Google正在密集開發Fuchsia操作系統。近日，Google剛剛上線了Fuchsia的開發者網站（https://fuchsia.dev）。這是一個非常明顯的信號，谷歌要將這個全新的操作系統，從幕後帶到臺前了。

Google已經坐擁2個非常出名的操作系統了，Android和Chrome OS。其中的Android更是全球範圍內使用最為廣泛的移動操作系統。那麼谷歌為何還需要開發第三個操作系統呢？

我給出的回答是：Android無法滿足Google快速發展的業務的需要。

分裂的安卓生態

Tim Cook在每年的WWDC和秋季發布會上，最喜歡乾的就是數落Android的碎片化。通常來說iOS的最新版本能取得70%以上的升級率，而Android只有可憐的個位數。

而生態的分裂會影響用戶的體驗和用戶設備的安全。

Google每年都投入大量的人力、物力來開發、升級Android，以期在與iOS的競爭中取得優勢（有時只是追趕）。Android每年會增加數以百計的API，但是在一個分裂的生態系統，開發者只能面向2、3年前的API版本進行開發。（根據statcounter的數據，截至19年6月為止，有大約81.5%的iOS設備運行的是iOS 12，而同時，Android 9 （Pie）只有18.6%的比例。如果想要支持85%的設備，能使用的API就只能是5年前的Android 5.1 （Lollipop）了。這就導致了Android生態中的App無法從一年一次的OS升級中獲益。

此外，所有的軟體都會存在Bug，Android也是一樣。然而，Android操作系統是一體式的設計。你要不就是更新整個操作系統固件，要不就無法獲得任何更新。所以，設備的製造商（比如小米）必須通過修改AOSP（Android Open-Source Project）的代碼，才能發布他們修改過的OS版本。如果在Linux Kernel（Android基於Linux開發，並做了大量修改）中發現了安全漏洞（17年發現了454個，18年發現了176個），這個補丁需要先應用於Linux Kernel，然後再合併到Android的代碼樹中，然後SoC廠商（比如高通）再將代碼合併到BSP中，然後設備製造商才能合併補丁到他們的Android發行版，最後再推送到終端用戶手中。在這個鏈條上的每個玩家都需要經歷開發、測試和發布流程。所以通常情況下，我們需要6~24個月才能收到新發現的漏洞的補丁，有時甚至根本收不到補丁。

安卓無法解決問題

在安卓的生態系統中，有一個很明顯的鏈條：

所以，如果Google想要升級終端客戶的設備，他們只能祈禱在中間的SoC和設備製造商能夠主動合併他的變更，並進行新的操作系統發布。

所以，Google隨著版本的更迭，將越來越多的服務從AOSP中，移動到了GMS（Google Mobile Service）中，以期達到讓Android更加模塊化，以及更加容易升級。這樣，Google可以跳過中間兩級，直接給終端用戶推送更新：

但這個路徑無法更新內核、驅動和底層的系統服務。

就如上文所言，Android是基於Linux內核開發的。而Linux內核（以及Linux社區）拒絕提供一個穩定的設備驅動二進位介面。

所以大家只要將代碼整合到Linux Kernel的代碼樹，並將它合併到主線Linux內核中（有一些廠商是這麼做的），也可能他們只是複製了一份Linux Kernel，然後修改並發布，並不向上游合併（大多數廠商其實是這麼乾的）。

由於設備驅動是內核的一部分，所以Google無法採用GMS相同的方式來更新。

Fuchsia的解決方案

Google決心從Fuchsia設計的源頭上來避免Android的這些設計缺陷。

模塊化設計。Fuchsia是完全模塊化且層級化設計的。

你可以想像Fuchsia操作系統是一個蛋糕，由四層組成：

Zircon內核是一個微內核。所有的設備驅動並不在內核內，而是在內核外作為獨立的進程存在。設備驅動和內核之間通過IPC（inter-process call，一種消息通訊機制）來互相協作。而設備驅動的界面是精心設計過的、穩定的、並且是通過一種平臺、語言無關的描述語言banjo描述的。因此，SoC 製造商可以獨立基於穩定的介面開發和發布設備驅動，而且驅動可以跨不同的OS或內核版本使用。

同時，Google引入一個新的多倉庫源代碼管理工具jiri。它與Android中使用的repo之間最大的區別是，它允許引用另一個manifest文件作為基礎，並替換其中的部分組件。這樣SoC和設備製造商就無需複製上游的源代碼，只需引用上游的代碼即可。（事實上，在Fuchsia中，topaz層引用了peridot層，peridot 層引用了garnet層，garnet層又引用了zircon）。

這樣就使得這個依賴的鏈條得到了解耦。所有的開發和更新可以並行進行：

超越Android

Fuchsia的模塊化設計並不僅僅用於為手機創建定製的系統鏡像。Google更進一步，使得Fuchsia實現了極大的可伸縮性。分層模塊化的設計使得Fuchsia可以非常方便的剪裁定製操作系統，以用於手機、平板、筆記本電腦，以及路由器、智能音箱、機器人，甚至是Google的無人駕駛汽車。

它將成為第一個AI原生（內建深度學習、語音語義、人臉識別、圖像分類等人工智慧演算法），雲原生（與各種雲服務無縫集成），適用於各種設備的超級操作系統。

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本文翻譯自作者本人的Medium文章，如需轉載請與我聯繫。

延伸閱讀

黃珏珅：如何編譯和運行Fuchsia操作系統?

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