鸿蒙系统架构及发展历程回顾

全栈自研，另辟天地。

1. 系统架构：天生分布式，打造坚实底座

鸿蒙系统整体采用了分布式架构，从下向上依次为内核层、系统服务层、框架层和应 用层。鸿蒙是面向万物互联的全场景分布式操作系统，支持手机、平板、智能穿戴、 智慧屏等多种终端设备运行。鸿蒙利用分布式技术，将手机、电脑、平板、电视等设 备连接起来，实现设备之间的互联互通。

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。根 据不同设备部署环境，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。 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。

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。

在 2022 年 11 月举办的 HDC2022 上，鸿蒙正式提出应用开发三大理念——“一次 开发，多端部署”、“可分可合，自由流转”、“统一生态，原生智能”。

一次开发，多端部署

“一次开发，多端部署”指的是一个工程，一次开发上架，多端按需部署。目的是为了支撑开发者高效地开发多种终端设备上的应用。为了实现这一目的，鸿蒙系统提供 了几个核心能力，包括多端开发环境，多端开发能力以及多端分发机制。 “中国农业银行手机银行”作为月活用户数 1.94 亿、日交易峰值突破 13 亿、连续 28 个月客户总量/增量保持同业第一的应用，在鸿蒙“一次开发，多端部署”的帮助 下，解决了之前需要对数量众多的手机屏幕类型进行适配的难题，适配多终端研发效 率提升 65%。面向未来，“中国农业银行手机银行”有望扩展到电视、车机等更多场 景。

可分可合，自由流转

元服务是鸿蒙系统提供的一种全新的应用形态，可运行在 1+8+N 设备上，是支撑可 分可合，自由流转的轻量化程序实体，具有独立入口，用户可通过点击、碰一碰、扫 一扫等方式直接触发，由程序框架后台静默安装后即可使用。传统移动生态下，开发 者通常需要开发一个原生应用版本，如果提供小程序给用户，往往需要开发若干个独 立的小程序；鸿蒙生态下，鸿蒙原生支持元服务开发，开发者无需维护多套版本，通 过业务解耦将应用分解为若干元服务独立开发，按需根据场景组合成复杂应用。

统一生态，原生智能

统一生态：移动操作系统和桌面操作系统的跨平台应用开发框架不尽相同，从渲染方 式的角度可以归纳为 WebView 渲染、原生渲染和自渲染这三类，鸿蒙系统对应的提 供系统 WebView、ArkUI 框架和 XComponent 能力来支撑三种类型的跨平台框架的 接入。主流跨平台开发框架已有版本正在适配鸿蒙系统，基于这些框架开发的应用可 以以较低成本迁移到鸿蒙系统。 原生智能：鸿蒙系统内置强大的 AI 能力，面向鸿蒙生态应用的开发，通过不同层次 的 AI 能力开放，满足开发者的不同开发场景下的诉求，降低应用的开发门槛，帮助 开发者快速实现应用智能化。

2. 发展历程：十年磨一剑，迈向新里程碑

鸿蒙操作系统诞生以来，已历经多轮迭代。2012 年，华为中央软件研究院内部提出 研发分布式操作系统的构思，鸿蒙操作系统就此开始萌芽；2019-2024 年，鸿蒙操作 系统几乎以每年一版本的速度快速迭代。2024 年 6 月 21 日，华为发布鸿蒙原生智 能(Harmony Intelligence)，并宣布 HarmonyOS NEXT 面向开发者和先锋用户开放 Beta。

HarmonyOS

2019 年 8 月，华为在首届开发者大会上发布了自研操作系统“鸿蒙”。鸿蒙 OS 的英 文是“HarmonyOS”。鸿蒙操作系统是一款基于微内核的面向全场景的分布式操作系 统，可按需扩展，主要用于物联网，特点是低时延，实现模块化耦合，对应大屏、PC、 汽车等不同设备可实现弹性部署。

HarmonyOS 2.0

2020 年 9 月，华为正式发布 HarmonyOS 2.0，重点提及了“分布式软总线、分布式 数据管理和分布式安全”三大特性。分布式软总线让多设备融合为“一个设备”，分 布式数据管理让跨设备数据访问如同访问本地；分布式安全确保正确的人用正确的 设备使用正确的数据。基于分布式技术的协同身份认证更加便捷安全，确保设备间可 信连接以及设备间安全的传输和分享数据。自 HarmonyOS 2.0 发布后，创下了百天 升级用户数量破亿的覆盖速度，升级率达 77%。 2021 年 10 月，华为常务董事、华为消费者业务 CEO 余承东在第三届华为开发者大 会上宣布，华为已有超过 1.5 亿台设备使用 HarmonyOS（鸿蒙系统），包括智慧屏、 平板、手表、智能音箱、IoT 设备等，鸿蒙系统已成为史上发展最快的智能终端操作 系统，鸿蒙生态已成。

HarmonyOS 3.0

2022 年 7 月，华为正式发布 HarmonyOS 3.0，给用户带来六大升级体验，包括：超 级终端、鸿蒙智联、万能卡片、流畅性能、隐私安全和信息无障碍。 超级终端：支持手机、平板、PC、智慧屏等 12 款设备连接组合成超级终端；  鸿蒙智联：已有超过 2000 家合作伙伴，生态设备发货量达 1.7 亿，产品种类覆 盖了智能家居生活的方方面面； 万能卡片：用户可以随心定制桌面卡片，同时还可以使用桌面智能布局，自动进 行分类整理； 流畅性能：相比于鸿蒙 2.0，搭载鸿蒙 3.0 的华为 P50 Pro 应用启动速度提升 7%、滑动流畅性提升 18%、TOP 应用操作响应速度提升 14%； 隐私安全：敏感信息一键擦除，并升级了对手机隐私安全的监测，实时监测手机 应用访问的权限； 信息无障碍：为照顾到有听力障碍的人群增加了 AI 字幕、助听设备直连、交谈 自动转文字等实用功能。另外还增加了拍照辅助、出行辅助等功能。

HarmonyOS 4.0

2023 年 8 月，华为正式发布 HarmonyOS 4.0，这一版本不仅有着常规的使用体验方 面的更新，还通过新的方舟引擎提升了系统性能，并加入了大模型的元素，能够实现 更智能的人机交互。 系统性能：相比上一代系统，鸿蒙 4 的滑动流畅性提升 20%，续航增加 30 分 钟，这主要来自于鸿蒙 OS 升级的全新华为方舟引擎； 大模型：主要在三个方向上增强了小艺的能力——智慧交互、生产效率的提升和 个性化的服务，每月有至少 2 亿手机用户与小艺交互，而在搭载鸿蒙座舱的汽 车中，87.6%的座舱操作都由小艺完成，HarmonyOS 4.0 升级后的全新小艺是 首个直接面对消费者的具有 AI 大模型能力的终端智慧助手，能在手机系统层面 进行交互，潜力无限。

HarmonyOS NEXT

HarmonyOS NEXT 鸿蒙星河版从操作系统内核，文件系统，到编程语言、编译器/运 行时、编程框架，再到设计系统、集成开发环境，以及 AI 框架和大模型等，实现了 全栈自研。HarmonyOS NEXT 砍掉了传统的 AOSP（安卓开放源代码项目）代码， 仅支持鸿蒙内核和鸿蒙系统的应用，减少 40%的冗余代码，使系统的流畅度、能效、 安全性得到大幅提升。

相较 Linux 内核，鸿蒙内核具备更有弹性、更安全、更流畅的特性，更适应全场景设 备多样化要求。 更弹性：鸿蒙内核采用高度弹性的架构，操作系统能力可以根据硬件能力按需进 行灵活地组合，满足万物互联各种终端的需要，也便于提供开放、统一的生态能 力； 更安全：内核的服务之间能够更好进行隔离，从架构上保证了系统的安全性。鸿 蒙内核卓越的安全能力获得了业界高度认可，获得了全球首张智能终端领域 CC EAL 6+证书； 更流畅：鸿蒙内核全新构筑了并发模型，攻克多核情况下，“一人干活、众人围 观”的“假”并发顽疾；全新设计了并发模型，比线程更轻、比协程更容易调度， 任务切换开销减少 50%；内存管理采用创新的混合动态大页技术，按场景分配 4K、16K 或 64K 大页，内存管理效率提升 3 倍以上，流畅性大幅提升以上调度 机制、内存分配模型等，让系统持续流畅。

在 2024 年 1 月的鸿蒙生态千帆启航仪式上，华为宣布鸿蒙生态设备已增长至 8 亿 台。从最初仅支持智慧屏，到 2020 年支持轻量级物联网设备，再到 2021 年扩展到 手机、平板、手表、手环等设备，目前鸿蒙已经支持包括车机在内的更多设备。 “鸿蒙之父”王成录博士在社交软件上与网友互动时确认，华为正在研发 PC 端 HarmonyOS 系统。目前的华为 PC 产品已经有诸多鸿蒙特性，包括超级终端让 PC 与平板、手机的协同带来了无限可能，超级中转站则让文件在各个设备之间传输有了 新的方式，也为用户的日常使用带来了新的体验。例如，华为超级终端能够让笔记本 和手机、平板、耳机等一拉即合，多任务协同处理非常高效便捷。