1.1 HarmonyOS系统架构
搭载HarmonyOS的设备在系统层面融为一体,形成超级终端,使设备的硬件能力可以弹性扩展,实现设备之间资源共享。对消费者而言,HarmonyOS能够将生活场景中的各类终端进行整合,实现不同终端设备之间的快速连接、能力互助,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。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,从而能够聚焦上层业务逻辑。
一套操作系统可以满足不同能力的设备需求,实现弹性部署。HarmonyOS采用组件化的设计方案,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。
HarmonyOS提供支持多种开发语言的API,包括Java、XML(Extensible Markup Language)、C/C++、JS(JavaScript)、CSS(Cascading Style Sheets)和HML(HarmonyOS Markup Language)。
HarmonyOS整体遵从分层设计,从下向上依次为内核层、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,在多设备部署场景下,HarmonyOS支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块,如图1-1所示。
1.内核层
内核子系统: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操作系统(Operating System,OS)内核。内核抽象层(Kernel Abstract Layer,KAL)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。
驱动子系统:硬件驱动框架(HDF)是HarmonyOS硬件生态开放的基础,提供统一外设访问能力和管理框架。
图1-1 HarmonyOS整体技术架构
2.系统服务层
系统服务层是HarmonyOS的核心能力集合,通过框架层对应用程序提供服务。该层包含如下系统集。
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、迁移等操作提供基础能力,由分布式软总线、数据管理、任务调度、方舟运行时、公共基础库、图形、安全、AI等子系统组成。其中,方舟运行时提供了C/C++/JS多语言和基础的系统类库,也为使用方舟编译器静态化的Java程序(应用程序或框架层中使用Java语言开发的部分)提供运行。
基础软件服务子系统集: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: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: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。
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。
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和Ability框架,两种UI框架(包括适用于Java语言的Java UI框架和适用于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。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。
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。其中,FA有UI(User Interface,用户界面),提供与用户交互的能力;而PA无UI,提供后台运行任务的能力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由对应的PA提供支撑。基于FA/PA的开发应用,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。