鸿蒙系统（HarmonyOS）介绍

一.鸿蒙OS

鸿蒙OS是由华为推出的一款开源操作系统，旨在满足智能终端设备的多样化需求。随着物联网(IoT)的快速发展，传统操作系统面临无法高效支持多设备间的协作与资源共享的问题。鸿蒙OS作为一种全新的架构，具有独特的优势和广阔的应用前景。

1.定义与特性

鸿蒙OS是一个基于微内核设计的操作系统，旨在为不同类型的智能设备提供统一的平台支持。其主要特性包括：

多终端支持：鸿蒙OS能够运行在智能手机、平板电脑、智能家居设备、汽车及可穿戴设备等多种终端上。

高效性：通过资源管理和任务调度优化，鸿蒙OS能够在不同硬件平台上实现流畅的性能。

安全性：内置多层安全机制，保障用户数据和隐私。

与其他操作系统的比较： 与Android和iOS相比，鸿蒙OS强调分布式架构和微内核设计，使其在资源管理、响应速度和安全性方面具有优势。

2.核心技术理念

在万物智联时代重要机遇期，鸿蒙系统结合移动生态发展的趋势，提出了三大技术理念：

一次开发，多端部署

定义：这一理念强调通过统一的开发框架和API，使开发者能够为多种终端（如手机、平板、智能家居设备等）编写一次代码，并在不同设备上部署和运行。

优势：减少了开发时间和成本，提高了开发效率，方便企业快速响应市场需求和用户反馈。同时，确保用户在不同设备上获得一致的使用体验。

可分可合，自由流转

定义：此理念指的是鸿蒙OS支持应用和服务的灵活组合，允许开发者根据具体场景和需求，动态调整资源和任务的分配。

优势：提升了系统的灵活性和适应性，使得多设备间可以无缝协作，实现任务的智能调度和资源的高效利用。例如，在智能家居环境中，用户可以根据需要随时调整设备之间的协作关系。

统一生态，原生智能

定义：鸿蒙系统致力于建立一个开放的生态环境，将不同厂商和设备连接在一起，提供原生智能体验，促进设备间的智能协同。

优势：通过集成AI能力，鸿蒙OS能够为用户提供个性化和智能化的服务，同时吸引更多开发者和合作伙伴加入生态圈，推动整个生态的繁荣和发展。例如，用户可以通过语音助手控制多个智能设备，实现一体化的智能家居体验。

3.技术架构设计

（1）应用层

定义与功能：

应用层是鸿蒙OS的最上层，直接与用户交互，承载各种类型的应用，包括原生应用和Web应用。

应用类型：

原生应用：基于鸿蒙OS的SDK和API开发，利用系统特性，提供高性能和丰富的用户体验。

Web应用：采用HTML5、CSS和JavaScript等技术开发，支持跨平台运行，适合快速开发和迭代。

（2）框架层

定义与功能：

框架层位于应用层和系统服务层之间，提供一套丰富的API和服务接口，支持应用的开发与运行。

核心组件：

分布式框架：

支持分布式应用的开发，允许不同设备间的资源共享和调用，简化多终端协作的开发过程。

UI框架：提供用户界面构建的支持，包括布局、控件和动画等，帮助开发者快速创建美观的界面。

多媒体框架：

支持音频、视频和图像处理，提供丰富的多媒体功能接口。

服务发现与调用：

提供统一的服务发现机制，应用可以方便地调用系统服务和其他应用的功能。

（3）系统服务层

定义与功能：

系统服务层负责提供各种系统级别的服务，如安全、存储、网络等，支持应用层的需求。

服务种类：

安全服务：提供身份验证、数据加密和权限管理等安全功能，确保应用和用户数据的安全。

数据存储服务：支持本地和云端数据存储，提供数据的读写、备份和恢复功能。

网络服务：提供网络通信、数据传输和远程服务调用等功能，确保应用可以无缝连接互联网和其他设备。

性能优化：

系统服务层通过资源管理和负载均衡等技术，优化系统性能，确保应用运行的高效性。

（4）内核层

定义与功能：

内核层是鸿蒙OS的基础部分，负责管理硬件资源和提供基本的操作系统功能。

微内核特性：

鸿蒙OS采用微内核设计，仅保留最基本的功能，如进程管理、内存管理和设备驱动，其余服务均在用户空间运行，从而提高了安全性和稳定性。

任务调度与IPC：

内核负责高效的任务调度，确保多任务并发执行的流畅性。

进程间通信（IPC）机制支持不同应用和服务之间的数据交换，提供高效的消息传递和同步。

3.鸿蒙的分布式架构

鸿蒙OS的分布式架构是其一大亮点，旨在实现多设备之间的无缝协作与资源共享。随着物联网的发展，用户对跨设备体验的需求日益增长，鸿蒙OS通过分布式架构满足这一需求。  

分布式架构的核心理念

统一性：鸿蒙OS将不同类型的设备（如手机、平板、智能家居、汽车等）整合到同一操作系统中，提供统一的开发和使用体验。

灵活性：支持跨设备运行的应用，可以根据用户需求和设备特性进行动态调整和适配。

资源共享：实现不同设备间的资源共享，允许设备之间协同工作，提高资源利用率。

分布式能力的实现

分布式应用框架：

提供一套完整的API，允许开发者轻松构建和管理分布式应用。

支持分布式数据管理、服务发现与调用，简化多终端协作的开发过程。

分布式服务模型：

每个设备可以作为服务提供者和消费者，能够注册自身服务并发现其他设备的服务。

支持服务的动态发现和调用，用户可以在不同设备上无缝切换，享受一致的体验。

关键技术

分布式数据管理：

提供统一的数据管理接口，支持数据的存储、同步和共享。

数据在设备间的传输采用高效的协议，确保数据的实时性和一致性。

分布式任务调度：

通过任务调度机制，将任务合理分配到不同的设备上执行，提高系统性能和响应速度。

允许用户在一个设备上启动的任务，可以在其他设备上继续进行，支持无缝切换。

4.版本经历

早期版本：

鸿蒙OS 1.0：2019年8月9日，在华为开发者大会（HDC.2019）上，华为正式发布了鸿蒙操作系统。这个版本标志着鸿蒙系统的诞生，为后续的版本奠定了基础。

主要升级版本：

HarmonyOS 2.0：2020年9月10日，华为鸿蒙系统升级至HarmonyOS 2.0。这个版本在性能、功能以及用户体验上都有了显著的提升，为后续的设备升级和生态建设提供了有力支持。

HarmonyOS 3：2022年7月27日，华为发布了鸿蒙HarmonyOS 3系统。支持更多设备加入超级终端，并提升了鸿蒙智联、万能卡片、流畅性能、隐私安全、信息无障碍等方面。

HarmonyOS 4：2023年8月4日，在2023华为开发者大会上，HarmonyOS 4正式发布。

二.Android 系统架构

Android的架构是分层的，非常清晰，分工很明确。Android本身是一套软件堆叠（Software Stack），或称为“软件叠层架构”，叠层主要分成三层：操作系统、中间件、应用程序。其中，操作系统层就是基于Linux内核的。

具体来说，Android的架构从底层到上层依次包括：

Linux内核层：提供核心系统服务，如安全、内存管理、进程管理、网络堆栈和驱动模型等。同时，作为硬件和软件之间的抽象层，隐藏具体硬件细节，为上层提供统一的服务。

各种库和Android运行环境：包括C/C++库集合、核心库集合（提供Java核心类库的功能）以及Dalvik虚拟机（运行Java应用程序的虚拟机，后发展为ART运行时）。

应用程序框架：提供构建应用程序时可能用到的各种API（应用程序编程接口）和组件，开发人员可以使用这些API来开发应用程序，并可以替换组件。

应用程序：包括系统应用程序和用户自行安装的应用程序，这些应用程序都是基于上述层次构建起来的。

三.android的OS与linux OS的关系

Android OS层是基于Linux OS的定制版本，并在其上构建了一整套定制化的软件平台以满足移动设备的需求，所以Android系统不能算是一个全新的系统。

继承与扩展：Android OS继承了Linux OS的许多特性和功能，并对其进行了扩展和优化，以满足移动设备的需求。

定制与优化：Android OS对Linux内核进行了大量的定制和优化工作，包括改进内存管理、进程管理、网络堆栈等方面，以提高系统的性能和稳定性。

开源与共享：Android OS和Linux OS都是开源的操作系统，这意味着它们的源代码都是公开的，并且社区中的开发者可以共同参与开发和改进这些系统。

四.鸿蒙OS与Linux OS的关系

鸿蒙OS不是基于Linux OS开发的，鸿蒙OS也不是Linux OS的发行版或变种，而是一款全新的操作系统。

内核结构：鸿蒙OS是基于微内核设计的，而Linux OS是单内核结构。微内核设计使得鸿蒙OS具有更高的灵活性和可扩展性，能够更好地适应不同设备和场景的需求。

应用场景：鸿蒙OS是一款面向全场景的分布式操作系统，旨在实现设备之间的无缝连接和协同工作。而Linux OS则更侧重于服务器、桌面和嵌入式等领域的应用。

生态系统：鸿蒙OS和Linux OS在生态系统上也有所不同。鸿蒙OS能够与安卓系统兼容，并支持运行安卓应用程序，这使得它在移动设备上具有更广泛的应用基础。而Linux OS则拥有庞大的开源社区和丰富的软件资源，但在移动设备上的应用相对较少。