OpenHarmony 临时学习记录

1. 系统架构

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内核层

  • 内核子系统:采用多内核(Linux内核或者LiteOS)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。

  • 驱动子系统:驱动框架(HDF)是系统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。

系统服务层

  • 系统基本能力子系统集:为分布式应用在多设备上的运行、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、公共基础库、多模输入、图形、安全、AI等子系统组成。

  • 基础软件服务子系统集: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) 等子系统组成。

  • 增强软件服务子系统集: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:提供硬件服务,由位置服务、用户IAM、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。

框架层

  • 框架层为应用开发提供了C/C++/JS等多语言的用户程序框架和Ability框架,适用于JS语言的ArkUI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,设备支持的API也会有所不同。

应用层

  • 应用层包括系统应用和第三方非系统应用。应用由一个或多个FA(Feature Ability)或PA(Particle Ability)组成。其中,FA有UI界面,提供与用户交互的能力;而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。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

技术特性 todo? 需要去了解如何实现的

  • 分布式软总线:分布式软总线是多设备终端的统一基座,为设备间的无缝互联提供了统一的分布式通信能力,能够快速发现并连接设备,高效地传输任务和数据。

  • 分布式数据管理:分布式数据管理位于基于分布式软总线之上的能力,实现了应用程序数据和用户数据的分布式管理。用户数据不再与单一物理设备绑定,业务逻辑与数据存储分离,应用跨设备运行时数据无缝衔接,为打造一致、流畅的用户体验创造了基础条件

  • 分布式任务调度:分布式任务调度基于分布式软总线、分布式数据管理、分布式Profile等技术特性,构建统一的分布式服务管理(发现、同步、注册、调用)机制,支持对跨设备的应用进行远程启动、远程调用、绑定/解绑、以及迁移等操作,能够根据不同设备的能力、位置、业务运行状态、资源使用情况并结合用户的习惯和意图,选择最合适的设备运行分布式任务

  • 设备虚拟化:分布式设备虚拟化平台可以实现不同设备的资源融合、设备管理、数据处理,将周边设备作为手机能力的延伸,共同形成一个超级虚拟终端。

2. 各个子系统模块

子系统 简 介 适用范围
内核 支持适用于嵌入式设备及资源受限设备,具有小体积、高性能、低功耗等特征的LiteOS内核;支持基于linux kernel演进的适用于标准系统的linux内核。 小型系统标准系统
分布式文件 提供本地同步JS文件接口。 标准系统
图形 主要包括UI组件、布局、动画、字体、输入事件、窗口管理、渲染绘制等模块,构建基于轻量OS应用框架满足硬件资源较小的物联网设备或者构建基于标准OS的应用框架满足富设备(如平板和轻智能机等)的OpenHarmony系统应用开发。 所有系统
驱动 OpenHarmony驱动子系统采用C面向对象编程模型构建,通过平台解耦、内核解耦,兼容不同内核,提供了归一化的驱动平台底座,旨在为开发者提供更精准、更高效的开发环境,力求做到一次开发,多系统部署。 所有系统
电源管理服务 电源管理服务子系统提供如下功能:重启系统;管理休眠运行锁;系统电源状态管理和查询;充电和电池状态查询和上报;显示亮灭屏状态管理,包括显示亮度调节。 标准系统
泛Sensor服务 泛Sensor中包含传感器和小器件,传感器用于侦测环境中所发生事件或变化,并将此消息发送至其他电子设备,小器件用于向外传递信号的设备,包括马达和LED灯,对开发者提供控制马达振动和LED灯开关的能力。 小型系统
多模输入 OpenHarmony旨在为开发者提供NUI(Natural User Interface)的交互方式,有别于传统操作系统的输入,在OpenHarmony上,我们将多种维度的输入整合在一起,开发者可以借助应用程序框架、系统自带的UI组件或API接口轻松地实现具有多维、自然交互特点的应用程序。具体来说,多模输入子系统目前支持传统的输入交互方式,例如按键和触控。 标准系统
启动恢复 启动恢复负责在内核启动之后,应用启动之前的操作系统中间层的启动。并提供系统属性查询、修改及设备恢复出厂设置的功能。 所有系统
升级服务 可支持OpenHarmony设备的OTA(Over The Air)升级。 标准系统
帐号 支持在端侧对接厂商云帐号应用,提供分布式帐号登录状态查询和更新的管理能力。 标准系统
编译构建 编译构建子系统提供了一个基于Gn和ninja的编译构建框架。 所有系统
测试 开发过程采用测试驱动开发模式,开发者基于系统新增特性可以通过开发者自己开发用例保证,对于系统已有特性的修改,也可通过修改项目中原有的测试用例保证,开发者测试旨在帮助开发者在开发阶段就能开发出高质量代码。 所有系统
数据管理 数据管理支持应用本地数据管理和分布式数据管理:- 支持应用本地数据管理,包括轻量级偏好数据库,关系型数据库。- 支持分布式数据服务,为应用程序提供不同设备间数据库数据分布式的能力。 标准系统
语言编译运行时 语言运行时提供了JS、C/C++语言程序的编译、执行环境,提供支撑运行时的基础库,以及关联的API接口、编译器和配套工具。 所有系统
分布式任务调度 提供系统服务的启动、注册、查询及管理能力。 所有系统
JS UI框架 JS UI框架是OpenHarmony UI开发框架,支持类Web范式编程。 所有系统
媒体 提供音频、视频、相机等简单有效的媒体组件开发接口,使得应用开发者轻松使用系统的多媒体资源。 所有系统
事件通知 公共事件管理实现了订阅、退订、发布、接收公共事件(例如亮灭屏事件、USB插拔事件)的能力。 标准系统
杂散软件服务 提供设置时间的能力。 标准系统
包管理子系统 提供包安装、卸载、更新、查询等能力。 所有系统
电话服务 提供SIM卡、搜网、蜂窝数据、蜂窝通话、短彩信等蜂窝移动网络基础通信能力,可管理多类型通话和数据网络连接,为应用开发者提供便捷一致的通信API。 标准系统
公共基础类库 公共基础库存放OpenHarmony通用的基础组件。这些基础组件可被OpenHarmony各业务子系统及上层应用所使用。 所有系统
研发工具链 提供设备连接调试器hdc;提供了性能跟踪能力和接口;提供了性能调优框架,旨在为开发者提供一套性能调优平台,可以用来分析内存、性能等问题。 标准系统
分布式软总线 分布式软总线旨在为OpenHarmony系统提供跨进程或跨设备的通信能力,主要包含软总线和进程间通信两部分。其中,软总线为应用和系统提供近场设备间分布式通信的能力,提供不区分通信方式的设备发现,连接,组网和传输功能;而进程间通信则提供了对设备内或设备间无差别的进程间通信能力。 所有系统
XTS XTS是OpenHarmony兼容性测试套件的集合,当前包括acts(application compatibility test suite)应用兼容性测试套,后续会拓展dcts(device compatibility test suite)设备兼容性测试套等。 所有系统
系统应用 系统应用提供了OpenHarmony标准版上的部分系统应用,如桌面、SystemUI、设置等应用,为开发者提供了构建标准版应用的具体实例,这些应用支持在所有标准版系统的设备上使用。 标准系统
DFX DFX是OpenHarmony非功能属性能力,包含日志系统、应用和系统事件日志接口、事件日志订阅服务、故障信息生成采集等功能。 所有系统
全球化 当OpenHarmony设备或应用在全球不同区域使用时,系统和应用需要满足不同市场用户关于语言、文化习俗的需求。全球化子系统提供支持多语言、多文化的能力,包括资源管理能力和国际化能力。 所有系统
安全 安全子系统包括系统安全、数据安全、应用安全等模块,为OpenHarmony提供了保护系统和和用户数据的能力。安全子系统当前开源的功能,包括应用完整性保护、应用权限管理、设备认证、密钥管理服务。 所有系统

3. 支持开发板

  • http://ci.openharmony.cn/developBoard/list
  • 轻量系统(mini system),面向MCU类处理器(例如Arm Cortex-M、RISC-V 32位)的轻量设备,硬件资源极其有限,支持的设备最小内存为128KiB
  • 小型系统(small system),面向应用处理器(例如Arm Cortex-A 64位)的设备,支持的设备最小内存为1MiB
  • 标准系统(standard system),面向应用处理器(例如Arm Cortex-A 64位)的设备,支持的设备最小内存为128MiB

4. 代码目录结构

  • 组件(可独立部署、二进制复用) > 部件(可独立开发、编译和测试) > 模块(代码级复用)

.1. 部件目录结构

  • <领域>/<子系统>/<部件>, 例如:foundation/filemanagement/storage_service
├── interfaces          # 接口
│   ├── kits			# 应用接口,可选
│   │    ├── js			# JS接口,可选
│   │    └── native  	# C/C++接口,可选
│   └── inner_api       # 系统内部件间接口
├── frameworks          # 部件无独立进程的实现,可选
│   ├── native          # C/C++实现,可选
│   └── js              # JS API的实现,可选
│        ├── napi       # napi代码实现,可选
│        ├── builtin	# 仅用于LiteOS-M,可选
│        └── plugin     # Ark UI特有,可选
├── services            # 独立进程的实现,可选
├── test                # 测试代码,必选
├── BUILD.gn            # 编译入口,必选
└── bundle.json         # 部件描述文件,必选

.2. API类型

  • Public API:OpenHarmony对所有应用开发者公开的API。
  • Test API:测试专用的API,仅在测试阶段使用。
  • System API:提供给系统特权应用使用的API,普通应用无法使用。
  • HDI:描述硬件能力的接口。
  • Driver API:提供给驱动开发者使用的接口。
  • Inner API:系统服务和框架实现彼此调用的API,仅供系统内部使用,不承诺兼容性。
  • application-dev
  • device-dev
  • readme
  • 64bits-coding-guide
  • java-secure-coding-guide
  • cpp-coding-guide
  • c-coding-guide

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