Google正在開發一個新的操作系統：借助Fuchsia OS，該技術小組放棄了Linux體系結構，轉而依靠自行開發的微內核Zircon。Fuchsia 不僅可以替代台式機操作系統Chrome操作系統，而且可以替代專為移動設備設計的Android。盡管事實上，Android在當今市場上幾乎是無與倫比的。
Google Fuchsia是未來的操作系統嗎？我們仔細研究了該項目。
什么是Google Fuchsia ？
Fuchsia 不僅是紅色和藍色之間的一種顏色，還是Google自2016年以來一直在公眾面前開發的模塊化，基於權限的實時操作系統的名稱。該系統使用C，C ++， Dart，Go和Rust，並在現代64位Intel ARM處理器上運行。
事實
實時操作系統（RTOS）是一種能夠響應事件並立即或在預定時間內提供處理結果的操作系統。
Fuchsia OS的源代碼已獲得開源許可證（包括BSD，MIT和Apache許可證），並且可以由Google公共Git存儲庫中的任何人查看和下載。這是有關該項目的綜合文檔。
根據文檔，Fuchsia OS同樣適用於智能手機，平板電腦，筆記本電腦和台式計算機。自2017年5月起，Armadillo已成為具有圖形用戶界面的觸摸優化用戶界面（UI）。谷歌正在為Fuchsia OS開發一個桌面UI，標題為Capybara。從那以后，有傳言稱Google正在努力替代幾乎無與倫比的Android。
Fuchsia OS如何工作？
Google在開發Fuchsia OS方面開辟了新天地。可以說，該公司從過去的錯誤中吸取了教訓，尤其是在更新和修改Android和Chrome OS的局限性和問題方面。與已建立的Google操作系統的主要區別：Fuchsia OS從頭到尾都是模塊化的。這不僅反映在模塊化系統體系結構中，而且反映在對應用程序是什么的全新理解中。
模塊化應用設計
Google Fuchsia基於模塊化設計，打破了應用程序的概念。軟件單元稱為軟件包。軟件包是一個被選中的文件—包括元數據、清單文件和可執行元素。后者在Google術語中稱為組件。
Fuchsia 組件最接近我們今天所說的應用程序。每個組件執行特定任務，並且可以與其他組件組合以編程一個更復雜的應用程序。組件由清單文件以及相關的代碼組成。組件始終在自己的沙箱中運行，通過名稱空間訪問對象，並通過導出目錄發布它們。Fuchsia OS專注於兩種類型的組件：模塊（modules ）和代理（agents）。
agents組件在后台工作，並為其他組件提供服務。agents由另一個組件或系統調用-例如，響應某些觸發（例如推送通知或其他屏幕處理）。
modules是具有用戶界面的組件，這些組件在前台執行，對用戶可見。操作系統中的每個模塊都是為特定任務而設計的，並進行了相應的標記，以便可以在需要時自動對其進行訪問。這是使用模塊的功能完成的，可以使用所謂的動詞和名詞來描述。
每個模塊都包括一個verbs 列表，表示模塊可以執行的工作，以及一個nouns 列表，表示正在使用的實體。根據谷歌術語，實體包括作為結構化數據對象存在的任何唯一可識別的人、地點、事物、事件或概念，這些數據對象可以被引用和檢索、呈現、操作或共享。
因此，在實際中，使用實時操作系統Fuchsia的方式如下：用戶執行操作后，Fuchsia OS會自動為該任務確定適當的模塊。所需的動作被翻譯成動詞和名詞的組合。然后，系統檢索所有支持所需動詞的模塊的列表，並在下一步中根據還可以處理所需名詞的模塊進行過濾。
相關的模塊可以分組到所謂的stories中。stories根據當前的需求組合不同的動作和任務，使用戶能夠根據自己的想法和需求組裝復雜的應用程序。
概要
=借助Fuchsia OS的模塊化應用程序概念，Google將重點從應用程序轉移到動作和內容。Fuchsia 的任務由所謂的stories中的一組組件來處理，而不是當前使用的應用程序的經典操作系統，該組件通過模塊訪問當前所需的資源。
下圖說明了Fuchsia OS應用程序開發背后的模塊化概念。
Fuchsia OS的應用程序開發基於模塊化結構。
模塊化系統架構
Fuchsia OS的系統架構也基於模塊化方法。操作系統由四個或多或少的獨立級別組成，每個級別都有其自己的任務：Zircon，Garnet，Peridot和Topaz。
Zircon
Zircon（以前為Magenta）是新的Google操作系統的基礎，但嚴格來說，它不是Fuchsia OS的一部分，也可以與其他操作系統一起使用。
Zircon包含Fuchsia OS的內核，設備管理器，最核心的第一層設備驅動程序以及底層系統庫（如libc和launchpad）。此外，Zircon還提供FIDL（Fuchsia 接口定義語言），這是一種用於進程間通信的協議。FIDL是獨立於編程語言的，但是與流行的編程語言（例如C，C ++，Dart，Go和Rust）具有聯系。
作為Fuchsia OS的基礎，Zircon提供了對后續級別的硬件訪問，在共享硬件資源上創建了軟件抽象，並充當了低級軟件開發的平台。Zircon是Project Little Kernel（LK）的結果，該項目充當Android的引導程序。
Garnet
Garnet是基於Zircon的第一款針對Fuchsia 的系統層。提供了設備級別的各種系統服務以及網絡，媒體和圖形服務，例如，用於軟件安裝，系統管理以及與其他系統的通信。Garnet包含圖形渲染器Escher，程序包管理和更新系統Amber以及文本和代碼編輯器Xi。
Peridot
Peridot是Fuchsia OS的操作系統級別，根據當前用戶要求在其上管理和編譯模塊化應用程序（請參見上文）。Peridot的核心成分是Ledger和Maxwell。
- Ledger：Ledger是基於雲的存儲系統（分布式存儲系統），它為每個Fuchsia組件（模塊或代理）提供單獨的數據存儲。這在不同設備之間同步。這使用戶可以在當前Fuchsia 的設備上繼續停留在其他Fuchsia 的設備上的位置。
- Maxwell：通過Maxwell，Google在Fuchsia OS中集成了一個組件，該組件將給用戶提供了人工智能。就像Fuchsia 一樣，Maxwell具有模塊化設計。AI系統由一系列代理組成，這些代理分析用戶的行為及其所使用的內容，在后台確定合適的信息，並將建議轉發給操作系統-例如，應加載哪些模塊或故事以適合用戶在特定時間的行為。Google語言助手也是AI組件的一部分，該組件將在Fuchsia項目的框架內以代碼Kronk的形式進一步開發。
注意
到目前為止，Kronk是Fuchsia OS唯一未作為開源項目開發的組件。
Topaz
Topaz是Fuchsia OS的系統級別，用戶可以在其中與操作系統進行交互。在此顯示以下級別定義的組件的用戶界面：帶主屏幕的圖形用戶界面（取決於設備Armadillo或Capybara）以及模塊的可視前端。Google的跨平台開源移動應用程序框架Flutter也已在此系統級別集成。因此，可以假定Fuchsia OS用戶將來也將能夠運行和使用其他系統的應用程序，例如Android或iOS應用程序。
Fuchsia OS的四個系統級別：Zircon， Garnet， Peridot， and Topaz
Fuchsia OS的優缺點一目了然
按照模塊化方法，Fuchsia OS的開發人員已將系統體系結構划分為具有特殊任務的各個區域。這不僅提高了代碼的可讀性，而且影響了操作系統的適應性和更新。除其他外，Google解決了Android長期以來一直在努力的更新問題。
事實
Android生態系統正在努力解決更新問題。查看官方分發儀表板可以看到：操作系統的新版本正在緩慢傳播。這是競爭對手蘋果不會面臨的問題。盡管Apple硬件和軟件來自同一來源，可以直接進行修改，但每個Android更新必須首先由各種硬件制造商實施。
此外，模塊化系統架構可滿足Google銷售合作伙伴的需求，他們希望根據自己的想法來適應或擴展Fuchsia OS。
硬件制造商可以與自己的產品交換操作系統的各個級別，而不會影響其他級別的功能。例如，三星可以用自己開發的TouchWiz風格的用戶界面代替Topaz。亞馬遜可以放棄Peridot和Google Language Assistant，而為Fuchsia OS配備基於Alexa的基於AWS的應用程序模塊。
在這兩種情況下，設備制造商都可以提供個性化的Fuchsia OS版本，而不會影響Zircon和Garnet功能或這些層的正式更新周期。
| 好處 | 缺點 |
|---|---|
| Fuchsia OS的模塊化系統架構使Google可以比Android更快地推出安全更新。 | Google使Ledger成為Fuchsia OS的核心組件。Ledger控制跨多個設備的應用程序同步，從而將系統緊密地綁定到雲。 |
| 由於采用了模塊化設計，硬件制造商可以用自己的模塊替換Fuchsia OS的各個系統級別，而不會影響其他級別的功能。 |
發展狀況
Fuchsia OS正在慢慢成形，但仍未准備好投放市場。Google甚至尚未宣布正式發布日期。據媒體報道，第一批硬件測試已經進行。作為首家測試Fuchsia操作系統的設備制造商，華為已成功在Honor Play上啟動了新操作系統。該智能手機配備了華為麒麟970芯片，該芯片還用於該制造商的其他設備中，例如Mate 10，Mate 20和Mate 20 Pro。
Fuchsia OS演示
Fuchsia OS可以在開發階段早期編譯為APK（Android軟件包）並安裝在Android智能手機和平板電腦上。該曼努埃爾Goulão在mgoulao.github.io“>Fuchsia OS演示版Fuchsia OS演示節目是什么樣子。
如果在瀏覽器中訪問Fuchsia OS演示，則會看到一個網站，其中顯示了操作系統的啟動屏幕。這為用戶提供了背景圖像和當前時間。此外，還有三個按鈕可用：一個用於打開Wi-Fi設置的按鈕，一個用於注冊用戶的登錄按鈕以及一個來賓登錄。
該演示僅允許您注冊為訪客。
Armadillo –為觸摸屏優化的Fuchsia OS圖形用戶界面/來源：https://mgoulao.github.io/fuchsia-web-demo/
注冊用戶可以訪問Fuchsia OS的主屏幕，該屏幕在一頁上顯示所有信息。
主屏幕上最突出的元素是屏幕中央的窗口，其中包含Google搜索欄，Google語言向導和設備上安裝的應用程序。
借助Fuchsia OS，Google放棄了具有多個屏幕的設計，這在Android或iOS中是常見的，而是在主屏幕上顯示所有內容。資料來源：https://mgoulao.github.io/fuchsia-web-demo/
如果您啟動一個應用程序（僅使該演示作為虛擬對象可用），您會看到Google選擇了基於窗口的用戶界面。
啟動的應用程序在單獨的窗口中執行，並在主屏幕上以圖塊形式顯示給用戶。資料來源：https://mgoulao.github.io/fuchsia-web-demo/
單擊主屏幕中間的用戶圖像會打開一個菜單，其中包含常用設置。
只需單擊即可訪問常用設置，例如WIFI和藍牙設置，音量和亮度。資料來源：https://mgoulao.github.io/fuchsia-web-demo/
參考資料：
https://arstechnica.com/gadgets/2020/12/googles-secretive-fuchsia-os-is-open-for-contributions/
https://www.ionos.com/digitalguide/server/tools/fuchsia-os/
