前言

• 本章主要介绍HarmonyOS分布式操作系统的概念、关键技术与能力以及HarmonyOS典型的应用场景。

---

目标

• 学习完成本课程后，您将能够：
  • 了解HarmonyOS的相关概念和产品定位；
  • 了解HarmonyOS的技术架构；
  • 了解HarmonyOS的关键特性。

---

一、HarmonyOS简介

1.1、初识HarmonyOS

• HarmonyOS 是一款面向万物互联时代的、全新的分布式操作系统。
• 与市面上传统系统（window, 安卓，IOS，塞班等）的差异：
  • 在单设备系统能力的基础上，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。

1.2、HarmonyOS典型应用场景

• HarmonyOS以手机为核心，构建1+8+N全场景应用。
  • 常用8种场景有：PC、AI音箱、耳机、VR/AR眼镜、车机、智慧屏、手表、Pad.
  • N种场景为IOT产品。

• PC+手机构建具有强大通信能力、高效人机交互和丰富应用生态的新设备。
• 手机+手表跨设备业务流转，开创新的生活方式。

二、HarmonyOS架构与安全

2.1、HarmonyOS架构

名词解释：

• HDF, Hardware Driver Foundation，硬件驱动框架，用于提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架。

• KAL , Kernel Abstract Layer, 内核抽象层，屏蔽多内核差异，为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、网络管理以及外设管理等。

• FA , Feature Ability,在FA模型(已经不再主推)中代表有界面的Ability，用于与用户进行交互。

• PA ,Particle Ability，在FA模型(已经不再主推)中代表无界面的Ability，主要为Feature Ability提供支持，例如作为后台服务提供计算能力，或作为数据仓库提供数据访问能力。

• HarmonyOS整体遵从分层设计：从下往上依次为：内核层、系统服务层、框架层和应用层。
  -系统功能按照：“系统” -> “子系统” -> "功能/模块"逐级展开，在多设备部署情况下，根据需求裁剪非必要的子系统或者功能。

2.1.1 内核层

内核层主要包括内核子系统和驱动子系统。

• 内核子系统：HarmonyOS采用多内核设计，支持不同资源受限设备选用适合的OS核。内核抽象层通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础内核能力，包括：进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理以及外设管理等。
• 驱动子系统：硬件驱动框架(HDF)是HarmonyOS硬件生态开放的基础，提供统一的外设访问能力、驱动开发、管理框架。
  • 统一驱动框架优势：驱动与内核解耦，支持运行动态加载，让更多的IOT设备接入超级终端。
    • 通过平台、系统接口解耦，构建统一的驱动平台底座，兼容Linux、LiteOS等不同的内核；
    • 支撑百K级~G级容量的1+8+N设备的部署；
    • 根据不同的设备形态，支持用户态部署和内核态部署；

2.1.2 系统服务层

根据不同设备形态的部署环境，各个子系统集可以按子系统粒度裁剪，子系统内部又可以按功能粒度裁剪。

2.1.3 框架层

• 框架层为HarmonyOS应用开发提供：
  • 用户程序框架：支持Java/C/C++/JS等多种语言；
  • Ability框架：应用所具备能力的抽象；
  • 两种UI框架：适用于Java语言的Java UI框架和适用于JS语言的JS UI框架；
  • 多语言框架API：支持多种软硬件服务对外开发的语言框架；
• 根据系统组件化裁剪程度，HarmonyOS设备支持的API也有所不同。

2.1.4 应用层

• 应用层包括系统应用和扩展/第三方非系统应用；
• HarmonyOS应用分为一个或者多个FA或者PA组成。
  • FA有UI界面，提供与用户交互能力；PA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在进行用户交互时所需的后台数据访问也需要对应的PA提供支撑；
  • 基于FA/PA开发的应用，能够实现特定的业务功能，支持跨设备调度和分发，为用户提供统一致、高效的应用体验