1.1：OpenHarmony的前世今生

OpenHarmony 是由开放原子开源基金会（OpenAtom Foundation）孵化及运营的开源项目，目标是面向全场景、全连接、全智能时代，基于开源的方式，搭建一个智能终端设备操作系统的框架和平台，促进万物互联产业的繁荣发展。

1.1.1：OpenHarmony的背景

随着 5G 的普及以及物联网的高速发展，越来越多的智能电器设备走进我们的生活，由于各设备厂商的分裂，每种智能设备大多都有自己的专属应用，用户为了使用这些智能设备就需要安装不同设备的应用，随着设备的增多，这种分裂也越来越严重，所以需要一个统一的操作系统来解决设备跨度大，应用诉求差异等问题。

1.1.2：OpenHarmony的诞生

• 2019年8月份，华为在 HDC 大会上发布了鸿蒙操作系统 1.0 版本，当时引起了极大的轰动，这个轰动背后更深层次的原因相信大家都知道的，在当前大环境下，尤其是操作系统、工业软件以及芯片等重要领域，我们国家缺少自主可控的核心技术，鸿蒙的发布，被寄予了厚望。
• 2020年6月份，开放原子开源基金会正式成立，它是我国目前唯一一个立足于中国，面向全球的开源基金会，对标的是国外基金会，比如 Apache 基金会。
• 2020年9月份，华为向开放原子开源基金会捐赠了鸿蒙操作系统的首批基础能力相关代码并随后开源， OpenHarmony 1.0 版本由此诞生，此时它的能力范围有限，基本集中在 OS 基础框架和部件化架构上，支持的产品也以轻量无屏设备为主，例如蓝牙耳机，路由器等。
• 2021年5月份，华为再次把鸿蒙操作系统的核心基础能力全部捐献给了开放原子开源基金会并由基金会对外开源，这就是 OpenHarmony 2.0 版本，这个版本支持简单 UI 类应用开发，支持的设备也升级到智能手表等小型带屏设备。
• 2021年9月份，开放原子开源基金会发布了 OpenHarmony 3.0 版本，这个版本开放了 OpenHarmony 标志性的分布式能力，支持了更多基础类应用开发，例如日历、图库等，从该版本起， OpenHarmony 已经可以支持显示器、数码相机等简单标准带屏设备。
• 2022年3月份，开放原子开源基金会正式发布 OpenHarmony 3.1 Release 版本，笔者认为该版本的发布是一个里程碑事件，标志着 OpenHarmony 基本具备了带屏设备的产品能力，根据 Gitee 的提交记录，该版本对键盘，鼠标以及操控版都提供了支持，同时也支持多窗口管理以及引入了新的自研图形栈，换句话说，3.1 版本为上手机、PC 做好了准备……
• 2023年4月9日，OpenHarmony 3.2 Release新版本发布。相比一年前的OpenHarmony 3.1 Release版本，新版本的系统能力、系统整体性能、稳定性和安全性都进一步得到提升和完善；OpenHarmony 3.2 Release版本为应用开发而生，在系统能力、开发工具和API、硬件调测等将为开发者带来全新体验！
• 2023年9月，OpenHarmony 4.0版本如期而至，开发套件同步升级到API 10。相比3.2 Release版本，新增4000多个ArkTS API，应用开发能力更加丰富；HDF新增200多个HDI接口，硬件适配更加便捷；我们持续优化图形框架和方舟编译器（ArkCompiler），用户交互体验得到进一步提升；ArkUI组件定制化能力和组件动效能力也得到进一步增强；分布式硬件支持的范围扩大到音频和输入领域；分布式数据为开发者数据分享带来了全新的统一数据管理框架。另外，该版本在媒体、安全和隐私保护等方面也得到了进一步增强。
• 2024年3月份随着OpenHarmony 4.1 Release的发布，开发套件同步升级到API 11 Release。相比4.0 Release版本，新增4000多个API，应用开发能力更加丰富；应用开发的开放能力以Kit维度呈现，提供给开发者更清晰的逻辑和场景化视角；ArkUI组件开放性和动效能力得到进一步增强；Web能力持续补齐，便于开发者利用Web能力快速构建应用；分布式能力进一步增强了组网稳定性、连接安全性等；媒体支持更丰富的编码，支持更精细的播控能力等等。
• 2024年9月份，OpenHarmony 5.0.0 Release版本发布，开发套件同步升级到API 12 Release。标准系统能力持续完善。

1.1.3：OpenHarmony与HarmonyOS的关系

OpenHarmony 与传统的操作系统不同，它既不是对标 Android 也不是 iOS，它是面向全场景、全连接、全智能的下一代智能终端设备操作系统的框架和平台，促进万物互联产业的繁荣发展。

HarmonyOS 是华为基于 OpenHarmony 打造的商用发行版本，它在 OpenHarmony 的基础上添加了自家的闭源服务HMS。打个比方，OpenHarmony 如果是一座毛坯房，华为把这个毛坯房进行了精装修并添加了自家的电器（HMS等）形成了 HarmonyOS。

OpenHarmony作为根社区，目前大家毅然看到华为手机等各类终端power by OpenHarmony。

1.1.4：OpenHarmony的技术架构

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 > 组件”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组件。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、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。

1.1.5：OpenHarmony的技术特性

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. 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KiB到GiB级别的RAM。

1.1.6：OpenHarmony的系统类型

OpenHarmony支持如下几种系统类型：

• 轻量系统（mini system）

  面向MCU类处理器例如Arm Cortex-M、RISC-V 32位的设备，硬件资源极其有限，支持的设备最小内存为128KiB，可以提供多种轻量级网络协议，轻量级的图形框架，以及丰富的IOT总线读写部件等。可支撑的产品如智能家居领域的连接类模组、传感器设备、穿戴类设备等。

• 小型系统（small system）

  面向应用处理器例如Arm Cortex-A的设备，支持的设备最小内存为1MiB，可以提供更高的安全能力、标准的图形框架、视频编解码的多媒体能力。可支撑的产品如智能家居领域的IP Camera、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（standard system）

  面向应用处理器例如Arm Cortex-A的设备，支持的设备最小内存为128MiB，可以提供增强的交互能力、3D GPU以及硬件合成能力、更多控件以及动效更丰富的图形能力、完整的应用框架。可支撑的产品如高端的冰箱显示屏。以润和DAYU200为例。

1.1.7：小结

本节简单介绍了 OpenHarmony 的发展历程、技术结构、技术特性以及系统类型，笔者相信随着越来越多的开发者和设备厂家一起参与 OpenHarmony 的生态共建，OpenHarmony 一定是个伟大的操作系统。也欢迎各位开发者与我们一起参与共建。

备注

作者：灰太狼，夏天

链接：https://www.nutpi.net/

出处：https://www.arkui.club/

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