經(jīng)過HelloX開發(fā)團(tuán)隊(duì)近一年的努力，在HelloX V1.86版本基礎(chǔ)上，增加許多功能特性，并對(duì)V1.86版本的一些特性進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化之后，正式形成HelloX V1.88版本。經(jīng)相對(duì)充分的測(cè)試和驗(yàn)證之后，現(xiàn)正式發(fā)布。相關(guān)代碼，已全部上載到github上（github.com/hellox-project/HelloX_OS），歡迎對(duì)HelloX感興趣的朋友下載測(cè)試和試用，并進(jìn)一步反饋問題。

V1.88版本完成時(shí)間較長(zhǎng)，主要原因是在過去的一年里，我從事的單位持續(xù)遭受各種外部壓力。這些壓力傳遞到員工身上，導(dǎo)致工作量和壓力倍增，業(yè)余時(shí)間大大壓縮。大多數(shù)時(shí)候都是晚上10點(diǎn)以后才下班，周末基本都要加班。即使在這樣緊張的工作壓力下，HelloX的開發(fā)也沒有中斷，一直持續(xù)。而且對(duì)代碼的質(zhì)量要求更高，因?yàn)橥ㄟ^過去一年多的遭遇，使我認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)軟件的重要和必要性。HelloX屬于基礎(chǔ)軟件，必須夯實(shí)基礎(chǔ)，做到最大程度的容錯(cuò)和外部適應(yīng)。

1. 1. V1.88主要功能簡(jiǎn)介

除繼續(xù)保持V1.86所有特性之外，V1.88版本主要對(duì)下列特性進(jìn)行了支持或優(yōu)化：

1. 高性能存儲(chǔ)訪問支持。HelloX現(xiàn)有版本已經(jīng)支持相對(duì)完善的文件系統(tǒng)，比如FAT，NTFS（read only），裸文件系統(tǒng)等等。但文件I/O的性能還跟不上要求，當(dāng)前文件I/O的吞吐量大約在20M BPS上下，而且對(duì)磁盤的訪問是通過調(diào)用BIOS服務(wù)完成的，涉及到CPU模式的切換，大大影響整體效率。在V1.88版本中，HelloX實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的基于IDE/AHCI接口的硬盤驅(qū)動(dòng)程序，同時(shí)完整優(yōu)化了FAT文件系統(tǒng)，系統(tǒng)的文件I/O吞吐率能夠達(dá)到200M以上。這樣HelloX就具備了做網(wǎng)絡(luò)NAS、文件服務(wù)器等的能力。
2. 用戶態(tài)功能得到加強(qiáng)。每一個(gè)應(yīng)用程序，都可以為進(jìn)程形式運(yùn)行，有自己獨(dú)立的地址空間（32位），可以在自己的地址空間內(nèi)創(chuàng)建多個(gè)用戶線程實(shí)現(xiàn)并發(fā)。通過系統(tǒng)調(diào)用（system call）陷入內(nèi)核，訪問內(nèi)核功能。不同進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)和程序代碼嚴(yán)格隔離，最大限度的保證系統(tǒng)整體安全性。在V1.88版本中增加的TFTP Server功能，就是在用戶態(tài)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)應(yīng)用程序，可以按需加載和運(yùn)行；
3. 實(shí)現(xiàn)相對(duì)完整的用戶態(tài)代碼庫(kù)。引入基于ptmalloc開源代碼的用戶態(tài)堆內(nèi)存管理算法，引入ANSI標(biāo)準(zhǔn)的C語言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，用戶只需要按照通用的開發(fā)方法即可完成HelloX應(yīng)用程序的開發(fā)，與開發(fā)Windows、Linux等操作系統(tǒng)應(yīng)用沒有任何不同。V1.88版本引入了開源的CPUID代碼庫(kù)，幾乎在沒有修改的情況下編譯成為一個(gè)用戶態(tài)應(yīng)用程序-cpuid.exe，可以在HelloX下查看CPU的各類信息；
4. 實(shí)現(xiàn)完整的BSD風(fēng)格的socket系統(tǒng)調(diào)用。可以在用戶態(tài)調(diào)用socket API開發(fā)網(wǎng)絡(luò)類應(yīng)用程序，在V1.88版本中，通過socket API函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)功能：TFTP服務(wù)器和telnet服務(wù)器。支持TFTP協(xié)議的客戶端，可以與運(yùn)行HelloX操作系統(tǒng)的服務(wù)器，通過TFTP協(xié)議傳輸文件。比如HelloX產(chǎn)生的日志文件，通過TFTP client可以下載到個(gè)人PC上，進(jìn)行分析。在個(gè)人PC上安裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的telnet client軟件，即可以telnet到hellox上進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，與通過串口線、鍵盤等操作手段完全一致。基于TFTP和Telnet，可實(shí)現(xiàn)對(duì)hellox的遠(yuǎn)程管理維護(hù)，大大方便了管理操作；
5. 增加了更加豐富和完整的調(diào)試與診斷手段，實(shí)現(xiàn)了完善的日志輸出功能。內(nèi)核模塊會(huì)產(chǎn)生日志信息，這些日志信息會(huì)被一個(gè)多帶帶的內(nèi)核線程收集，并統(tǒng)一寫入到日志文件中（syslog/logfile.txt）。如果出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰，可以下載日志文件進(jìn)行故障診斷。因?yàn)橄到y(tǒng)中有一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)核線程負(fù)責(zé)收集和寫日志，日志信息首先被發(fā)送到日志線程進(jìn)行緩存，在合適的時(shí)機(jī)才真正寫入文件系統(tǒng)，因此不論系統(tǒng)的上下文是什么（中斷，系統(tǒng)調(diào)用，…），都可以調(diào)用__LOG函數(shù)來形成日志。

根據(jù)github的統(tǒng)計(jì)，HelloX V1.88在原來基礎(chǔ)上總共更新了130多個(gè)源代碼文件，修改或增加了大約3萬行的源代碼。V1.88版本的總代碼行大約為20萬行（不包括用戶態(tài)的應(yīng)用程序代碼）。HelloX V1.88內(nèi)核編譯后的二進(jìn)制文件大小，大約在565K左右。

1. 1. V1.88用戶態(tài)功能介紹

用戶態(tài)進(jìn)程功能是HelloX V1.85版本新引入的功能，主要目的是為了對(duì)不同的應(yīng)用程序之間，以及應(yīng)用程序、內(nèi)核之間進(jìn)行徹底的隔離，創(chuàng)造一個(gè)安全穩(wěn)定的執(zhí)行環(huán)境。是否具備用戶態(tài)功能，是區(qū)分通用操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)的標(biāo)志之一。在HelloX V1.88版本中，用戶態(tài)功能做了較大的增強(qiáng)。但用戶態(tài)功能博大精深，需要考慮的因素不比內(nèi)核本身要少，因此在后續(xù)版本中，還會(huì)進(jìn)一步完善和增強(qiáng)用戶態(tài)功能。

大部分嵌入式的操作系統(tǒng)都不具備用戶態(tài)功能，在嵌入式領(lǐng)域，包括操作系統(tǒng)內(nèi)核，應(yīng)用程序，各種驅(qū)動(dòng)程序，大多數(shù)情況都是一個(gè)解決方案廠商提供，不存在不信任的應(yīng)用程序或設(shè)備驅(qū)動(dòng)。而且引入進(jìn)程之后，頻繁的進(jìn)程間切換會(huì)降低系統(tǒng)整體性能，因此權(quán)衡下來，嵌入式操作系統(tǒng)一般都不實(shí)現(xiàn)用戶態(tài)功能。

但是HelloX定位于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景，需要?jiǎng)討B(tài)加載和執(zhí)行第三方應(yīng)用程序。如果不做安全隔離，程序之間就可以直接訪問對(duì)方數(shù)據(jù)，存在巨大安全隱患。同時(shí)第三方應(yīng)用質(zhì)量無法保證，在沒有地址空間隔離的情況下，一旦一個(gè)應(yīng)用程序出問題，很大概率會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。因此權(quán)衡下來，HelloX最終在V1.85版本中引入用戶態(tài)進(jìn)程功能。

只是動(dòng)態(tài)按需加載的第三方應(yīng)用，才會(huì)以進(jìn)程形式運(yùn)行。HelloX內(nèi)核本身的功能，比如TCP/IP協(xié)議棧，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，USB驅(qū)動(dòng)程序，文件系統(tǒng)，等等功能還是在內(nèi)核中運(yùn)行。因?yàn)槲覀冋J(rèn)為這些功能是可信任的，而且都是系統(tǒng)必須功能（一項(xiàng)功能缺失，即使操作系統(tǒng)內(nèi)核不受影響，也已經(jīng)無法提供完整的功能），因此與內(nèi)核分離意義不大，這就是典型的“宏內(nèi)核”體系架構(gòu)。與之對(duì)應(yīng)的是另一種操作系統(tǒng)體系架構(gòu)：微內(nèi)核，在微內(nèi)核架構(gòu)下，即使是操作系統(tǒng)內(nèi)核功能，比如文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等，也是以進(jìn)程形式實(shí)現(xiàn)，每個(gè)功能是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，占用獨(dú)立的地址空間。這種實(shí)現(xiàn)方式可進(jìn)一步確保內(nèi)核的安全，但是由于進(jìn)程間通信（IPC）的低效率問題，會(huì)使得系統(tǒng)性能大打折扣。當(dāng)然，現(xiàn)在有很多技術(shù)手段，來提升微內(nèi)核架構(gòu)下系統(tǒng)的整體性能，但是站在工程角度，筆者還是建議整體上用宏內(nèi)核來實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)。但是可以充分吸收微內(nèi)核的一些優(yōu)點(diǎn)，來改進(jìn)宏內(nèi)核架構(gòu)。比如在HelloX的實(shí)現(xiàn)中，把TCP/IP協(xié)議棧、日志管理、以太網(wǎng)管理等等作為獨(dú)立線程（運(yùn)行于內(nèi)核態(tài)）實(shí)現(xiàn)，這樣可使得模塊之間更加獨(dú)立，由于不涉及用戶態(tài)上下文切換，IPC性能得以保證，總體上呈現(xiàn)出一種“宏內(nèi)核+微內(nèi)核”結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。

HelloX V1.88版本的用戶態(tài)功能主要包含下列這些：

1. 地址空間獨(dú)立和隔離。每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的線性地址空間，在32位CPU上是4G大?。ò▋?nèi)核空間）。不同進(jìn)程之間的地址空間完全獨(dú)立，相同的內(nèi)存地址，對(duì)不同的進(jìn)程來說，完全代表不同的物理內(nèi)存位置。進(jìn)程的線性地址空間又進(jìn)一步分為內(nèi)核空間和用戶空間。其中用戶空間范圍為1G到3G之間（共2G），用戶應(yīng)用程序可以自由訪問這部分內(nèi)存空間，前提是明確提出內(nèi)存分配請(qǐng)求之后。內(nèi)核空間被分為了兩部分：0到1G之間，以及3G到4G之間。內(nèi)核空間被映射到每一個(gè)進(jìn)程中，應(yīng)用程序代碼無法直接訪問，必須通過系統(tǒng)調(diào)用陷入內(nèi)核態(tài)，才能訪問內(nèi)核空間。但是內(nèi)核卻可以自由訪問用戶地址空間?；诎踩紤]，HelloX V1.86版本的內(nèi)核，也不會(huì)直接訪問用戶空間，而是經(jīng)過一個(gè)內(nèi)核交換區(qū)進(jìn)行訪問；
2. 內(nèi)存保護(hù)。運(yùn)行在用戶態(tài)的應(yīng)用程序，只能訪問1G到3G之間的用戶空間，無法直接訪問內(nèi)核空間。即使是用戶空間，也必須通過一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用（VirtualAlloc），預(yù)先分配之后才能訪問，否則仍然會(huì)引發(fā)異常。不同進(jìn)程之間的用戶空間則是完全隔離的，無法相互看到。但是HelloX內(nèi)核也提供一個(gè)叫做VirtualMap的系統(tǒng)調(diào)用，可以把一塊公共的內(nèi)存同時(shí)映射到兩個(gè)進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)高效的進(jìn)程間數(shù)據(jù)共享；
3. 應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)加載。當(dāng)前HelloX可以從外部存儲(chǔ)介質(zhì)上動(dòng)態(tài)加載PE格式的可執(zhí)行文件，并創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行它。在加載PE格式的應(yīng)用程序時(shí)，HelloX會(huì)做一番詳盡的格式檢查，對(duì)于任何有疑問的應(yīng)用程序，都會(huì)拒絕執(zhí)行。一旦通過HelloX的檢查，一個(gè)新的進(jìn)程就會(huì)被創(chuàng)建，并啟動(dòng)運(yùn)行。需要說明的是，從外部介質(zhì)中加載應(yīng)用程序，并對(duì)其進(jìn)行檢查和運(yùn)行，是在用戶態(tài)完成的。HelloX實(shí)現(xiàn)了一個(gè)叫做user agent的模塊，專門加載外部應(yīng)用。內(nèi)核做盡可能少的工作，把盡可能多的工作放在用戶態(tài)完成。Loadapp是HelloX提供的一個(gè)加載和運(yùn)行用戶態(tài)應(yīng)用程序的工具，在shell界面上，輸入loadapp+應(yīng)用程序路徑名，即可加載并運(yùn)行；
4. 系統(tǒng)調(diào)用功能。系統(tǒng)調(diào)用功能是必須實(shí)現(xiàn)的，在實(shí)現(xiàn)了用戶態(tài)進(jìn)程的前提下。用戶態(tài)的代碼無法直接訪問內(nèi)核，必須通過系統(tǒng)調(diào)用來進(jìn)入內(nèi)核態(tài)，才能請(qǐng)求內(nèi)核服務(wù)。系統(tǒng)調(diào)用利用了CPU的硬件機(jī)制，通過一個(gè)固定且統(tǒng)一的接口，進(jìn)入內(nèi)核態(tài)。在執(zhí)行具體的內(nèi)核代碼之前，系統(tǒng)調(diào)用的內(nèi)核態(tài)部分代碼會(huì)對(duì)調(diào)用參數(shù)做詳細(xì)的檢查，確保這個(gè)請(qǐng)求是合法的。比如，對(duì)于用戶指定的內(nèi)存地址，必須位于用戶空間內(nèi)，且必須已分配。如果檢查失敗，則系統(tǒng)調(diào)用會(huì)失敗，同時(shí)進(jìn)程會(huì)被認(rèn)為有惡意行為而強(qiáng)制終止掉；
5. 內(nèi)核對(duì)象的隱藏。在HelloX的內(nèi)核代碼中，都是通過內(nèi)核對(duì)象的指針來訪問內(nèi)核對(duì)象的。比如等待一個(gè)互斥體（Mutex）對(duì)象，傳遞給WaitForThisObject函數(shù)的參數(shù)，就是Mutex對(duì)象的指針。但是讓用戶態(tài)也通過指針訪問內(nèi)核對(duì)象，則是非常危險(xiǎn)的。雖然用戶態(tài)不能直接通過指針訪問內(nèi)核對(duì)象，但是應(yīng)用程序可以假造內(nèi)核對(duì)象指針，來發(fā)起系統(tǒng)調(diào)用。這時(shí)候系統(tǒng)內(nèi)核很難檢查這個(gè)指針是否是非法的，如果貿(mào)然去操作，很可能因?yàn)檫@個(gè)內(nèi)核對(duì)象不存在而導(dǎo)致非法操作。這就是大多數(shù)操作系統(tǒng)，包括HelloX，都是以handle（句柄）的方式來訪問內(nèi)核對(duì)象的。每創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)核對(duì)象，HelloX內(nèi)核會(huì)在進(jìn)程的句柄表里增加一項(xiàng)，并把該項(xiàng)的索引值返回給用戶態(tài)。用戶態(tài)通過這個(gè)索引值（句柄）來發(fā)起系統(tǒng)調(diào)用。收到用戶態(tài)的系統(tǒng)調(diào)用請(qǐng)求之后，內(nèi)核會(huì)首先根據(jù)這個(gè)索引值查詢句柄表，看看是否有對(duì)應(yīng)的內(nèi)核對(duì)象存在。如果沒有，說明是一個(gè)非法的系統(tǒng)調(diào)用。如果有對(duì)應(yīng)的內(nèi)核對(duì)象，則進(jìn)一步檢查內(nèi)核對(duì)象的狀態(tài)，類型，等等。確認(rèn)無誤之后才會(huì)真正操作內(nèi)核對(duì)象；
6. 用戶態(tài)應(yīng)用開發(fā)庫(kù)。除了提供最基本的系統(tǒng)調(diào)用外，一個(gè)完整的操作系統(tǒng)還必須提供用戶態(tài)的應(yīng)用開發(fā)庫(kù)，比如C語言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)對(duì)操作系統(tǒng)提供的API做了封裝，以標(biāo)準(zhǔn)化的函數(shù)對(duì)外呈現(xiàn)。這樣在開發(fā)用戶態(tài)應(yīng)用程序時(shí)，程序員只需要調(diào)用C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的函數(shù)即可，無需調(diào)用操作系統(tǒng)的API，使得應(yīng)用程序可移植性大大增強(qiáng)。HelloX V1.86支持ANSI C89版本的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，使用ANSI C89版本開發(fā)的應(yīng)用程序，可以不做修改直接移植到HelloX。在1.86版本中，我們移植了很多C語言程序，其中比較典型的有CPU管理程序cpuid等；
7. 用戶態(tài)內(nèi)存管理器。實(shí)現(xiàn)C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)并不僅僅是對(duì)操作系統(tǒng)API的封裝，更復(fù)雜的是實(shí)現(xiàn)用戶態(tài)的系統(tǒng)功能。比如對(duì)用戶態(tài)內(nèi)存管理（即標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)函數(shù)的malloc/free/calloc等函數(shù)），不能直接映射到操作系統(tǒng)提供的API的，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)提供的內(nèi)存分配API往往是大顆粒的（4K以上），而用戶應(yīng)用程序所需要的大多數(shù)是一些小粒度的內(nèi)存請(qǐng)求。這就需要在用戶態(tài)提供內(nèi)存再分配功能，即從操作系統(tǒng)“批發(fā)”內(nèi)存，然后細(xì)分成更小的內(nèi)存塊，再“零售”給用戶應(yīng)用程序。這個(gè)用戶態(tài)的內(nèi)存管理程序并不比操作系統(tǒng)內(nèi)核的內(nèi)存管理功能簡(jiǎn)單，要充分考慮并發(fā)效率、競(jìng)爭(zhēng)、內(nèi)存使用效率等等問題。業(yè)界有很多的開源算法，HelloX V1.86版本移植了業(yè)界廣泛使用的ptmallc內(nèi)存管理庫(kù)，并做了線程安全處理，作為用戶態(tài)內(nèi)存分配器。

支持用戶態(tài)功能，是HelloX由嵌入式操作系統(tǒng)向通用操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的標(biāo)志。作為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最基本軟件，支持豐富的應(yīng)用場(chǎng)景是操作系統(tǒng)得以長(zhǎng)期存在的基礎(chǔ)。具備高性能、實(shí)時(shí)性、高可靠的通用操作系統(tǒng)，必然會(huì)比嵌入式操作系統(tǒng)更能適應(yīng)外部需求，也更容易把場(chǎng)景做豐富。通用操作系統(tǒng)與嵌入式操作系統(tǒng)并不是非此即彼、相互排斥的，而是可以有機(jī)統(tǒng)一起來。影響通用操作系統(tǒng)性能的傳統(tǒng)機(jī)制，比如內(nèi)存交換、延遲頁(yè)面調(diào)入等，隨著計(jì)算機(jī)內(nèi)存的不斷增大，已經(jīng)變得不是很重要。把這些功能拿掉，保留用戶態(tài)功能，同時(shí)對(duì)調(diào)度機(jī)制、加載機(jī)制、中斷響應(yīng)等做出優(yōu)化，是可以有效統(tǒng)一嵌入式操作系統(tǒng)和通用操作系統(tǒng)的。HelloX后續(xù)版本將超這個(gè)方向發(fā)展。

與以前版本的原則一致，在HelloX V1.88版本的開發(fā)過程中，我們始終堅(jiān)持“穩(wěn)定可靠，不留問題死角，可直接應(yīng)用”為原則，所有代碼都經(jīng)過了詳細(xì)深入的內(nèi)部測(cè)試。

1. 1. V1.88網(wǎng)絡(luò)功能簡(jiǎn)介

網(wǎng)絡(luò)功能一直是HelloX操作系統(tǒng)的最重要功能。相比前一個(gè)版本，HelloX V1.88的網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)一步增強(qiáng)，比如增加了對(duì)Intel服務(wù)器網(wǎng)卡82547的支持，把DHCP Server功能遷移到了用戶態(tài)，對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)線程進(jìn)行了多核重分配，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口管理框架，等等。

在原來專門定制的軟路由器black box基礎(chǔ)上，又升級(jí)了一款新的軟路由器“blue-white”，因?yàn)檫@款路由器的前面板有藍(lán)、白兩色。最新升級(jí)的路由器，可以支持4到8個(gè)千兆以太網(wǎng)接口（原來只有兩個(gè)接口），可以通過console接口（RS232）進(jìn)行配置，下圖是它前面板：

所有千兆以太網(wǎng)接口是對(duì)等的，可以通過配置，作為WAN接口（連接運(yùn)營(yíng)商）或者LAN接口（連接本地交換機(jī)，或者WLAN AP）。通過串口（console接口）進(jìn)行配置管理，個(gè)人電腦可以通過類似超級(jí)終端的軟件，來控制blue-white，如上圖。

由于大多數(shù)的WiFi芯片都不開源，因此blue-white當(dāng)前并不提供WLAN AP功能。需要外接一個(gè)二層AP設(shè)備，提供WLAN信號(hào)接入。該軟路由的總體成本在600元人民幣左右，如果批量定制，成本還可以進(jìn)一步降低。但是與基于SoC的家用路由器相比，雖然沒有功耗和成本優(yōu)勢(shì)，但其計(jì)算能力，則是傳統(tǒng)家用路由器無法比擬的，這也是它作為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的重要優(yōu)勢(shì)。

最近剛好搬了新家，就以blue-white為核心，設(shè)計(jì)了一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)際投入使用。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造如下手繪圖：

運(yùn)營(yíng)商提供的光貓工作在二層橋接模式，blue-white作為整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)關(guān)，發(fā)起到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的pppoe連接，并為下游設(shè)備（比如IP電視、兩個(gè)WLAN AP等）分配IP地址。家里用的家電、電腦、PAD、手機(jī)等等，都通過WLAN AP接入。其中IP電視多帶帶通過一條物理網(wǎng)線接入blue-white，這樣可以把持續(xù)大流量的電視機(jī)，與突發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量的其它終端設(shè)備隔離開，不至于相互影響。下列是blue-white的一個(gè)運(yùn)行截圖：

CPUID作為用戶態(tài)應(yīng)用程序，加載并運(yùn)行后可以顯示完整的CPU信息。

截止目前，blue-white已運(yùn)行一月有余，表現(xiàn)穩(wěn)定。在長(zhǎng)期外出出差的情況下，可以整體切斷弱電開關(guān)，節(jié)約電量。在返回家中時(shí)，直接打開電源即可，無需做任何重新配置。在連接運(yùn)營(yíng)商的PPPOE session中斷的情況下，也可以重新?lián)芴?hào)建立連接。經(jīng)過實(shí)際網(wǎng)絡(luò)速度測(cè)試，下行速率在230M左右（受運(yùn)營(yíng)商接入帶寬限制），CPU峰值利用率不超過50%。

在自己生活的環(huán)境中真正應(yīng)用起HelloX，并根據(jù)實(shí)際需求持續(xù)進(jìn)行開發(fā)和優(yōu)化，與“只開發(fā)、不使用”，或者“只使用、不開發(fā)”，感覺是完全不一樣的。

在使用過程中，隨著越來越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入到HelloX網(wǎng)關(guān)，我個(gè)人越來越體會(huì)到物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的真實(shí)和價(jià)值，越來越感受到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的重要性。設(shè)想一下，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以看到所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信模式，包括報(bào)文的平均長(zhǎng)度，發(fā)送間隔，帶寬，時(shí)間分布，MAC地址，通信協(xié)議類型，等等信息。通過這些信息，即使不對(duì)IP報(bào)文做深度分析（這樣做是不符合法律規(guī)定的），也可以通過大數(shù)據(jù)或者AI技術(shù)識(shí)別出設(shè)備類型和設(shè)備能力，從而有目的的與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行協(xié)同。單個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，是一個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)的控制中心，而所有的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)組成的大的網(wǎng)絡(luò)，則是整個(gè)世界的控制中心。HelloX將聚焦物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)方向，做深入的技術(shù)耕耘，為人類建立安全，可靠，智能的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字中心。

1. 1. 操作系統(tǒng)與其它操作系統(tǒng)的區(qū)別

HelloX操作系統(tǒng)是包括內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、用戶態(tài)應(yīng)用程序、物聯(lián)網(wǎng)套件等一系列功能的一個(gè)系統(tǒng)軟件，這與當(dāng)前流行的主要操作系統(tǒng)都有不同之處：

Linux：Linux主要定位是操作系統(tǒng)內(nèi)核以及基本的管理維護(hù)工具，其定位是通用操作系統(tǒng)的內(nèi)核，可以應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，但是并未針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域做特殊優(yōu)化和定制。HelloX既包括操作系統(tǒng)內(nèi)核，也包括面向物聯(lián)網(wǎng)的套件，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了定制，是面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專業(yè)操作系統(tǒng)；

Android：這是面向智能手機(jī)的操作系統(tǒng)，Android并沒有實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)內(nèi)核，而是直接使用了Linux作為內(nèi)核，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了支持智能手機(jī)的配套功能和組件。HelloX的思路與Android有類似之處，都是面向某一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，針對(duì)場(chǎng)景做了深入開發(fā)。但與Android不同，HelloX本身實(shí)現(xiàn)了內(nèi)核功能，沒有引用其它內(nèi)核；

鴻蒙（Harmony）：與Android類似，是面向智能移動(dòng)終端的操作系統(tǒng)，也是基于Linux內(nèi)核，針對(duì)智能移動(dòng)終端場(chǎng)景做了深入開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了諸如軟件總線等技術(shù)，方便不同類型的移動(dòng)終端隨時(shí)隨地的交互和協(xié)同。HelloX是面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的操作系統(tǒng)，具備完全自主開發(fā)的內(nèi)核和物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行環(huán)境，用于支撐萬物互聯(lián)。鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)了內(nèi)核抽象層，可以對(duì)不同的內(nèi)核進(jìn)行封裝和抽象，因此，理論上，可以把HelloX作為鴻蒙的內(nèi)核之一；

歐拉：面向信息基礎(chǔ)設(shè)施的操作系統(tǒng)，比如服務(wù)器、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等，從其定位和描述來看，更多的是定位于后端專業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。歐拉也是基于Linux內(nèi)核進(jìn)行開發(fā)和完善，與行業(yè)合作伙伴一起建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施的最核心軟件部件。

總結(jié)起來，就是HelloX操作系統(tǒng)包括了內(nèi)核、支撐模塊、物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行子系統(tǒng)等一系列組件，有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的內(nèi)核，遵循BSD開源協(xié)議。并不是說使用Linux內(nèi)核就不是真正的操作系統(tǒng)，但作為最核心部件，具備自主內(nèi)核有很大好處：可以選擇不開源，做到進(jìn)一步的安全；可以對(duì)內(nèi)核進(jìn)行任意修改，而不用考慮開源協(xié)議的約束；可以自主規(guī)劃內(nèi)核發(fā)展路徑，有最大自主權(quán)…。但是開發(fā)一個(gè)全新的內(nèi)核，也有巨大挑戰(zhàn)，必須要有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景、龐大的用戶基數(shù)，對(duì)內(nèi)核進(jìn)行廣泛測(cè)試，確保其穩(wěn)定性和可靠性。

1. 1. 進(jìn)一步的開發(fā)方向

作為物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，HelloX將始終聚焦物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，為物聯(lián)網(wǎng)量身定制一套最優(yōu)的系統(tǒng)軟件解決方案。我們認(rèn)為，只有一個(gè)內(nèi)核的支撐，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。物聯(lián)網(wǎng)和智能硬件的有效發(fā)展和壯大，需要更多技術(shù)的支持，比如人工智能，分布式計(jì)算，機(jī)器學(xué)習(xí)，等等。但一個(gè)穩(wěn)定可靠和可擴(kuò)展的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，是這些技術(shù)的最好生存土壤。

同時(shí)我們認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件將會(huì)是物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)。不論是哪種應(yīng)用場(chǎng)景，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將是物聯(lián)網(wǎng)世界連接用戶或者真實(shí)世界的最核心角色。隨著5G等技術(shù)向工業(yè)領(lǐng)域深入推進(jìn)，以及工業(yè)制造領(lǐng)域越來越快的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的需求會(huì)越來越多。因此，后續(xù)HelloX會(huì)首先瞄準(zhǔn)這一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行深入耕耘。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)首先是一個(gè)更安全和高效的寬帶接入網(wǎng)關(guān)，同時(shí)具備支撐物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的能力。下圖示意了我們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的理解：