從自研邁向開源，vivo藍河深入操作系統(tǒng)的“深水區(qū)”。

大AI時代下，操作系統(tǒng)如何推動內(nèi)核再進化？

當(dāng)各種智能終端設(shè)備都裝上模型，連接應(yīng)用與硬件的操作系統(tǒng)走到了歷史變革的關(guān)鍵位置。

長期以來，操作系統(tǒng)就像用戶數(shù)字世界的“守門人”，掌控著所有硬件資源的入口。從CPU調(diào)度、內(nèi)存分配，到攝像頭、麥克風(fēng)、定位等傳感器權(quán)限，沒有操作系統(tǒng)的許可，任何應(yīng)用都無法使用這些底層功能。

它還是數(shù)據(jù)流動的“把關(guān)者”，決定著數(shù)據(jù)何時進入、怎樣存儲、能否離開以及由誰讀取?？梢哉f，AI時代的操作系統(tǒng)，不僅是硬件背后負(fù)責(zé)資源調(diào)度的中介，更是承載大模型運行和守護數(shù)據(jù)邊界的核心橋梁。

實際上，操作系統(tǒng)的重要角色也引發(fā)了AI時代的安全質(zhì)疑：在智能終端普及，人均擁有3臺及以上設(shè)備的今天，怎樣構(gòu)建一個更安全、更可信的操作系統(tǒng)呢？

過去一年，操作系統(tǒng)及其底層組件頻繁遭受高強度攻擊，Linux工具鏈被植入供應(yīng)鏈后門，Windows因內(nèi)核級組件崩潰出現(xiàn)大規(guī)模藍屏事故，這都表明安全應(yīng)成為操作系統(tǒng)的底層能力。

解決問題的關(guān)鍵或許在于系統(tǒng)編程語言。

如果把操作系統(tǒng)比作摩天大樓，那么系統(tǒng)編程語言就是決定其穩(wěn)固和可靠的鋼筋水泥。以Windows NT、Linux為代表的傳統(tǒng)主流操作系統(tǒng)內(nèi)核誕生于上世紀(jì)八九十年代，在AI時代面臨諸多結(jié)構(gòu)性限制。

一方面，傳統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)核多采用C語言開發(fā)，雖性能高效，但存在內(nèi)存安全隱患，通常是出現(xiàn)安全漏洞后打補丁，無法從原生層面應(yīng)對AI時代多模態(tài)交互和用戶復(fù)雜行為帶來的攻擊面擴大問題。

另一方面，傳統(tǒng)操作系統(tǒng)內(nèi)核功能繁雜，核心代碼動輒數(shù)百萬行，在IoT、邊緣計算等多樣化終端場景中難以高效適配和裁剪，龐大的內(nèi)核體積使其陷入適配瓶頸。

可以說，這些誕生于通用計算時代、主要面向PC架構(gòu)設(shè)計的傳統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)核，難以滿足“輕量級、高安全、跨平臺”的需求，無法適應(yīng)AI時代多端協(xié)同、異構(gòu)計算的環(huán)境。

那么，哪種語言能打破時代局限，滿足AI浪潮下用戶的需求呢？vivo給出的答案是：Rust。

用Rust語言構(gòu)建新內(nèi)核，vivo探索操作系統(tǒng)“自研深水區(qū)”

為何選擇Rust語言？

作為新興的系統(tǒng)級編程語言，Rust誕生于2006年。當(dāng)時，Mozilla的一位程序員下班遇電梯故障，從而激發(fā)了他開創(chuàng)一門能寫出簡潔、短小且運行速度快代碼的全新編程語言的想法。

在Rust出現(xiàn)之前，系統(tǒng)級編程幾乎完全由C/C++主導(dǎo)。它們雖高性能，但對程序員限制少，導(dǎo)致內(nèi)存安全漏洞頻發(fā)、多線程并發(fā)條件下BUG難以預(yù)測和調(diào)試等安全問題。

而Rust的出現(xiàn)，就是為了在不犧牲性能的前提下，解決C/C++統(tǒng)治時代暴露的安全問題。對于開發(fā)者來說，這是一種兼具C語言級別性能與現(xiàn)代內(nèi)存安全機制的新一代編程語言。

首先，它能在編譯期解決內(nèi)存安全和并發(fā)安全問題。

與使用C語言編程時開發(fā)者需手動管理內(nèi)存，易出現(xiàn)空指針、野指針、緩沖區(qū)溢出等嚴(yán)重漏洞不同，Rust通過所有權(quán)管理機制和生命周期管理，能在編譯階段發(fā)現(xiàn)因內(nèi)存使用不當(dāng)導(dǎo)致的安全漏洞。

其次，它能實現(xiàn)并發(fā)安全。C語言的并發(fā)模型較弱，調(diào)試成本高，而Rust能在語言層面確保線程間的數(shù)據(jù)訪問安全。開發(fā)者可以放心編寫并發(fā)程序，不用擔(dān)心底層隱患。

最后，它適用于更重要的安全場景和更多元的終端設(shè)備。

Rust的“零成本抽象”和“無GC運行時”特性，使其能靈活應(yīng)用于更輕、更小、更分散的多元終端設(shè)備，如IoT節(jié)點、邊緣計算單元、智能穿戴甚至嵌入式芯片，真正成為“從數(shù)據(jù)中心到手表芯片”的全場景系統(tǒng)語言。

可以說，Rust正成為新的選擇。早在2022年，微軟Azure首席技術(shù)官Mark Russinovich就呼吁開發(fā)人員棄用C和C++，轉(zhuǎn)向Rust。Stack Overflow 2023年對開發(fā)者的調(diào)查顯示，超80%的開發(fā)者愿意繼續(xù)使用Rust，遠高于C/C++（不到50%）。

國外科技巨頭號召開發(fā)者跟進的同時，中國科技公司也形成了Rust語言的陣營。

vivo最近開源的藍河操作系統(tǒng)內(nèi)核（以下簡稱藍河內(nèi)核），具備安全、輕量、通用三大特性。這種獨特的內(nèi)核優(yōu)勢，讓藍河內(nèi)核真正滿足AI時代對操作系統(tǒng)提出的三大核心要求：高安全、輕量級、通用性。

首先是安全。藍河內(nèi)核借助Rust語言，構(gòu)建了內(nèi)存安全的運行環(huán)境。它用Rust實現(xiàn)了內(nèi)核核心基礎(chǔ)模塊、標(biāo)準(zhǔn)庫、系統(tǒng)調(diào)用等，從源頭上保障內(nèi)存安全。也就是說，藍河系統(tǒng)默認(rèn)具有更高的運行時穩(wěn)定性和抗攻擊能力。

其次是輕量和高性能。得益于Rust的輕量性，藍河內(nèi)核對硬件資源需求極低，最小內(nèi)存僅占用13KB，能以更低成本滿足可穿戴設(shè)備等終端的要求。

最后是通用。這種低硬件資源需求的內(nèi)核，能支持多種芯片架構(gòu)，如RISC - V和ARM，滿足開發(fā)者在不同平臺的業(yè)務(wù)需求。同時，支持兼容POSIX接口的標(biāo)準(zhǔn)庫，拓展支持現(xiàn)有的軟硬件生態(tài)。

對于用戶來說，系統(tǒng)層級的變革能帶來明顯的體驗提升，如更少的崩潰、更強的隱私保護、更快的響應(yīng)速度，重新定義了操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；對于開發(fā)者而言，這一內(nèi)核顯著降低了開發(fā)門檻和維護成本，使他們能用更少的代價寫出更安全、高性能、可維護、易部署的系統(tǒng)級代碼，加速AI時代應(yīng)用生態(tài)的繁榮。

當(dāng)vivo用Rust語言構(gòu)建藍河內(nèi)核并選擇開源，這不僅是在打造全棧自研的操作系統(tǒng)，更是以全新方式回應(yīng)AI時代對操作系統(tǒng)“安全可信”的挑戰(zhàn)。更多信息，可登錄藍河內(nèi)核官方網(wǎng)站查看：https://blueos.vivo.com/kernel。

借助開源力量，打造“藍河時代”的創(chuàng)新共榮

vivo為何要自研操作系統(tǒng)？

對于智能終端廠商來說，打造操作系統(tǒng)是一場沒有捷徑的“創(chuàng)新長征”。數(shù)千萬行的代碼、軟硬件的深度耦合以及長期的生態(tài)構(gòu)建，都要求廠商有穿越周期的戰(zhàn)略定力和資源投入。

但面對AI時代不斷涌現(xiàn)的新場景和新需求，傳統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)核架構(gòu)因歷史包袱重、模塊耦合度高，難以靈活適配不斷變化的多形態(tài)終端，在輕量化、安全性和智能化等關(guān)鍵方面受到限制。

vivo的操作系統(tǒng)自研之路，就是為了解決這些影響用戶體驗的核心問題。

2018年，隨著AI浪潮興起，藍河操作系統(tǒng)正式立項。2023年，系統(tǒng)框架由Rust語言編寫的vivo自研藍河操作系統(tǒng)發(fā)布。2024年，藍河操作系統(tǒng)更進一步，成為行業(yè)首個從內(nèi)核到系統(tǒng)框架全棧使用Rust語言編寫的操作系統(tǒng)。

vivo副總裁，OS產(chǎn)品副總裁，vivo AI全球研究院院長周圍

如今，更智慧、流暢、安全的藍河操作系統(tǒng)問世并應(yīng)用于智能終端設(shè)備，作為Rust語言發(fā)展的先行者和中堅力量，vivo宣布藍河內(nèi)核正式開源?？梢哉f，從自研到開源共建，vivo走出了一條AI時代操作系統(tǒng)的突圍之路。

更值得探討的問題是：vivo自研的藍河系統(tǒng)內(nèi)核，為何選擇開源？

首先，在操作系統(tǒng)這個底層能力高度耦合、生態(tài)價值決定上限的領(lǐng)域，單打獨斗或閉門造車都難以長久發(fā)展。對于頭部廠商而言，以自研實力帶動生態(tài)共建是必然選擇。

其次，Rust作為相對年輕的系統(tǒng)級語言，雖在安全性、并發(fā)性和性能方面優(yōu)勢明顯，但在中國，其生態(tài)仍處于起步階段。要擴大Rust的影響力，僅靠技術(shù)本身是不夠的。

vivo選擇開源藍河內(nèi)核，是為了讓更多開發(fā)者了解和使用Rust，構(gòu)建藍河系統(tǒng)的生態(tài)基礎(chǔ)。

這也是vivo舉辦的藍河操作系統(tǒng)創(chuàng)新賽今年延續(xù)至第三屆的原因。同時，通過與開放原子基金會合作，與產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界緊密協(xié)作，vivo開源藍河內(nèi)核不僅是在操作系統(tǒng)技術(shù)上投入，更注重開發(fā)人才的培養(yǎng)。

目前，vivo對Rust語言的研究探索，已能與國內(nèi)外頂尖學(xué)術(shù)高校相媲美。清華大學(xué)計算機系軟件所的操作系統(tǒng)課題組多年前就開始在Rust OS相關(guān)領(lǐng)域探索，用Rust推動操作系統(tǒng)創(chuàng)新。

vivo攜手開放原子開源基金會、高校和行業(yè)，計劃將藍河操作系統(tǒng)創(chuàng)新賽打造成行業(yè)最具影響力的Rust賽事。過往賽事在C、C++與Rust的轉(zhuǎn)譯方面成果顯著，上屆賽事有超90所頂尖高校的四百多支隊伍參與。

實際上，通過技術(shù)競賽、校園活動等推動Rust語言發(fā)展，是vivo作為頭部手機廠商，深知自身在產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵作用而做出的必然決策。

無論是開源社區(qū)的培育、開發(fā)者生態(tài)的構(gòu)建，還是產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，藍河內(nèi)核的開源都是vivo打造自研生態(tài)的關(guān)鍵一步：通過提供創(chuàng)新領(lǐng)先的操作系統(tǒng)內(nèi)核，推動國產(chǎn)Rust語言基礎(chǔ)軟件和生態(tài)的發(fā)展繁榮。

從自研到開源，這不是vivo操作系統(tǒng)創(chuàng)新的終點，而是“藍河時代”下基礎(chǔ)軟件與產(chǎn)業(yè)共榮的起點。

本文僅代表作者觀點，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請在文中注明來源及作者名字。

免責(zé)聲明：本文系轉(zhuǎn)載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布，請及時與我們聯(lián)系進行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com