系统介绍

AliOS 是基于 Linux Kernel 研发的驱动万物智能的操作系统，适用于多种设备类型，如物联网设备、手机、平板电脑、电视、车载系统等。下图是 AliOS Lite整体架构及系统的主要组件模块。图1 AliOS系统架构和模块

应用层（Applications）

系统包含内置的系统级应用来提供系统各种能力给到最终用户。这些应用包括常见的桌面（Desktop）、系统界面（SystemUI）、浏览器（Browser）、音乐（Music）、录音机（Recorder）、设置（Settings）等。系统定制者和应用开发者可以基于应用框架层的API能力开发新的应用。

应用框架层（Application Framework）

应用开发者使用 JavaScript 语言开发 AliOS系统的应用（称为“CloudApp”），通过 AliOS 应用框架提供的 JavaScript API 访问 AliOS 系统完整能力集以及系统的“云服务”能力集。同时，系统提供一定程度的本地化接口（C/C++ API），方便应用开发者在一些场景下来获得更好性能的能力。应用框架层主要包括以下组件和服务：

灵活、可扩展的用户界面系统，方便开发者构建优美、流畅的用户交互体验开发者除了可以使用代码创建用户界面以外，还可以使用基于 XML 的 AliOS 界面定义语言 UI Markup Language描述用户界面的构成和布局，由应用框架在运行时帮助创建相应的用户界面。
基于页面Page的应用组件和应用生命周期管理，利于开发者灵活构建应用结构开发者可以自定义页面生命周期中重要阶段的事件处理逻辑，通过 Page Link 启动一个新的页面，与另一个页面进行通信和数据交换，通过 Page Cover使得应用的能力可以在应用之外的其它容器中被组合，利于服务的轻量化和整合。
应用资源的存取和管理，方便开发者在任何时候对于非代码应用数据的存取开发者可以方便地访问与目标地区（locale）以及设备类型（例如屏幕分辨率）相匹配的非代码的应用资源，例如文本、图片等。
系统能力服务，方便开发者充分利用设备的能力。开发者使用应用框架提供的系统API可以访问目标设备上操作系统提供的各项能力，例如 WiFi、蓝牙、电话、网络通信、通知等。
系统“云服务”，为开发者提供打造进阶服务的能力。系统整合并提供了一系列对开发者非常有用的云服务能力，例如账号、支付、推送通道、基于位置的服务、搜索、场景化服务等。

值得一提的是，熟悉 Web 和 HTML 的开发者也可以使用 HTML 开发 CloudApp，并且也具有直接调用应用框架层接口的能力。 AliOS 应用开发者可以在"API参考"找到完整的应用框架系统API 列表。

应用运行时层（Application Runtime）

应用运行时环境为系统上的应用（CloudApp）提供完整、高效、可控的运行时环境，支持CloudApp包资源获取、缓存等能力。该层包含以下几个重要组件：

虚拟机虚拟机及核心库设施是一个兼容Node.js的JavaScript运行时环境，支持事件驱动、非阻塞 I/O 操作，并提供高效的JavaScript编译与执行、对象生命周期管理与垃圾回收机制。每一个AliOS应用进程都有自己独享的虚拟机实例，为了减少应用进程的内存开销，同时加快虚拟机启动速度，AliOS采用了Seed进程机制：每一个应用进程都是从一个共同的祖先进程，即Seed进程创建。Seed进程在 AliOS 系统启动阶段就会被创建，此时Seed进程会创建虚拟机实例并对其进行初始化，加载应用框架和其它一些每个应用进程都可能用到的库。当需要一个新的应用进程时，系统从Seed进程创建出一个新的进程，新的进程与 Seed 进程分享了实例代码，应用框架以及其它的共享库代码和数据。一旦这些共享代码或数据被应用进程修改了，“copy-on-wirte”机制会将修改的被修改的代码或数据拷贝到相应应用进程，而Seed进程以及其它由 Seed 进程创建而来的应用进程不受此影响，进程间的安全边界得到保证。
页面生命周期管理服务（PageSystem）
- 静态页面管理服务（Static Page Management Service, SPMS）负责应用资源定位、下载/预下载、缓存、更新 AliOS 应用的页面以及页面所依赖的各种应用资源。
- 动态页面管理服务（Dynamic Page Management Service, DPMS）负责创建、清除 AliOS 应用的页面实例，当用户或者系统改变页面在其生命周期中所处状态时通知页面（例如从前台换到后台或从后台换到前台），页面链接（Page Link）的管理等。
SPMS 和 DPMS 一起协同配合，实现无论页面及其资源是否在设备本地，一旦有需要就能被高效地在设备本地加载运行。而一旦 AliOS 应用页面在 AliOS 应用分发中心被更新，SPMS 会和 DPMS 协作确保最短时间内用户可以用到最新的页面。
网络管理服务（Network Management Service, NMS）和数据管理服务（Data Management Service, DMS） AliOS 应用访问网络服务（例如通过 HTTP 协议访问一个 Web 服务）和本地数据服务（例如访问本地数据库）都是受控的，都是经由运行时环境中的NMS和DMS来处理。这样网络通讯和数据访问的安全性有了系统性的保障，可以有利管控不良应用给用户带来的不利后果。
图形用户界面渲染引擎（Agil Engine）这是一个高效的图形渲染引擎，它能够支撑开发者使用应用框架开发灵活、流畅的图形用户界面。
Web 引擎（Web Engine）系统兼容Web生态，包括HTML5的众多功能特性。运行时环境中的 Web 引擎支持应用框架中的系统 WebView，以及前面提到的使用 HTML 开发的 AliOS 应用的运行。

系统服务层（System services）

系统服务层是AliOS操作系统中提供硬件核心能力的服务层，为上层的应用框架提供基本的设备服务，例如窗口管理服务、WiFi、蓝牙、传感器、电源管理、多媒体、相机等，同时系统服务层还包含了一些基本的核心库，为系统中各个组件使用。

硬件抽象层（HAL, Hardware Abstraction Layer）

系统定位于服务各种智能化设备，所以需要能够适应这种层次的硬件。为此，在系统服务层之下硬件之上，系统定义了硬件的抽象层，用来解决硬件的差异带来系统架构上的适配问题。综合来看，硬件抽象层的主要目的在于：

保证系统的上层架构及模块设计一致，从而便于移植到不同的硬件平台
屏蔽底层硬件的差异性
提供最大的硬件覆盖性，提升系统的适用能力

内核层（Kernel）

系统复用来自于开源社区的Linux Kernel，主要是通过 Linux 内核管理设备硬件资源，如 CPU调度、缓存、内存、I/O 等。系统同芯片提供商一起进行内核的版本定期升级和维护。针对Linux Kernel，为了完成系统的要求，还需要在内存管理、安全机制、流量管控、进程间通信（IPC）等基础性方面进行有效性的提升。

除了上述阐述的六个层次之外，系统包含了更多特征和能力，体现在安全体系、AI能力和云上服务部分，主要包括以下三大类：

AI能力（Artificial Intelligence Capabilities）

系统整合了人工智能领域的能力，内置了包括机器学习框架（MLKit）、智能语音（NUI）、视觉智能(Vision)等在内的多种能力。

云上服务（Cloud Services）

系统整合了各种云上服务的能力，包括基础性的服务如帐号、支付、系统升级、备份、位置等，也加入了增强型的服务，例如推送、数据智能等。系统提供支持这些云服务的客户端框架，使得系统开发者在支持无缝连接AliOS所提供的云服务之外，可以根据自己的需要来定制自身云上的方案。

安全体系（Security）

系统提供了从上到下的一整套安全机制，从应用层的权限（Permission）、应用数据隔离、Web安全等，到运行时环境的安全沙箱、授权管理、证书管理和认证，再到内核层的SELinux新机制、完整性保护等等。一整套的安全体系构建贯穿在系统各个层次中，详情见系统安全部分的介绍。

转载：https://open.alios.cn/doc/develop.html

https://g.alicdn.com/aic/aep-docs/1.3.8/index.html

开源代码：https://github.com/alibaba/AliOS-Things

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