中间层、JIT、AOT一起来，并且根据用户的习惯，把它常用的程序的常用功能代码解释好了存起来，用户再用也飞快。

现在安卓手机的一大特色就是内存越来越大，6GB都是老人机的配置了。这除了程序大以外还有安卓的程序运行产生垃圾多有关系。那么清理垃圾呢？则需要暂停程序，也就会顿一下，即所谓的“卡”。华为方舟编译器则是利用程序多线程运行的特点。打个比方，您现在正在用的“中关村在线”这个APP用了AB两个线程，在华为的P30手机中，那么线程A运行的时候，B在清理垃圾，然后A线程清理垃圾的时候B线程在运行，程序运行不中断，垃圾处理不停，做到了又连贯、又节约系统资源。

D. 如何使用华为方舟编译器

1、使用华为方舟编译器只需要在手机上安装应用程序即可全速运行程序，从而带来效率上的极大提升。使用华为方舟编译器，可以提升系统操作流畅度的24%，并且系统响应性能也能提升44%。
2、华为方舟编译器是华为公司为了提升Android系统的编译效率推出的一项系统及应用的编译和运行机制。
3、方舟编译器是基于GCC开发的交叉编译器套件，它包括了C、C++、Fortran的前端，也包括了这些语言的库（如libstdc++、libgcc等）。HCC运行在X86linux架构服务器上，生成的二进制运行在Aarch64架构服务器上。
4、2019年4月，在华为P30系列国内发布会上，华为首次宣布了该技术。8月31日，方舟编译器开源。
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E. 方舟编译器有什么用，怎么用

什么是方舟编译器？

了解方舟编译器前，我们简单了解下编译器。编译器能够将高级语言转换成机器能懂的机器码，并按照指令运行。可以说是人类和机器沟通的桥梁。方舟编译器是由华为百人专家团队打造推出的高级语言直接编译成机器码的移动端编译器。

方舟编译器怎么用？

1、用户是否只需要在应用市场下载已编译的软件即可？

方舟编译器编译的应用在开发阶段就已经完成。也就是说，只要是经过编译器编译的应用，在应用市场上上架了以后，用户下载的就是编译过的了。

2、方舟编译器能给用户带来什么？

它解决了安卓系统久用必卡顿的魔咒，打破了人机之间的藩篱，让用户能直观感受到的就是：A、提升了应用的流畅度；

B、降低手机 CPU 的开销；

C、进一步降低功耗提升了手机续航能力；

D、为用户带来更加持久流畅的体验。

F. 编译器笔记13-语法分析-LR分析法概述

可以用LR分析法分析的文法可以称为LR分析法。LR文法（ Knuth ，1963）是最大的、可以构造出相应移入- 归约语法分析器的文法类。

LR(k)分析，需要向前查看k个输入符号的LR分析，k=0 和 k=1 这两种情况具有实践意义，当省略(k)时，表示k=1。而在LR(k)这样的名称中，k代表的是分析时所需前瞻符号（lookahead symbol）的数量，也就是除了当前处理到的输入符号之外，还得再向右引用几个符号之意；省略 （k）时即视为LR(1)，而非LR(0)。

作为对比这里列出LL(1)文法的含义：

问：自底向上分析的关键问题是什么？
答：如何正确地识别句柄，句柄是逐步形成的，用“状态”表示句柄识别的进展程度。例如在 自底向上分析概述 中所提及到句柄识别错误的例子，通过状态跟下一个输入符号就可以判断出应该做出哪一个动作，而状态相当于一种记忆功能记录当前句柄识别到什么程度。

与移入分析器不同的是LR分析器多了一个与符号栈平行的状态栈。

之后的分析过程与上图类似，直至到如下状态，分析成功。可见分析时进行什么动作是由栈状态栈栈顶的状态和下一个输入符号决定。

输入：串w和LR语法分析表，该表描述了文法G的ACTION函数和GOTO函数。
输出：如果w在L(G)中，则输出w的自底向上语法分析过程中的归约步骤；否则给出一个错误指示。
方法：初始时，语法分析器栈中的内容为初始状态s0 ，输入缓冲区中的内容为w$。然后，语法分析器执行下面的程序：

先了解LR(0)项目和增广文法这两个概念

右部某位置标有圆点的产生式称为相应文法的一个LR(0)项目（简称为项目）：A → α1·α2

文法开始符号S表示的是语言中的最大成分。如下图当b出现时可以将它移入到分析栈中。b移进栈后我们期待归约出B。当归约出B时我们还期待再归约一个B。

如果G是一个以S为开始符号的文法，则G的增广文法G'就是在G中加上新开始符号S'和产生式S'→S而得到的文法

引入这个新的开始产生式的目的是使得文法开始符号仅出现在一个产生式的左边，从而使得分析器只有一个接受状态。

项目可以分为以下几类：

上图中S'对应的第一个项目称为初始项目，而S'对应的最后一个项目称之为接收项目在此状态下文法的开始符号已经被归约出来，因此可以接收了故称为接收项目。红色方框中的项目则被称为归约项目。

项目集闭包(Closure of Item Sets)

可以把等价的项目组成一个项目集(I)，称为项目集闭包，每个项目集闭包对应着自动机的一个状态。

先了解CLOSURE和GOTO这两个函数

项目集I的闭包的数学定义：

返回项目集I对应于文法符号X的后继项目集闭包

规范LR(0)项集族(Canonical LR(0) Collection)

说明： 该自动机的初始状态就是文法的初始项目的项目集闭包，其终止状态集合只有一个状态就是文法的接收项目的项目集闭包。

如果LR(0)分析表中没有语法分析动作冲突，那么给定的文法就称为LR(0)。不是所有CFG都能用LR(0)方法进行分析，也就是说，CFG不总是LR(0)文法。

为了解决移进/归约冲突和归约/归约冲突需要使用到 SLR分析法 和 LR(1)分析法 。

问: 为什么没有移进/移进冲突？
答: 首先只有在移进状态和待约状态下的项目才会有使用到移进操作。在0状态时所有项目都是移进状态根据LL文法显然不会产生移进/移进操作，因为每个产生式左部的SELECT集是没有交集的。而在其他具有待约状态项目的状态中，所有集合都是等价的。假若在某状态下输入终结符y时发生移进/移进冲突，即存在两个这样的项目A0→α0·yβ0，A1→α1·yβ1，但显然这两个项目是不等价的显然与同一状态下所有项目等价相矛盾，因此这种移进/移进冲突是不存在的。假若在某状态下输入非终结符X时发生移进/移进冲突，即存在两个这样的项目A0→α0·Xβ0，A1→α1·Xβ1，而A0与A1在同一状态下是等价的则两项目要么是A0→α0·Xβ0与X→.Xβ1(原项目A1变为X，α1变为ε)要么是A1→α1·Xβ1与X→.Xβ0(原项目A0变为X，α0变为ε)。显然X→Xβ0|Xβ1（左递归）是不符合LL文法的因此这种情况也是不可能出现。

综上移进/移进冲突在LR分析下是不存在的。

G. 鸿蒙系统全面解析，诞生背景、技术细节生态圈一文看懂 | 智东西内参

华为6月2日正式发布的鸿蒙系统无疑占据了最近热点话题的C位，虽然不全是赞美的声音，但这种努力打破美国垄断，挑战谷歌、苹果在移动操作系统上垄断地位的尝试必将成为中国 科技 史上的里程碑事件。

本期的智能内参，我们推荐兴业证券的报告《华为鸿蒙深度研究》， 从鸿蒙系统的产生背景、开源技术细节和产业链生态圈全面解析鸿蒙系统。

原标题：

《华为鸿蒙深度研究》

作者： 未注明

鸿蒙产生的时代背景，总体来说有六个：

1、数字化的时代背景：数字化新时代的到来需要新的操作系统；

2、IoT 与 5G：5G物联网时代的到来对操作系统提出了新的要求；

3、中国面临“卡脖子”的挑战：独立自主的研发操作系统是迫切的需求；

4、人工智能的兴起：AIoT场景天然要求多设备智能协同，需要一个适用于各类型机器的操作系统；

5、大数据与云计算：TB、PB级的大数据需要一个能够提供多机互联的操作系统；

6、全球信息安全面临挑战：网络安全威胁呈现多元化、复杂化、频发高发趋势，需要一个足够安全的系统进行保障。

到鸿蒙的出现，操作系统已经经历了四代：分别是Unix、Windows/Mac/Linux、iOS/Android和鸿蒙/Fuchsia。

Fuchsia是由Google自主开发的基于Zircon微内核的开源系统，它可以运行在手机、电脑、智能家电等硬件产品上。

谷歌公司对Fuchsia的预期发展是让它取代Android和 Chrome OS ,统一两者成为一个操作系统。

和安卓相比，鸿蒙与安卓都是基于Linux开发，安卓是基于宏内核结构设计，而鸿蒙是基于微内核结构设计。鸿蒙系统使用C和C++编写，不需要虚拟机这一中间过程，因此运行效率更高。

和iOS相比，iOS和鸿蒙都是致力于万物互联的操作系统，iOS底层是基于Unix的，并且是闭源的，鸿蒙是基于Lmux的， 是开源的。

全球操作系统格局

2012年，华为出于对谷歌如果对其断供就会难以维持生产的顾忌，开始布局自有分布式操作系统。

2019年5月15日，华为被列入了所谓“实体清单”，谷歌Android 服务GMS对华为禁供。

5G迅猛发展，物联网时代来临，多年前的布局使华为抓住了最佳的发展时期。

鸿蒙发展 历史

总体来说，鸿蒙的技术现阶段优势在于开放，但劣势是生态。系统在分布式部署、时延和流畅性等方面具有优势，但最大短板生态。

构建一个成熟的生态是鸿蒙能否生存下去并取得胜利的关键所在。

技术上，鸿蒙系统使用微内核架构。内核是操作系统内最基础的构件，因此内核的设计对于操作系统的外部特性也有着至关重要的影响。

常见内核结构可以分为宏内核、微内核、混合内核、外内核等。

微内核是较新内核结构，但是它拥有着众多宏内核不具有的优良特性，吸引了很多研究者。

微内核与宏内核对比

微内核架构包含两类组件：核心系统和插件模块。核心系统负责通用功能，不因为业务的变化而变化。

插件模块负责实现具体的业务，可以根据业务的变化而改动和扩展。

微内核架构模式可以将其他应用程序的功能作为插件添加到核心应用程序，从而提供应用的可扩展性、功能分离性和独立性。

微内核架构通常具有以下特征：整体敏捷度高、易部署、可测性高、功能表现优秀、可扩展性强和不易开发。

鸿蒙系统设计

鸿蒙架构的另一个很大优势是依靠分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度等技术，可以实现多种类、多数量的设备之间硬件的互助和资源共享。

分布式数据管理

分布式软总线

分布式设备虚拟化

鸿蒙系统设计初衷是为满足全场景智慧体验的高标准链接要求，可适配手机、平板、电视、智能 汽车 、可穿戴设备等广泛的终端设备, 将在未来万物互联的智能 社会 中打造下一代操作系统。

鸿蒙当前和未来架构

在技术特性上，鸿蒙有着 一次开发，多端部署 的特点。

在鸿蒙OS的框架层提供了用户程序框架、Ability框架和UI框架。它们可以支持多终端设备业务逻辑和界面逻辑的复用，这样应用跨设备的开发效率也就得到了提框架层升。

另一个特点是 统一OS，弹性部署 。鸿蒙os通过组件化和小型化的设计方法，使得针对各种类型的设备可以按需求选择合适的部署方案。

鸿蒙支持多种组件配置方案：1、支持各组件的选择，组件并不是必须被部署，可以按照需要选择合适的部件；

2、支持组件内功能集的配置，可以按照需求选择性的给组件配置功能集；

3、支持组件内功能集的配置，可以按照需求选择性的给组件配置功能集。

除了微内核，鸿蒙的另一大卖点是方舟编译器。方舟编译器可以方便安卓APP移植到鸿蒙系统。

方舟编译器是华为自主研发的编译器平台，它将以前边解释边执行的低效运行方式转变为将Java、C、C++等代码一次编译成机器码的高效运行方式，同时也实现了多语言的统一。

华为官方数据表明，方舟编译器能提升24%的操作系统流畅度、44%的系统响应能力和60%的三方应用操作流畅度。

华为当前的业务可分为四大领域：消费者业务、运营商业务、企业业务和云服务四大业务领域相互协同、共同发展，拼接成华为生态战略布局版图。

华为生态

鸿蒙系统的生态可以概括为1+8+N。1+8+N战略的核心是1 , 即智能手机。智能手机作为鸿蒙生态的核心部分，凭借华为海思自研的麒麟芯片，为其他设备终端提供相应的通信支撑。

正是因为万物互联的场景中手机的重要性，华为始终以全球手机市场第一作为目标。

8是指 PC、平板、智慧屏、音箱、眼镜、手表、车机、耳机 ，这8项将由华为公司亲自研发和参与市场，并且会追求市场领先地位。

N是 摄像头、扫地机、智能秤等外围智能硬件 ，涵盖移动办公、智能家居、运动 健康 、影音 娱乐 、智慧出行五大场景模式。

这些领域是与鸿蒙生态的合作伙伴进行共同开发，在合作过程中，鸿蒙生态将会提供HiLink协议标准，HiAI组件，Lite OS等技术平台，同时将鸿蒙操作系统开源。

2019年8月，全球第一款搭载华为鸿蒙系统的荣耀智慧屏正式发布。

荣耀智慧屏作为当时首个搭载鸿蒙系统的终端产品，突破了传统电视的概念，搭载有鸿鹄818智慧芯片等三颗华为自研芯片和升降式AI摄像头，内置华为系统级视频通话功能，开创了大屏和手机的新交互方式，除了可联控智能家居，还能实现智慧双投、魔法闪投、魔法控屏等功能。

鸿蒙OS + 智慧屏

2021年4月，华为的鸿蒙OS智能座舱正式发布。

鸿蒙OS车机操作系统是面向车的操作系统，与手机同平台。鸿蒙OS智能座舱搭载有一芯多屏、多用户并发、运行时确定性保障、分布式外设、车载网络、多部件等多种应用，提供差异化启动恢复、极速启动、多用户切换、声场控制、多部件协同等功能。

鸿蒙OS智能座船可以及时升级应用，基于其HMS-Automotive平台，开发者能够提供更好的服务与应用体验，实现人、车、家的全场景协同。

鸿蒙OS + 智能座舱

同时面向车载场景增量还开发有HOS-A子系统，可实现账号、多模输入、用户程序框架、元能力框架、多媒体、公共通信、车机业务启动恢复等功能，使得自动驾驶、导航、视频、音乐和通话等业务能够在智能座舱和其他设备之间实现无缝切换，让智能驾驶变得简单、有趣、享受。

发布会现场透露，目前智能驾驶生态平台已获得30+硬件生态、50+应用生态合作伙伴支持，未来鸿蒙OS将继续加大与 汽车 及应用领域的开放与合作力度，与产业链一起打造智能驾驶的极致体验。

2020年7月，华为消费者业务CEO余承东，与美的集团董事长方洪波正式签署《战略合作框架协议》，双方在智慧家居领域达成“全方位战略合作关系” 。

2021年4月，作为首批支持鸿蒙系统的家电产品，美的家用智能蒸烤箱S5mini正 式上市，该智能蒸箱搭载了华为鸿蒙系统，同时搭配了鸿蒙系统的一碰连特性，可以快速完成配网。

配网成功后，手机会自动跳转到鸿蒙系统内置的轻量化产品页面，用户可以在页面中获取跟产品搭配的定制食谱，根据菜谱准备食材，即可一键启动机器、机器自动烹饪。

智东西 认为，数字商业的终极竞争，归根到底就是操作系统的竞争，全球市值前3名的苹果、谷歌和微软，他们共同特点就是都具备操作系统。鸿蒙的推出，长远来看决定了能否在异构计算时代中取得第四张操作系统入场券的关键。

H. 方舟编译器3.0好用不

好用。
方舟编译器是采用了静态编译，是首个取代安卓虚拟机的静态编译器。可供开发者在开发者环境中一次性的将高级语言编译成机器码，手机安卓应用程序后可全速运行，大大提高了流畅度和响应速度，从底层解决了安卓运行效率低下的问题。
《方舟：生存进化》故事主要讲述，一群男女从在岸边醒来后，发现自己身处一个充满恐龙的神秘岛屿“ARK”。游戏中除了狩猎、资源搜刮、物品打造、种植、科研、调查技术和建造房子来抵抗炎热的白天，冰冷的夜晚，易变的天气系统，危险的野外和潜在的敌人等之外，玩家还必须面对其他玩家所扮演的幸存者，合作或者是相互厮杀。

I. 华为方舟编译器是干什么用的

华为的方舟编译器是属于系统内部底层的一个架构，类似于安卓底层架构来的，是手机运行的重要程序。

J. 编译器笔记6-词法分析-有穷自动机

有穷自动机(Finite Automata，FA)由两位神经物理学MeCuloch和Pitts于1948年首先提出，是对 一类处理系统建立的数学模型。这类系统具有一系列离散的输入输出信息和有穷数目的内部状态（状态：概括了对过去输入信息处理的状况）。

系统只需要根据当前所处的状态 和 当前面临的输入信息就可以决定系统的后继行为。每当系统处理了当前的输入后，系统的内部 状态也将发生改变。

电梯控制装置

输入：顾客的乘梯需求（所要到达的层号）
状态：电梯所处的层数+

电梯控制装置并不需要记住先前全部的服务要
求，只需要知道电梯当前所处的状态以及还没
有满足的所有服务请求。

输入带 (input tape) ：用来存放输入符号串。

读头 (head) ：从左向右逐个读取输入符号，不能修改（只读）、不能往返移动。

有穷控制器 ( finite control ) ：具有有穷个状态数，根据当前的
状态和当前输入符号控制转入 下一状态。

确定的FA (Deterministic finite automata, DFA)
非确定的FA (Nondeterministic finite automata, NFA)

M = (S，Σ，δ，s0，F)

例：一个DFA

M = (S，Σ ，δ，s0，F)

M = (S，Σ，δ，s0，F)

例：一个NFA
M = (S，Σ，δ，s0，F)

对任何非确定的有穷自动机N，存在定义同一语言的确定的有穷自动机D。对任何确定的有穷自动机D，存在定义同一语言的非确定的有穷自动机N。

DFA和NFA可以识别相同的语言

M = (S，Σ，δ，s0，F)

从正则表达式到NFA相对直接到DFA比较简单,再从NFA转到DFA。

例 r=(a|b)* abb 对应的NFA

与NFA等价的DFA的每个状态都是NFA状态的一个子集

move(T,a)获得的是一个状态集合U，ε-closure（move(T,a)）即为ε-closure(U)对应上表的第二个操作。所以理解上述函数关键是理解closure(T),该操作其实就是求得一个状态集合只通过ε转换得到的另外一个集合。