HarmonyOS — это операционная система нового поколения, выпущенная компанией Huawei. Ее технологический стек охватывает несколько уровней и предназначен для поддержки кроссплатформенных распределенных вычислений и обеспечения бесперебойной совместной работы между различными устройствами. Ниже представлены ключевые компоненты стека системных технологий Hongmeng:

1. Уровень ядра:

Микроядерная архитектура:

Hongmeng использует микроядерную конструкцию с оптимизированной базовой частью и предоставляет базовые услуги, такие как управление процессами, управление памятью и т. д., для обеспечения высокой безопасности и низкой задержки. ОС Hongmeng с ее инновационной микроядерной архитектурой изменила философию проектирования операционной системы. Архитектура отказывается от традиционного подхода макроядра, предусматривающего интеграцию всех сервисов, и вместо этого принимает высокомодульную и несвязанную стратегию проектирования. Само микроядро небольшое и узкоспециализированное, оно содержит только самые базовые элементы работы системы, такие как управление потоками, межпроцессное взаимодействие и контроль безопасности. Такое уменьшение делает ядро ​​системы более надежным, снижает вероятность уязвимостей системы безопасности и улучшает контроль. над системой. В системе Hongmeng большинство служб и драйверов операционной системы для запуска перемещаются в пространство пользователя. Они взаимодействуют с микроядром как независимые процессы, что не только повышает изоляцию безопасности системы, но также облегчает обслуживание системы и динамические обновления. Такая конструкция позволяет системе гибко добавлять или обновлять функциональные модули, не влияя на глобальную стабильность, способствуя быстрому развитию и итерации программной экосистемы. Что еще более важно, архитектура микроядра закладывает основу для распределенных возможностей Hongmeng. Он поддерживает плавное соединение и совместное использование ресурсов между устройствами. Будь то смартфоны, носимые устройства или продукты для умного дома, все они могут работать вместе в рамках единой структуры Hongmeng, предоставляя пользователям согласованный и удобный интеллектуальный опыт с полным сценарием. Такая открытость и сотрудничество, построенные снизу вверх, являются ключом к отличию системы Hongmeng от других операционных систем и знаменуют собой важный шаг на пути к эпохе Интернета всего.

Многоядерный механизм:

Помимо микроядер, он также включает макроядра Linux, LiteOS и т. д. для адаптации к потребностям различных устройств и обеспечения широкой поддержки драйверов оборудования.

Многоядерный механизм, принятый в системе Hongmeng, представляет собой очень гибкую и перспективную стратегию проектирования, направленную на удовлетворение потребностей широкого спектра устройств и сценариев применения за счет интеграции различных типов ядер. Этот механизм не ограничивается одним типом ядра, а объединяет микроядра, макроядра Linux, LiteOS и т. д. Каждое ядро ​​выполняет свои обязанности и оптимизировано под различные требования к ресурсам и характеристикам устройства. Микроядро обеспечивает безопасность системы и эффективную работу основных сервисов и подходит для сценариев, предъявляющих строгие требования к безопасности и низкой задержке. Макроядро Linux обеспечивает зрелую поддержку операционной системы для обеспечения совместимости с существующей экосистемой, особенно при выполнении сложных задач и обеспечении обширной поддержки драйверов оборудования. LiteOS представляет собой легкое ядро, специально разработанное для устройств IoT с ограниченными ресурсами, с упором на низкое энергопотребление и быстрый запуск. Многоядерный механизм реализован через уровень абстракции ядра (KAL), который является своего рода мостом, экранирующим различия в базовом ядре и обеспечивающим единый интерфейс для приложений верхнего уровня, обеспечивая удобство разработки и переносимость приложений. . Такая конструкция не только улучшает общую адаптируемость системы, но также позволяет системе Hongmeng свободно работать на устройствах с различными требованиями к производительности и энергопотреблению: от смартфонов до умных домов и даже промышленных устройств Интернета вещей — все могут пользоваться единой и эффективной системой. услуги.

Многоядерный механизм системы Hongmeng является основной поддержкой ее стратегии для всех сценариев и нескольких устройств, демонстрируя глубокое понимание и практику Huawei в области диверсификации, совместимости и будущих технологических тенденций в области операционных систем.

2. Уровень системного обслуживания:

Сервисный уровень системы Hongmeng расположен на среднем уровне ее технической архитектуры. Он представляет собой мост, соединяющий базовое ядро ​​и приложения верхнего уровня, и играет ключевую роль в соединении предыдущего и следующего. Этот уровень воплощает в себе основные сервисные возможности Hongmeng OS и предоставляет разработчикам приложений богатые функциональные интерфейсы и эффективную сервисную поддержку на уровне инфраструктуры.

Уровень обслуживания в основном разделен на два основных набора подсистем: 1. Набор подсистем базовых возможностей системы: это основа для поддержки распределенных приложений для запуска в среде с несколькими устройствами системы Hongmeng. Он включает в себя распределенную программную шину для обеспечения эффективного взаимодействия между устройствами; распределенное управление данными и распределенное планирование задач для обеспечения согласованности данных и гибкого переноса задач между несколькими устройствами; многоязычная среда выполнения Ark поддерживает C/C++/JS и другие языки; как статическая Java-программа, работающая через компилятор Ark, обеспечивающая мощную операционную среду и библиотеку системных классов, она также включает общедоступные базовые библиотеки, многорежимный ввод, рендеринг графики, механизмы безопасности и службы искусственного интеллекта и т. д., которые вместе представляют собой мощный и мощный инструмент. комплексная система поддержки работы приложений. 2. Базовый набор подсистем программных служб: предоставляет общие программные службы на уровне операционной системы, такие как службы уведомления о событиях, позволяющие приложениям своевременно реагировать на системные и пользовательские события, а также телефонные и мультимедийные услуги для поддержки основных функций связи и обработки мультимедиа; DFX (Дизайн for X) Услуги, направленные на оптимизацию производительности, повышение надежности и т. д. и MSDP; & DV и другие службы используются для улучшения общей производительности и удобства использования системы. Сервисный уровень системы Hongmeng не только предоставляет разработчикам мощный набор инструментов для разработки распределенных приложений с помощью высокомодульного и интегрированного набора сервисов, но также гарантирует беспрепятственный обмен приложениями между различными устройствами, реализуя трансграничное развертывание системы Huawei Hongmeng. Видение платформы и полноценной умной жизни.

3. Каркасный уровень:

Уровень фреймворка системы Hongmeng является важной частью ее архитектуры. Он напрямую служит для разработки приложений и предоставляет разработчикам инфраструктуру для создания и запуска приложений. Уровень инфраструктуры предназначен для упрощения процесса разработки, увеличения повторного использования кода и обеспечения согласованности и совместимости приложений на различных типах устройств. 1. Поддержка нескольких языков. Уровень платформы поддерживает несколько языков программирования, таких как Java, C, C++ и JavaScript, что позволяет разработчикам разрабатывать приложения, используя знакомые им языки, сокращая затраты на обучение и повышая эффективность разработки. 2. Платформа способностей. Это уникальная модель приложения в системе Hongmeng. Она определяет базовую компонентную единицу приложения — способность. Каждая способность представляет собой функциональную точку приложения и может динамически загружаться и выгружаться по мере необходимости, поддерживая перекрестное взаимодействие. устройство Быстрая миграция и плавный переход. Платформа Способностей упрощает распределенное развертывание и управление приложениями, позволяя приложениям адаптироваться к различным средам устройств. 3. Адаптация к нескольким устройствам. Уровень платформы предоставляет ряд API-интерфейсов и инструментов, которые помогают разработчикам легко реализовать адаптацию приложений к нескольким устройствам, гарантируя, что приложения могут работать на нескольких терминалах, таких как мобильные телефоны, планшеты, телевизоры, носимые устройства и т. д. ., и в полной мере воспользоваться аппаратными возможностями каждого устройства. 4. Платформа UI/UX: предоставляет унифицированный пользовательский интерфейс и среду проектирования пользовательского опыта, помогая разработчикам создавать красивые, адаптивные пользовательские интерфейсы, которые могут адаптироваться к различным размерам и разрешениям экрана. 5. Механизм вызова и связи служб. Уровень инфраструктуры имеет встроенные эффективные механизмы обнаружения, привязки и связи служб, позволяющие приложениям легко вызывать системные службы и службы, предоставляемые другими приложениями. Он также поддерживает вызов служб между устройствами, что является ключевым моментом. для реализации распространения ключ к применению. 6. Безопасность и защита конфиденциальности. Уровень инфраструктуры объединяет структуру безопасности для обеспечения безопасности данных приложений, управления разрешениями и защиты конфиденциальности пользователей. Он соответствует строгим стандартам контроля разрешений и шифрования, чтобы предоставить пользователям безопасную и надежную среду приложений. Благодаря этим функциям уровень системной инфраструктуры Hongmeng не только создает эффективную и гибкую среду разработки для разработчиков, но также предоставляет пользователям более богатый, плавный и безопасный опыт работы с приложениями на разных устройствах.

4. Прикладной уровень:

Уровень приложений системы Hongmeng — это уровень, наиболее близкий к пользователям во всей архитектуре системы. Он непосредственно обращен к конечным пользователям и включает в себя все приложения и службы, видимые пользователям. Этот уровень в основном состоит из системных приложений и сторонних приложений, предоставляющих пользователям богатые функции и возможности обслуживания. 1. Системные приложения: сюда входит ряд приложений, предустановленных компанией Huawei или других производителей, таких как телефоны, контакты, камеры, браузеры и т. д. Они глубоко интегрированы в систему и предоставляют пользователям базовые функциональные услуги. Эти приложения часто используют распределенные возможности системы Hongmeng для совместной работы на разных устройствах, обеспечивая удобство взаимодействия с пользователем. 2. Сторонние приложения. Помимо собственных приложений системы, система Hongmeng поддерживает приложения, разработанные сторонними разработчиками. Разработчики могут использовать открытый API Hongmeng, платформу способностей и инструменты разработки для нескольких устройств для создания распределенных приложений, которые могут работать на нескольких устройствах. Эти приложения можно переносить между различными устройствами и совместно использовать данные и службы в зависимости от пользовательских сценариев. 3. FA (функциональная способность) и PA (возможность частицы): системные приложения Hongmeng состоят из одной или нескольких FA (функциональная способность) или PA (возможность частицы). FA обычно соответствует полному пользовательскому интерфейсу и логике взаимодействия, тогда как PA — это компонент, который предоставляет определенные услуги или функции и не отображает интерфейс напрямую пользователю. Эта модульная конструкция облегчает функциональное повторное использование и гибкое сочетание приложений. 4. Работа с несколькими устройствами. Уровень приложений в полной мере использует распределенную технологию системы Hongmeng для поддержки потока, совместной работы и обмена данными приложений между различными устройствами. Например, пользователи могут начать редактирование документа на мобильном телефоне, а затем плавно переключиться на планшет для продолжения редактирования, обеспечивая настоящую непрерывность работы с несколькими терминалами. 5. Безопасность и конфиденциальность. Уровень приложений также придает большое значение безопасности пользователей и защите конфиденциальности и следует структуре безопасности на уровне системы и механизму управления разрешениями. Приложения должны получить явное разрешение от пользователей перед доступом к пользовательским данным или использованием системных служб, чтобы обеспечить конфиденциальность и безопасность пользовательских данных. Уровень системных приложений Hongmeng стремится предоставить пользователям богатый, удобный и безопасный опыт работы с приложениями. В то же время он помогает разработчикам создавать более инновационные приложения для разных устройств с помощью открытых возможностей и способствует процветанию и развитию экосистемы Hongmeng. .

5. Интеллектуальные возможности для всех сценариев и устройств.

Одна из концепций дизайна системы Hongmeng заключается в создании полноценной интеллектуальной экосистемы, охватывающей все устройства: от интеллектуальных терминалов, таких как смартфоны и планшеты, до различных устройств Интернета вещей (IoT), таких как умные дома, носимые устройства, умные автомобили. и т. д. Все могут добиться унифицированной разработки, развертывания и управления.

1. Единая среда разработки: система Hongmeng предоставляет унифицированную среду разработки приложений, а именно HarmonyOS SDK и цепочку инструментов разработки, которая помогает разработчикам использовать набор кодовой базы для разработки многотерминальных приложений. С помощью инфраструктуры возможностей Hongmeng, распределенной программной шины, распределенного управления данными и других технологий разработчики могут легко создавать приложения, которые могут работать на разных устройствах, без написания отдельного кода для каждого устройства, что значительно снижает затраты и сложность разработки. 2. Гибкий механизм развертывания: система Hongmeng использует микроядро и модульную конструкцию для поддержки гибкого развертывания в соответствии с ресурсами и возможностями различных устройств. Для устройств IoT с ограниченными ресурсами можно использовать ядро ​​LiteOS для снижения потребления ресурсов, а для интеллектуальных терминалов, требующих сложных функций, можно развернуть полную систему, включающую макроядро Linux; Этот метод развертывания по требованию обеспечивает эффективную работу системы на различных устройствах. 3. Централизованное управление устройствами. Компания Hongmeng System разработала распределенную структуру управления устройствами, которая позволяет пользователям и разработчикам управлять и контролировать все устройства, подключенные к системе, через единый портал. Будь то обновление встроенного ПО, настройка параметров устройства или мониторинг состояния устройства, все это можно выполнить на одной платформе, что значительно облегчает управление устройством и его обслуживанием. 4. Стабильный пользовательский опыт: система Hongmeng обеспечивает согласованность и непрерывность пользовательского опыта при переключении между различными устройствами. Пользовательский интерфейс, логика взаимодействия, синхронизация данных и другие функции разработаны с учетом обеспечения бесперебойного соединения между устройствами, что позволяет пользователям работать в общей интеллектуальной среде, а не в изолированной коллекции устройств. Благодаря вышеуказанным мерам система Hongmeng не только снижает порог входа разработчиков в области мультитерминалов и Интернета вещей, но также улучшает качество обслуживания потребителей и способствует эффективному сотрудничеству между интеллектуальными устройствами. Это важный краеугольный камень видения Huawei по созданию системы. полный сценарий умной жизни.

Подвести итог

Технологический стек Hongmeng System отражает ее амбиции как операционной системы нового поколения, ориентированной не только на оптимизацию производительности одного устройства, но и на создание совместной экосистемы между устройствами, сервисами и приложениями.