华为北京研究所的食堂，周末也好热闹！

9月7日，笔者到华为北研所，参加华为方舟编译器（以下简称“方舟”）的开源主题沙龙。

正赶上饭点，点了个安徽板面。

各个档口的师傅，热情招呼着。

“瓜哥凉面”的档口，还排起了队，要知道这可是周六！

看来华为的“不休息”，果然名非虚传。

OK~言归正传，来聊聊本次“方舟”开源沙龙。

沙龙合影

沙龙上，一位开发小哥哥，动情讲述了“方舟”的前世今生。

这不是挪亚的方舟，这是华为的方舟！

方舟，英文名叫“ark”，来源于《圣经》：一名叫做挪亚的男子，用歌斐木造船，船名叫“方舟”。

洪水来临时，挪亚让一家八口人、和各样动物的一对公母，上船躲避洪水、并让人类和动物得以繁衍后代。

华为把编译器起名“方舟”，笔者认为，拯救当下编译器的困境，一定是其初心之一。

事实上，华为做编译器，已有近10年历史。

2009年，华为首个编译器团队“方舟”成立，后来，很多国内外编译器人才，也陆续加入。

对于刚成立的“方舟”来说，一是解决华为产品的性能问题，再就是解决手写汇编问题。

当时，团队基于GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件），做了DSP（Demand-Side Platform，需求方平台）的编译器后端，这样就可以发挥整个DSP的性能优势。

2014年，“方舟”团队日渐葳蕤 ，一些著名教授和博士也开始加入。

Fred Chow便是团队中一位著名的华人教授，他还是Open64的鼻祖。

2015年，无线基站又面临一个问题，即在DSP编程时，很多人都是用手写汇编。而手写汇编存在的问题是：每一代芯片更新换代时，它都得去适配。

为解决该问题，“方舟”团队想出一个方法：将C语言和MATLAB结合起来，在C语言中加上MATLAB的数据类型和操作，最终形成CM语言。

这个定制语言，仿佛一个杠杆，为“方舟”省去大量开发工作。

在华为内部，各个部门会按照重要性来分级。最初，方舟编程语言实验室和编译团队，都是4级部门。

2016年，华为对编译器和编程语言，越来越看重，遂成立编译器与编程语言实验室。

2016年之后，华为手机卖得不错，但也遇到很多问题。

从那时开始，华为在思考，能否搞一个全新的编译器，来铲除产品痛点？

“被迫”诞生的“方舟”：没有粮？自己种！

正如神话传说中，每一个英雄的诞生，都是为了拯救而来。

“方舟”也不例外。

当时华为遇到的困局是：一般编译器，都是用虚拟机的运行方式。它的原始模式，是从Java转成DEX文件，然后在手机上安装，安装完之后，再进行运行安装。

但整个虚拟机，使用的是混合式执行模式，它在执行这个模式时，会不断地切换、并产生一些开销。为这个问题，华为内部讨论颇久。

很多人说，应该在现有虚拟机上改，还有另外一种方案，即华为另起炉灶，自己做一套能够执行Java的运行环境和编译器。

当时，很多人赞同走第一条路，因为第一条路最省事，投入也不大，还能快速看到效果。

但是，“方舟”团队认为，直接在虚拟机上改，只是治标不治本，华为可以优化GC（Garbage Collector，垃圾收集器），也可以优化JIT（Just In Time，准时制生产方式）。但这样无法彻底解决问题。

最终，华为亲自上！

据介绍，“方舟”前期工作耗时巨长，光是梳理MAPLE框架，就花费两年时间，而从IR（Intermediate Representation，中间语言）的设计、到整个编译器过程，从Demo到产品化，也需要时间。

一篇论文成为方舟编译器的“航海灯塔”

后来，Fred Chow教授的一篇论文，起到点石成金的作用。他在这篇论文中指出，IR应该具备的特征、以及好的IR“长啥样”......

Fred Chow这篇论文，让团队开始自问：“方舟”能不能做一个统一的IR，既支持多种语言表示，又能支持后端多种芯片代码指定生成？

答案是可以。日后来看，这篇论文，堪称“方舟”的指路灯塔。

在灯塔的指引下，“方舟”团队发现，基于MAPLE IR，可以做更复杂的优化、以及更广义的控制流分析。

而MAPLE IR能让开发者，看到更多程序信息，能给编译器提供更多优化机会。可以说，“方舟”的立项，既是华为的技术选择，也是华为的自我挑战。

后来的日子中，作为“水手”的“方舟”开发者们，卯足劲去研究LLVM等业界技术。

“方舟”往事：“小黑屋”噼里啪啦到天明

冰心曾说：“成功的花，人们只惊慕她现时的明艳！然而当初她的芽儿，浸透了奋斗的泪泉，洒遍了牺牲的血雨！”

2017年5月，“方舟”团队终于把Java程序的HelloWorld跑出来，这标志着，整个编译器框架开发完成！


沙龙现场，方舟编译器架构师讲述“方舟始末”

2017年12月，“方舟”团队在Android系统里，增加一个方舟MAPLE Zygote，目的是用于孵化方舟应用，即把Mygote的运行方式，换成“方舟”的运行方式。

这件事，则标志着“方舟”团队把整个Mygote程序从只能启动，做到可以运行起来，并且能够支持方舟计算器运行。

在此之间，“方舟”团队一行一行地调代码。为专心工作，工程师们在杭州方舟编译器的“小黑屋”里，没黑没夜大干一个月......

2018年春节，“方舟”团队把整个SystemServer（Android系统中的核心进程）运行起来。光SystemServer这个进程，就有500万行代码、180个服务！

后来，团队又历时半年多，进行调优、解Bug、和产品化......

2018年9月1日，方舟编译器开始商用！

“方舟”开源：听人劝，吃饱饭

开源之前，华为内部走访很多厂商和高校，请教“方舟”社区后续该如何发展，他们给出的意见，竟然惊人的一致——开源。

在沙龙现场演讲的小哥哥表示，“方舟”会持续开源，而开源是一个循序渐进的过程，他们内部还有很多代码，要整理和合规认证。

但，可以肯定的是，到2020年，“方舟”所有代码都会开源。

2019年，曾有记者问，任正非信奉的人生信条是什么？他只说四个字：合作共赢。

如果盘点2019年华为的关键词，开放，一定算一个。

这种开放，体现在任正非频繁接受采访，体现在鸿蒙OS和“方舟”的开源......

而本次举行的首场“方舟”开源沙龙，不过是“方舟”开放的起点。

它还有更伟大的征程：计划招募2000名左右的代码贡献者。

“方舟”希望贡献者做什么？

共建方舟IR

“方舟”IR的标准，还没有完全制定好。因为，不同的高级语言，有不同的特征，它们的的类型系统不一样、内存管理机制不一样，内存对象模型也不一样。

故此，“方舟”希望听取业界和学术界的意见，从而逐渐制定出标准。

共同开发多语言前端

目前，“方舟”只做Java，C++还在开发。JS等其他语言的开发，很缺少力量，所以亟需支援。

共同开发多芯片后端

当下，“方舟”内部只做出ARM64的后端，ARM32还在规划中。此外，可能还有一些厂家在用X86。因此，外部贡献者可以结合自己的芯片，做一些后端开发，也可以把“方舟”用在自家产品中（“方舟”官网：https://www.openarkcompiler.cn ）。

后记

曾有记者问，下一个倒下的是不是华为？任正非说，一定是。

市面上，也有一本名为《下一个倒下的会不会是华为》的书籍。

别说下一个倒下的，会不会是华为，就连下一个倒下的，是不是我们自己，都很难说。

这是一个瞬息万变的世界，一朝繁华，一朝梦碎。

计划赶不上变化的年代，个人也好，公司也好，可以学学华为，把自己“开源”，该求助就求助，该合作就合作，众人拾柴火焰高，这是永恒不变的道理！

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