鸿蒙操作系统设计原理与架构
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前言

操作系统伴随着计算机技术的发展而不断演进。当前,人类正从信息社会迈向智能社会,在背后支撑这一巨大转变的是计算机软硬件技术的快速发展,这也为下一代操作系统的诞生创造了条件,同时也提出了新的要求。

操作系统是连接计算机硬件和软件的桥梁,在计算机系统中处于非常重要的位置。在计算机世界里,硬件资源之间、软件资源之间,以及硬件资源和软件资源之间的基本交互逻辑,需要依靠操作系统进行定义和抽象。同时,人和计算机之间、计算机和计算机之间的基本交互逻辑也需要依靠操作系统进行定义和抽象。计算机硬件厂商需要按照操作系统定义和抽象的接口来设计与操作系统的交互,从而完成与其他计算机硬件和软件之间的交互。同理,计算机软件也需要按照操作系统定义的API(Application Program Interface,应用程序接口)完成与操作系统的交互,从而达成与计算机硬件及其他软件之间的交互。

2019年8月9日,华为开发者大会正式发布鸿蒙操作系统(HarmonyOS)。鸿蒙操作系统被定位为面向全场景、全连接、全智能时代的下一代智能终端操作系统。

操作系统诞生以来,基于丰富的应用经验,已形成了一套较完备的理论体系。鸿蒙操作系统在该理论体系的基础上,结合我国多年的产业化经验,参考学术界的最新研究成果,完成了基础架构设计。鸿蒙操作系统通过架构解耦,可弹性部署在不同形态的设备上;通过极简开发与一次开发、多端部署,为用户提供多种终端设备上的一致使用体验;面对多设备场景,支持应用在不同的设备之间自由流转,提供智慧协同的全新体验。可以看出,鸿蒙操作系统在设计理念上突破了传统单设备操作系统的设计假设和约束,是万物互联时代智能终端操作系统领域的一次大胆探索。

2020年9月,开放原子开源基金会接受华为贡献的智能终端操作系统基础能力相关代码,随后进行开源,并根据命名规则将该开源项目命名为OpenAtom OpenHarmony(简称OpenHarmony)。

OpenHarmony开源以来,国内外众多芯片厂商、设备厂商积极对其进行适配,发布各种开发板、操作系统发行版和设备,厂商们需要更深入地理解鸿蒙操作系统的设计逻辑。当前,我国已有200多所高校开设或正在筹划开设鸿蒙操作系统相关课程或实验,高校教师需要一套系统的参考资料用于编写鸿蒙操作系统相关教材。另外,众多应用开发者在各种论坛探讨鸿蒙操作系统的相关技术,互相解答问题。学术界和工业界均希望鸿蒙操作系统设计团队能提供一套详细论述鸿蒙操作系统设计理念的图书,作为教学和讨论的基础。

本书重点介绍鸿蒙操作系统的设计原理与架构,适合对鸿蒙操作系统实现原理感兴趣的专业人员阅读。本书不是操作系统入门参考书,不会着重展现技术实现细节,建议读者对操作系统基础知识有一定了解后再阅读本书。

鸿蒙操作系统不是一成不变的,会根据开发者的反馈进行持续优化,建议读者参考OpenHarmony社区资料和代码以加深对鸿蒙操作系统架构的理解,并及时跟踪鸿蒙操作系统的演进。

本书由鸿蒙操作系统设计团队的核心成员集体创作,主要贡献者如下:李毅、任革林、李世军、万承臻、强波、余枝强、付天福、孙冰心、黄然、李煜、李刚、杜明亮、龚阿世、李勇彪、赵文华、张亮、易见、王根良、李家欣、张勇智、朱佳鑫、黄节两、袁博、陈风、马尔利、徐超、张创、丁浩、张斌、黄慧进、黄海涛、孙斐、王雷、崔坤、孟坤、史豪君、李自勉、金俊文、高红亮、杜小强、方习文、闫永杰、李煜、姚满海、张智伟、冒晶晶。感谢各位作者、专家的辛苦付出。

非常感谢以下专家为本书提供非常专业的评审建议:龚体、陈海波、高泉、于小歧、陈健、王长亮、戴志成、鲜余强、高涵一、张明修、张栋、赵金勇、杨妮、代育红、陶铭、李红前、黄湘媛、沈芬、张志军、任晗、凌铭、时睿、吴昊、周英玉、白海丽、段夕超、黄海涛、鲁志军、兰守忍、周耀颖、谭景盟、赵志山、廖智琪、王再尚、刘斌、闫夙丹、耿晓东、崔坤、林洪亮、周杰、胡笑鸣、吴江铮等。

同时感谢人民邮电出版社科技出版中心总经理王威、学术分社副社长韦毅对本书出版的支持。感谢人民邮电出版社编辑团队的辛苦付出。

对于为本书做出贡献但没有列出名字的专家,在此一并表示感谢。由于编者水平有限,本书内容可能存在值得商榷之处,欢迎读者批评指正。