Google Fuchsia微内核Zircon先睹为快

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日前，Google发布了名为“the book”的Fuchsia官方文档。Fuchsia是Google针对IoT和移动设备新推出的一种操作系统，它基于名为“Zircon”的全新微内核。

Fuchsia是什么？

Google Fuchsia的源码于2016年8月首次在GitHub上出现，当时Google没有任何的官方说明，但其源码显示其能够支持跨平台开发，不仅支持手机和PC，还包括汽车媒体系统、家具物联等其他嵌入式设备。

与之前的Android相同，Fuchsia是一款开源且免费的系统。但是与Chrome、Android不同的是，Fuchsia不是基于Linux，而是基于Google自己的新微内核，名为Zirco。

关于Zirco

Zirkon由一位名叫Travis Geiselbrecht的程序员开发，他还创建了支持Haiku OS的NewOS内核。Zircon使用C++编写，在组成上包括一个微内核，以及一组用户空间服务、驱动和软件库，可处理系统启动、进程加载等一些经典内核任务。Zircon的系统调用除了wait_one, wait_many, port_wait and sleep之外，一般是非阻塞的。

Zircon支持在Linux或macOS上构建，进而创建一个可引导的bootfs镜像。Zircon最初是LK的一个分支。LK是Google为嵌入式系统开发的另一种内核，意在实现对FreeRTOS或ThreadX的开源替代。但是Zircon没有LK那么严格的需求，因为它是设计运行在具有充足内存和高速处理器的现代设备上。

Zircon可管理的资源包括：处理时间、内存、I/O、中断、信号与等待等。用户区域（user land）通过句柄（handle）使用资源，句柄有权利（rights）关联到资源，并传递复制、传递、读取、写入、执行等行动的执行权限。Zircon中的驱动实现为ELF软件库，并加载到进程中。驱动管理进程devmgr追踪所有的驱动和设备情况，管理对驱动的发现，并管控对设备的访问。设备可以使用PCI protocol、USB protocol等C ABI实现协议（Protocol）。

Zirocn并不支持Unix风格的信号，也没有提供任何可直接实现的机制。它支持句柄上的等待操作。等待包括一系列不同的信号状态，例如写入就绪、运行、停止等。同样，Zircon不具有类似于Unix的fork和exec操作，而是使用launchpad软件库创建进程。下面给出了使用launchpad创建进程的一个示例代码段：

   launchpad_t* lp;
   launchpad_create(job, "processname", &lp);
   launchpad_load_from_file(lp, argv[0]);
   launchpad_set_args(lp, argc, argv);
   launchpad_set_environ(lp, env);
//   << 此处可添加其它launchpad_*()调用，实现建立初始fds、句柄等。 >>
   zx_handle_t proc;
   const char* errmsg;
   zx_status_t status = launchpad_go(lp, &proc, &errmsg);
   if (status < 0)
       printf("launchpad failed: %s: %d\n", errmsg, status);

要全面了解Zircon，建议阅读全部文档。Zircon依然处于繁重的开发过程中，但是Google当前并未积极需求第三方的贡献。

Fuchsia的未来之路

正如上文所说，Fuchsia能够嵌入家具、汽车等硬件系统，这是Chrome、Android目前无法做到的，可以看出，Fuchsia是Google从PC端、手机端过渡到现在物联网领域的一项战略。在很多人看来，Fuchsia是Google统一Chrome、Android的一项重要举措，它把移动、PC和物联网围成一个闭环的Google生态，像苹果那样，能从根本上解决碎片化的问题。

据了解，Fuchsia还将支持Dart和Flutter，Dart是Google开发脚本语言，现在已经用于Google内部的项目中，而Flutter是Dart中构建跨平台、高性能移动应用程序的工具，虽然Flutter目前仍处于测试阶段，但从Google这两年的动作来看，Flutter或许也是Google Fuchsia战略计划中的一部分。所以，作为开发者，时刻保持积极的学习态度，跟上技术的发展潮流，其他的，等待时间告诉我们答案。

文档链接

https://fuchsia.googlesource.com/docs/+/master/the-book/