OpenHarmony HarmonyOS-面向全场景的分布式操作系统

OpenHarmony是开放原子开源基金会（OpenAtom Foundation）旗下开源项目，定位是一款面向全场景的开源分布式操作系统。

OpenHarmony在传统的单设备系统能力的基础上，创造性地提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的理念，支持多种终端设备上运行，第一个版本支持128K~128M设备上运行，欢迎参加开源社区一起持续演进。针对设备开发者，OpenHarmony采用了组件化的设计方案，可以根据设备的资源能力和业务特征进行灵活裁剪，满足不同形态的终端设备对于操作系统的要求。可运行在百K级别的资源受限设备和穿戴类设备，也可运行在百M级别的智能家用摄像头/行车记录仪等相对资源丰富的设备。

技术架构

OpenHarmony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，支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块。OpenHarmony技术架构如下所示。

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

系统服务层是OpenHarmony的核心能力集合，通过框架层对应用程序提供服务。该层包含以下几个部分：

• 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、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。

框架层

框架层为应用开发提供了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、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，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。

特点

1. 硬件互助，资源共享

   主要通过下列模块达成

   • 分布式软总线

     分布式软总线是多设备终端的统一基座，为多设备间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. 一次开发，多端部署

   OpenHarmony提供用户程序框架、Ability框架以及UI框架，能够保证开发的应用在多终端运行时保证一致性。一次开发、多端部署。

   多终端软件平台API具备一致性，确保用户程序的运行兼容性。

   • 支持在开发过程中预览终端的能力适配情况（CPU/内存/外设/软件资源等）。
   • 支持根据用户程序与软件平台的兼容性来调度用户呈现。

3. 统一OS，弹性部署

   OpenHarmony通过组件化和组件弹性化等设计方法，做到硬件资源的可大可小，在多种终端设备间，按需弹性部署，全面覆盖了ARM、RISC-V、x86等各种CPU，从百KB到GB级别的RAM。

设备类型

OpenHarmony支持如下几种设备类型：

• 轻量系统类设备（参考内存≥128KB）

  面向MCU类处理器，例如Arm Cortex-M、RISC-V 32位的设备，资源极其有限，参考内存≥128KB，提供丰富的近距连接能力以及丰富的外设总线访问能力。典型产品有智能家居领域的联接类模组、传感器设备等。联接类模组通常应用在智能物联网设备中，负责实现联接部分的硬件模块，在智能家居领域由厂家集成到其设备中。例如：联接类模组提供WLAN/Bluetooth的接入和数据的联接，模组与厂家家居的芯片通常通过UART或GPIO等总线接口进行通信。

• 小型系统类设备（参考内存≥1MB）

  面向应用处理器，例如Arm Cortex-A的设备，参考内存≥1MB，提供更高的安全能力，提供标准的图形框架，提供视频编解码的多媒体能力。典型产品有智能家居领域的IPCamera、电子猫眼、路由器以及智慧出行域的行车记录仪等。

• 标准系统类设备（参考内存≥128MB）

  面向应用处理器，例如Arm Cortex-A的设备，参考内存≥128MB，提供增强的交互能力，提供3D GPU以及硬件合成能力，提供更多控件以及动效更丰富的图形能力，提供完整的应用框架。典型产品有高端的冰箱显示屏等。

• 大型系统类设备（参考内存≥1GB）

  面向应用处理器，例如Arm Cortex-A的设备，参考内存≥1GB，提供完整的兼容应用框架。典型的产品有智慧屏、智能手表等。

详细特征

入口：https://gitee.com/openharmony/docs/tree/master/zh-cn/readme

*本次开源部分主要支持百K级，百M级设备，以下内容主要介绍涉及到的相关子系统内容。

快速入门

入口：https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/quick-start/Readme-CN.md

代码仓地址

OpenHarmony主库组织地址：https://gitee.com/openharmony

OpenHarmony归档组织地址：https://gitee.com/openharmony-retired

开发者文档

简体中文：OpenHarmony开发者文档

English Version：OpenHarmony Documentation

源码下载

获取OpenHarmony源码：下载说明

如何参与

参与社区：社区介绍链接

参与贡献：如何贡献链接

参与API治理：OpenHarmony API治理章程

许可协议

OpenHarmony主要遵循Apache License V2.0协议，详情请参考各代码仓LICENSE声明。

OpenHarmony引用三方开源软件及许可证说明，参考第三方开源软件说明。