國產操作系統HarmonyOS(鴻蒙操作系統)開始進入到大眾的視野。
鴻蒙寓意為“萬物起源”,發展至今已經經過了好幾個迭代版本。
1.1.1.早期鴻蒙雛形 LiteOS
2015 年 5 月 20 日,華為大會上,華為發布最輕量級的物聯網操作系統 LiteOS。
Huawei LiteOS
Huawei LiteOS 是華為面向IoT領域,構建的輕量級物聯網操作系統,遵循BSD-3開源許可協議,可廣泛應用于智能家居、個人穿戴、車聯網、城市公共服務、制造業等領域,大幅降低設備布置及維護成本,有效降低開發門檻、縮短開發周期。
Huawei LiteOS 內核,包括任務管理、內存管理、時間管理、通信機制、中斷管理、隊列管理、事件管理、定時器等操作系統基礎組件,可以單獨運行。
具有高實時性,高穩定性,超小內核,基礎內核體積,可以裁剪至不到10K,低功耗,支持功能靜態裁剪等特點。
1.1.2.鴻蒙操作系統發展
2016年5月,鴻蒙正式在華為公司的軟件部內部立項并開始投入研發,吹響了研發鴻蒙操作系統的號角。
2019年8月10日,華為正式發布了HarmonyOS 1.0,該系統率先部署在智慧屏上。華為消費者業務CEO余承東在發布會上宣布鴻蒙將進行開源。
2020年9月10日,華為發布HarmonyOS 2.0,主要在3個方面做出重大提升:分布式的軟總線、分布式的數據管理及分布式的安全,此版本可用于大屏、手表和車機。
2020年12月,華為發布面向開發者提供了手機版本HarmonyOS 2.0的Beta版本,開發者可以訪問華為開發者聯盟官網 ,申請獲取 HarmonyOS 2.0 手機開發者 Beta 版升級 。
2021年6月2號,華為發布可以覆蓋手機等移動終端的HarmonyOS 2.0。
2021年10月,華為發布鴻蒙3.0版本。
2023年8月4日,華為正式發布鴻蒙4.0,華為Mate 60和Mate 60Pro系列出廠預裝了鴻蒙OS 4系統。
1.1.3.鴻蒙操作系統介紹
鴻蒙系統不同于既有的Android、ios、Windows、Linux等操作系統,它面向的是1+8+N的全場景設備,能夠根據不同內存級別的設備進行彈性組裝和適配,并且跨設備交互信息。
比如可以將手機端播放的視頻遷移到智慧屏,通過大屏來觀看視頻,同時也可以將視頻音效分離到外設音響;通過設備A獲取設備B的數據;多設備終端數據同步等。
1+8+N全場景
目前的硬件生態是相互割裂的,無論手機、手表、電視還是手機,都有各自獨立的生態,影響用戶體驗,用戶希望打破設備間的壁壘,實現設備間的無縫連接。
為此,鴻蒙操作系統基于用戶體驗的考慮,要實現的是設備間的1+8+N的萬物互聯。
“1”指的是中間位置的手機,用戶流量的核心入口。
“8”指手機的外圍8類設備,包括:PC、TV、平板電腦、耳機、眼鏡、手表、車機、音箱,在人們的日常生活中使用頻率僅次于手機。
“N”指最外層的搭載鴻蒙系統的物聯網設備,應用場景包括:運動健康、影音娛樂、智慧出行、移動辦公、智能家居等。
各應用場景常見的設備有:運動健康:血壓計、智能秤等;
影音娛樂:游戲、視屏等;
智慧出行:定位、打車等;
移動辦公:打印機、投影儀等;
智能家居:掃地機、攝像頭等;
鴻蒙操作系統3大特征
1.實現設備之間硬件互助,資源共享,比如:手機將視頻分享給智慧屏,將音頻分享給音箱,音視頻同步。
2.一次開發,多端部署。
3.統一OS,彈性部署。根據設備的資源能力和業務特征靈活裁剪,滿足不同形態終端設備對操作系統的要求。
華為于2020年9月10號將HarmonyOS 2.0源碼捐贈給開放原子開源基金(國內首個開源軟件基金會)會孵化,得到OpenHarmonyOS 1.0并開放下載。
2020年12月22號,OpenHarmony全場景分布式終端操作系統(以下簡稱OpenHarmony)項目群正式成立,該項目群是由中國科學院軟件所、華為終端公司、京東集團等7家單位組成,共同規劃OpenHarmony的持續發展。
2021年6月2日發布會上,開放原子開源基金會將孵化的OpenHarmony 2.0 全量開源發布。
HarmonyOS實際上分為3個部分:OpenHarmonyOS、包括HMS(Huawei Mobile Services,華為移動服務)在內的閉源應用與服務,以及其他開放源代碼。
OpenHarmonyOS 是鴻蒙操作系統中開源的部分,HarmonyOS是基于OpenHarmonyOS 的商用發行版。
HarmonyOS整體遵從分層設計,從下向上依次為:內核層、系統服務層、框架層和應用層。
系統功能按照“系統 > 子系統 > 功能/模塊”逐級展開,在多設備部署場景下,支持根據實際需求裁剪某些非必要的子系統或功能/模塊。
1.2.1.內核層
內核子系統:HarmonyOS采用多內核設計,支持針對不同資源受限設備選用適合的OS內核。內核抽象層(KAL,Kernel Abstract Layer)通過屏蔽多內核差異,對上層提供基礎的內核能力,包括進程/線程管理、內存管理、文件系統、網絡管理和外設管理等。
驅動子系統:硬件驅動框架(HDF)是HarmonyOS硬件生態開放的基礎,提供統一外設訪問能力和驅動開發、管理框架。
1.2.2.系統服務層
系統服務層是HarmonyOS的核心能力集合,通過框架層對應用程序提供服務。該層包含以下幾個部分:
系統基本能力子系統集:為分布式應用在HarmonyOS多設備上的運行、調度、遷移等操作提供了基礎能力,由分布式軟總線、分布式數據管理、分布式任務調度、方舟多語言運行時、公共基礎庫、多模輸入、圖形、安全、AI等子系統組成。
其中,方舟運行時提供了C/C++/JS多語言運行時和基礎的系統類庫,也為使用方舟編譯器靜態化的Java程序(即應用程序或框架層中使用Java語言開發的部分)提供運行時。
基礎軟件服務子系統集:為HarmonyOS提供公共的、通用的軟件服務,由事件通知、電話、多媒體、DFX(Design For X) 、MSDP&DV等子系統組成。
增強軟件服務子系統集:為HarmonyOS提供針對不同設備的、差異化的能力增強型軟件服務,由智慧屏專有業務、穿戴專有業務、IoT專有業務等子系統組成。
硬件服務子系統集:為HarmonyOS提供硬件服務,由位置服務、生物特征識別、穿戴專有硬件服務、IoT專有硬件服務等子系統組成。
1.2.3.框架層
HarmonyOS應用開發提供了ArkTS/JS/C/C++/Java等多語言的用戶程序框架,兩種UI框架(包括適用于ArkTS/JS語言的方舟開發框架即ArkUI、適用于Java語言的Java UI框架),以及各種軟硬件服務對外開放的多語言框架API。
1.2.4.應用層
應用層包括系統應用和第三方非系統應用。
理解Ability
在HarmonyOS分布式系統中,一切皆能力,能力無大小。
在HarmonyOS應用程序中,
一個頁面即一種能力,如登錄頁面,即具有登錄功能的能力;
一個服務即一種能力,如后臺播放音樂的能力;
一個數據操作即一種能力,如獲取數據庫數據等。
同時能力之間也可以互相調用,通過頁面能力來管理后臺音效播放與暫停。
在HarmonyOS應用程序中將能力分為FA(Feature Ability,即元程序)和PA(Particle Ability,即元服務)兩種類型。
HarmonyOS的應用由一個或多個FA(Feature Ability,特征能力)或PA(Particle Ability,粒子能力)組成,應用程序可以以能力為單位進行部署。
其中,FA有UI界面,提供與用戶交互的能力;而PA無UI界面,提供后臺運行任務的能力以及統一的數據訪問抽象。
FA在進行用戶交互時所需的后臺數據訪問也需要由對應的PA提供支撐。
基于FA/PA開發的應用,能夠實現特定的業務功能,支持跨設備調度與分發,為用戶提供一致、高效的應用體驗。
1.3.1.鴻蒙開發崗位
基于HarmonyOS技術架構,鴻蒙開發分為:鴻蒙應用開發、鴻蒙操作系統開發、HarmonyOS IOT 設備開發、openHarmony內核驅動開發、華為HMS(Huawei Mobile Services,華為手機服務)應用開發。
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