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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,支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块。HarmonyOS 技术架构如[图1]所示。

图1 技术架构

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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 OS 内核。内核抽象层(KAL,KernelAbstract 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:HarmonyOS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驱动开发、管理框架。

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。该层包含以下几个部分:

  • 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、方舟多语言运行时、公共基础库、多模输入、图形、安全、AI 等子系统组成。其中,方舟运行时提供了 C / C++ / JS 多语言运行时和基础的系统类库,也为使用方舟编译器静态化的 Java 程序(即应用程序或框架层中使用 Java 语言开发的部分)提供运行时。
  • 基础软件服务子系统集:为 HarmonyOS 提供公共的、通用的软件服务,由事件通知、电话、多媒体、DFX、MSDP & DV 等子系统组成。
  • 增强软件服务子系统集:为 HarmonyOS 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:为 HarmonyOS 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 HarmonyOS 的应用程序提供了 Java / C / C++ / JS 等多语言的用户程序框架和 Ability 框架,以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架 API ;同时为采用HarmonyOS的设备提供了 C / C++ / JS 等多语言的框架 API,不同设备支持的 API 与系统的组件化裁剪程度相关。

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)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。