HarmonyOS 系统架构
HarmonyOS是一款面向万物互联
时代的、全新的分布式
操作系统。
在传统的单设备系统能力基础上,HarmonyOS提出了基于同一套系统能力
、适配多种终端形态
的分布式理念。能够支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等多种终端设备,提供全场景(移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等)业务能力。
HarmonyOS具有三大特征:
- 搭载该操作系统的设备在系统层面融为一体、形成超级终端,让设备的硬件能力可以弹性扩展,实现设备之间硬件互助,资源共享。
对消费者而言,HarmonyOS能够将生活场景中的各类终端进行能力整合,实现不同终端设备之间的快速连接、能力互助、资源共享,匹配合适的设备、提供流畅的全场景体验。 - 面向开发者,实现一次开发,多端部署。
对应用开发者而言,HarmonyOS采用了多种分布式技术,使应用开发与不同终端设备的形态差异无关,从而让开发者能够聚焦上层业务逻辑,更加便捷、高效地开发应用。 - 一套操作系统可以满足不同能力的设备需求,实现统一OS,弹性部署。
对设备开发者而言,HarmonyOS采用了组件化的设计方案,可根据设备的资源能力和业务特征灵活裁剪,满足不同形态终端设备对操作系统的要求。
一、系统架构
HarmonyOS整体遵从分层设计依次为:内核层
、系统服务层
、框架层
、应用层
。
HarmonyOS系统功能上按照 系统 > 子系统 > 功能/模块
逐级展开,在多设备部署场景下,支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块。
1.1 内核层
HarmonyOS采用多内核设计,支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核。
- 内核抽象层(KAL,Kernel Abstract Layer)
通过屏蔽多内核差异,对上层提供基础的内核能力,包括进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等; - 硬件驱动框架(HDF)
硬件驱动框架(HDF)是HarmonyOS硬件生态开放的基础,提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架
。
1.2 系统服务层
系统服务层是HarmonyOS的核心能力集合,系统服务层通过框架层对应用程序提供服务。
系统服务层根据不同设备形态的部署环境,基础软件服务子系统集、增强软件服务子系统集、硬件服务子系统集内部可以按子系统粒度裁剪
,每个子系统内部又可以按功能粒度裁剪
(HarmonyOS系统功能上按照 系统 > 子系统 > 功能/模块
逐级展开)。
- 系统基本能力子系统集:
系统基本能力子系统集为分布式应用在HarmonyOS多设备上的运行、调度、迁移等操作提供了基础能力。由分布式软总线
、分布式数据管理
、分布式任务调度
、方舟多语言运行时
、公共基础库
、多模输入
、图形
、安全
、AI等子系统
组成。
方舟运行时
提供了C/C++/JS多语言运行时
和基础的系统类库
,也为使用方舟编译器静态化的Java程序
提供运行时。 - 基础软件服务子系统集:
基础软件服务子系统集为HarmonyOS提供公共的
、通用的
软件服务。由事件通知
、电话
、多媒体
、DFX(Design For X)
、MSDP&DV
等子系统组成。 - 增强软件服务子系统集:
为HarmonyOS提供针对不同设备的
、差异化的能力
增强型软件服务。由智慧屏专有业务、穿戴专有业务、IoT专有业务等子系统组成。 - 硬件服务子系统集:
为HarmonyOS提供硬件服务。由位置服务、生物特征识别、穿戴专有硬件服务、IoT专有硬件服务等子系统组成。
1.3 框架层
框架层为HarmonyOS应用开发提供了Java/C/C++/JS
等多语言的用户程序框架
、Ability框架
、两种UI框架
,以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架API(根据系统的组件化裁剪程度,HarmonyOS设备支持的API也会有所不同)。
- 用户程序框架:
为HarmonyOS应用开发提供了Java/C/C++/JS等多语言的程序框架。 - UI框架:
包括适用于Java语言的Java UI框架
、适用于JS语言的JS UI框架
,以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架API - Ability框架:
HarmonyOS支持应用以Ability为单位
进行部署
,一个应用可以具备多种能力(即可以包含多个Ability
)。
Ability
可以分为FA(Feature Ability)
和PA(Particle Ability)
两种类型。
FA(Feature Ability)
包含一组显示页面;
PA(Particle Ability)
用于提供后台运行任务的能力,不包含显示页面。
1.4 应用层
应用层包括系统应用和第三方非系统应用。
HarmonyOS的应用由一个或多个FA(Feature Ability)
或PA(Particle Ability)
组成。
FA(Feature Ability)
有UI界面,提供与用户交互的能力;PA(Particle Ability)
无UI界面,提供后台运行任务的能力以及统一的数据访问抽象。
FA(Feature Ability)
在进行用户交互时所需的后台数据访问也需要由对应的PA(Particle Ability)
提供支撑。基于 FA/PA 开发的应用,能够实现特定的业务功能,支持跨设备调度与分发,为用户提供一致、高效的应用体验。
二、开发语言
HarmonyOS提供了支持多种开发语言的API,供开发者进行应用开发。
支持的开发语言包括Java
、 JS(JavaScript)
、XML(Extensible Markup Language)
、C/C++
、CSS(Cascading Style Sheets)
和HML(HarmonyOS Markup Language)
。
三、参考:
harmonyos developer:
https://developer.harmonyos.com/cn/
= THE END =
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