乘風破浪，遇見華為鴻蒙智能終端系統(HarmonyOS 2)，打造面向全場景的分布式作業系統

什么是鴻蒙智能終端系統(HarmonyOS 2)

HarmonyOS 是新一代的智能終端作業系統，為不同設備的智能化、互聯與協同提供了統一的語言，帶來簡潔，流暢，連續，安全可靠的全場景互動體驗，

https://www.harmonyos.com

HarmonyOS 鴻蒙系統（鴻蒙 OS）是一款“面向未來”、面向全場景（移動辦公、運動健康、社交通信、媒體娛樂等）的分布式作業系統，在傳統的單設備系統能力的基礎上，HarmonyOS提出了基于同一套系統能力、適配多種終端形態的分布式理念，能夠支持多種終端設備，

鴻蒙作業系統及華為全場景新品發布會

里程碑

• 2019年8月，華為在開發者大會上正式發布鴻蒙系統，
• 2020年9月，華為在開發者大會上發布鴻蒙2.0，并面向應用開發者發布Beta版本，
• 2020年12月，華為發布鴻蒙OS 2.0手機開發者Beta版，
• 2021年6月，華為正式發布鴻蒙OS 2.0，

系統定位

HarmonyOS是一款“面向未來”、面向全場景（移動辦公、運動健康、社交通信、媒體娛樂等）的分布式作業系統，在傳統的單設備系統能力的基礎上，HarmonyOS提出了基于同一套系統能力、適配多種終端形態的分布式理念，能夠支持手機、平板、智能穿戴、智慧屏、車機等多種終端設備，

• 對消費者而言，HarmonyOS能夠將生活場景中的各類終端進行能力整合，可以實作不同的終端設備之間的快速連接、能力互助、資源共享，匹配合適的設備、提供流暢的全場景體驗，
• 對應用開發者而言，HarmonyOS采用了多種分布式技術，使得應用程式的開發實作與不同終端設備的形態差異無關，這能夠讓開發者聚焦上層業務邏輯，更加便捷、高效地開發應用，
• 對設備開發者而言，HarmonyOS采用了組件化的設計方案，可以根據設備的資源能力和業務特征進行靈活裁剪，滿足不同形態的終端設備對于作業系統的要求，

HarmonyOS提供了支持多種開發語言的API，供開發者進行應用開發，支持的開發語言包括Java、XML（Extensible Markup Language）、C/C++ 、 JS（JavaScript）、CSS（Cascading Style Sheets）和HML（HarmonyOS Markup Language），

系統架構

HarmonyOS整體遵從分層設計，從下向上依次為：內核層、系統服務層、框架層和應用層，系統功能按照“系統 > 子系統 > 功能/模塊”逐級展開，在多設備部署場景下，支持根據實際需求裁剪某些非必要的子系統或功能/模塊，

內核層

• 內核子系統：HarmonyOS采用多內核設計，支持針對不同資源受限設備選用適合的OS內核，內核抽象層（KAL，KernelAbstract Layer）通過屏蔽多內核差異，對上層提供基礎的內核能力，包括行程/執行緒管理、記憶體管理、檔案系統、網路管理和外設管理等，
• 驅動子系統：HarmonyOS驅動框架（HDF）是HarmonyOS硬體生態開放的基礎，提供統一外設訪問能力和驅動開發、管理框架，

系統服務層

系統服務層是HarmonyOS的核心能力集合，通過框架層對應用程式提供服務，該層包含以下幾個部分：

• 系統基本能力子系統集：為分布式應用在HarmonyOS多設備上的運行、調度、遷移等操作提供了基礎能力，由分布式軟總線、分布式資料管理、分布式任務調度、方舟多語言運行時、公共基礎庫、多模輸入、圖形、安全、AI等子系統組成，其中，方舟運行時提供了C/C++/JS多語言運行時和基礎的系統類別庫，也為使用方舟編譯器靜態化的Java程式（即應用程式或框架層中使用Java語言開發的部分）提供運行時，
• 基礎軟體服務子系統集：為HarmonyOS提供公共的、通用的軟體服務，由事件通知、電話、多媒體、DFX、MSDP&DV等子系統組成，
• 增強軟體服務子系統集：為HarmonyOS提供針對不同設備的、差異化的能力增強型軟體服務，由智慧屏專有業務、穿戴專有業務、IoT專有業務等子系統組成，
• 硬體服務子系統集：為HarmonyOS提供硬體服務，由位置服務、生物特征識別、穿戴專有硬體服務、IoT專有硬體服務等子系統組成，

根據不同設備形態的部署環境，基礎軟體服務子系統集、增強軟體服務子系統集、硬體服務子系統集內部可以按子系統粒度裁剪，每個子系統內部又可以按功能粒度裁剪，

框架層

框架層為HarmonyOS的應用程式提供了Java/C/C++/JS等多語言的用戶程式框架和Ability框架，以及各種軟硬體服務對外開放的多語言框架API；同時為采用HarmonyOS的設備提供了C/C++/JS等多語言的框架API，不同設備支持的API與系統的組件化裁剪程度相關，

應用層

應用層包括系統應用和第三方非系統應用，HarmonyOS的應用由一個或多個FA（Feature Ability）或PA（Particle Ability）組成，其中，FA有UI界面，提供與用戶互動的能力；而PA無UI界面，提供后臺運行任務的能力以及統一的資料訪問抽象，基于FA/PA開發的應用，能夠實作特定的業務功能，支持跨設備調度與分發，為用戶提供一致、高效的應用體驗，

系統安全性

在搭載HarmonyOS的分布式終端上，可以保證“正確的人，通過正確的設備，正確地使用資料”，

• 通過“分布式多端協同身份認證”來保證“正確的人”，
• 通過“在分布式終端上構筑可信運行環境”來保證“正確的設備”，
• 通過“分布式資料在跨終端流動的程序中，對資料進行分類分級管理”來保證“正確地使用資料”，

正確的人

在分布式終端場景下，“正確的人”指通過身份認證的資料訪問者和業務操作者，“正確的人”是確保用戶資料不被非法訪問、用戶隱私不泄露的前提條件，HarmonyOS通過以下三個方面來實作協同身份認證：

• 零信任模型：HarmonyOS基于零信任模型，實作對用戶的認證和對資料的訪問控制，當用戶需要跨設備訪問資料資源或者發起高安全等級的業務操作（例如，對安防設備的操作）時，HarmonyOS會對用戶進行身份認證，確保其身份的可靠性，
• 多因素融合認證：HarmonyOS通過用戶身份管理，將不同設備上標識同一用戶的認證憑據關聯起來，用于標識一個用戶，來提高認證的準確度，
• 協同互助認證：HarmonyOS通過將硬體和認證能力解耦（即資訊采集和認證可以在不同的設備上完成），來實作不同設備的資源池化以及能力的互助與共享，讓高安全等級的設備協助低安全等級的設備完成用戶身份認證，

正確的設備

在分布式終端場景下，只有保證用戶使用的設備是安全可靠的，才能保證用戶資料在虛擬終端上得到有效保護，避免用戶隱私泄露，

• 安全啟動：確保源頭每個虛擬設備運行的系統韌體和應用程式是完整的、未經篡改的，通過安全啟動，各個設備廠商的鏡像包就不易被非法替換為惡意程式，從而保護用戶的資料和隱私安全，

• 可信執行環境：提供了基于硬體的可信執行環境（TEE，Trusted Execution Environment）來保護用戶的個人敏感資料的存盤和處理，確保資料不泄露，由于分布式終端硬體的安全能力不同，對于用戶的敏感個人資料，需要使用高安全等級的設備進行存盤和處理，HarmonyOS使用基于數學可證明的形式化開發和驗證的TEE微內核，獲得了商用OS內核CC EAL5+的認證評級，

• 設備證書認證：支持為具備可信執行環境的設備預置設備證書，用于向其他虛擬終端證明自己的安全能力，對于有TEE環境的設備，通過預置PKI（Public Key Infrastructure）設備證書給設備身份提供證明，確保設備是合法制造生產的，設備證書在產線進行預置，設備證書的私鑰寫入并安全保存在設備的TEE環境中，且只在TEE內進行使用，在必須傳輸用戶的敏感資料（例如密鑰、加密的生物特征等資訊）時，會在使用設備證書進行安全環境驗證后，建立從一個設備的TEE到另一設備的TEE之間的安全通道，實作安全傳輸，

正確地使用資料

在分布式終端場景下，需要確保用戶能夠正確地使用資料，HarmonyOS圍繞資料的生成、存盤、使用、傳輸以及銷毀程序進行全生命周期的保護，從而保證個人資料與隱私、以及系統的機密資料（如密鑰）不泄漏，

• 資料生成：根據資料所在的國家或組織的法律法規與標準規范，對資料進行分類分級，并且根據分類設定相應的保護等級，每個保護等級的資料從生成開始，在其存盤、使用、傳輸的整個生命周期都需要根據對應的安全策略提供不同強度的安全防護，虛擬超級終端的訪問控制系統支持依據標簽的訪問控制策略，保證資料只能在可以提供足夠安全防護的虛擬終端之間存盤、使用和傳輸，
• 資料存盤：HarmonyOS通過區分資料的安全等級，存盤到不同安全防護能力的磁區，對資料進行安全保護，并提供密鑰全生命周期的跨設備無縫流動和跨設備密鑰訪問控制能力，支撐分布式身份認證協同、分布式資料共享等業務，
• 資料使用：HarmonyOS通過硬體為設備提供可信執行環境，用戶的個人敏感資料僅在分布式虛擬終端的可信執行環境中進行使用，確保用戶資料的安全和隱私不泄露，
• 資料傳輸：為了保證資料在虛擬超級終端之間安全流轉，需要各設備是正確可信的，建立了信任關系（多個設備通過華為帳號建立配對關系），并能夠在驗證信任關系后，建立安全的連接通道，按照資料流動的規則，安全地傳輸資料，當設備之間進行通信時，需要基于設備的身份憑據對設備進行身份認證，并在此基礎上，建立安全的加密傳輸通道，
• 資料銷毀：銷毀密鑰即銷毀資料，資料在虛擬終端的存盤，都建立在密鑰的基礎上，當銷毀資料時，只需要銷毀對應的密鑰即完成了資料的銷毀，

技術特性

一、硬體互助，資源共享

• 分布式軟總線：分布式軟總線是多種終端設備的統一基座，為設備之間的互聯互通提供了統一的分布式通信能力，能夠快速發現并連接設備，高效地分發任務和傳輸資料，

• 分布式設備虛擬化：分布式設備虛擬化平臺可以實作不同設備的資源融合、設備管理、資料處理，多種設備共同形成一個超級虛擬終端，針對不同型別的任務，為用戶匹配并選擇能力合適的執行硬體，讓業務連續地在不同設備間流轉，充分發揮不同設備的資源優勢，

• 分布式資料管理：分布式資料管理基于分布式軟總線的能力，實作應用程式資料和用戶資料的分布式管理，用戶資料不再與單一物理設備系結，業務邏輯與資料存盤分離，應用跨設備運行時資料無縫銜接，為打造一致、流暢的用戶體驗創造了基礎條件，

• 分布式任務調度：分布式任務調度基于分布式軟總線、分布式資料管理、分布式Profile等技術特性，構建統一的分布式服務管理（發現、同步、注冊、呼叫）機制，支持對跨設備的應用進行遠程啟動、遠程呼叫、遠程連接以及遷移等操作，能夠根據不同設備的能力、位置、業務運行狀態、資源使用情況，以及用戶的習慣和意圖，選擇合適的設備運行分布式任務，

二、一次開發，多端部署

HarmonyOS提供了用戶程式框架、Ability框架以及UI框架，支持應用開發程序中多終端的業務邏輯和界面邏輯進行復用，能夠實作應用的一次開發、多端部署，提升了跨設備應用的開發效率，

三、統一OS，彈性部署

HarmonyOS通過組件化和小型化等設計方法，支持多種終端設備按需彈性部署，能夠適配不同類別的硬體資源和功能需求，支撐通過編譯鏈關系去自動生成組件化的依賴關系，形成組件樹依賴圖，支撐產品系統的便捷開發，降低硬體設備的開發門檻，

• 支持各組件的選擇（組件可有可無）：根據硬體的形態和需求，可以選擇所需的組件，
• 支持組件內功能集的配置（組件可大可小）：根據硬體的資源情況和功能需求，可以選擇配置組件中的功能集，例如，選擇配置圖形框架組件中的部分控制元件，
• 支持組件間依賴的關聯（平臺可大可小）：根據編譯鏈關系，可以自動生成組件化的依賴關系，例如，選擇圖形框架組件，將會自動選擇依賴的圖形引擎組件等，

開發套件

DevEco Studio

面向華為終端全場景多設備的一站式分布式應用開發平臺，支持分布式多端開發、分布式多端調測、多端模擬仿真和全方位的質量與安全保障，

• DevEco Studio 2.1 Release

DevEco Device Tool

HarmonyOS 智能設備一站式集成開發環境，支持HarmonyOS組件按需定制、一鍵編譯和燒錄、可視化除錯、分布式能力集成等，幫助開發者高效開發和創新新硬體，

• DevEco Device Tool 2.1 Release

HarmonyOS應用開發在線體驗

通過一次開發、多設備部署，體驗HarmonyOS跨設備應用的高效便捷開發，

• https://playground.harmonyos.com/#/cn/onlineDemo

鴻蒙系統設計工具

該設計工具承載了 HarmonyOS 設計規范，幫助三方開發團隊提升設計協作效率 ，提供設計云規范和原子化布局兩大服務，

• HarmonyOS_Design_Tool.sketchplugin

開源生態

OpenHarmony 2.0

OpenHarmony是開放原子開源基金會（OpenAtom Foundation）旗下開源專案，定位是一款面向全場景的開源分布式作業系統，

OpenHarmony在傳統的單設備系統能力的基礎上，創造性地提出了基于同一套系統能力、適配多種終端形態的理念，支持多種終端設備上運行，

Canary版本在OpenHarmony 1.1.0的基礎上，增加標準系統版本，具備的主要功能如下：

• 新增22個子系統，支持全面的OS能力，支持記憶體大于128M的帶屏設備開發等，
• 提供系統三大應用：桌面、設定和SystemUI，
• 提供全新的OpenHarmony應用框架能力、Ability Cross-platform Engine能力，
• 提供JS應用開發能力，
• 提供媒體框架，支持音視頻功能開發，
• 提供圖形框架能力，支持視窗管理和合成，支持GPU能力，

源代碼：

• OpenHarmony 2.0 Canary

開發基礎知識

應用基礎知識

1. APP

HarmonyOS 的應用軟體包以 APP Pack（Application Package）形式發布，它是由一個或多個 HAP（HarmonyOS Ability Package）以及描述每個 HAP 屬性的 pack.info 組成，HAP 是 Ability 的部署包，HarmonyOS 應用代碼圍繞Ability 組件展開，一個 HAP 是由代碼、資源、第三方庫及應用組態檔組成的模塊包，可分為 entry 和feature 兩種模塊型別，如圖 1 所示，

• entry：應用的主模塊，一個APP中，對于同一設備型別必須有且只有一個entry型別的HAP，可獨立安裝運行，
• feature：應用的動態特性模塊，一個 APP 可以包含一個或多個 feature 型別的 HAP，也可以不含，只有包含 Ability 的 HAP 才能夠獨立運行，

2. Ability

Ability 是應用所具備的能力的抽象，一個應用可以包含一個或多個 Ability，Ability 分為兩種型別：FA（Feature Ability）和 PA（Particle Ability），FA/PA 是應用的基本組成單元，能夠實作特定的業務功能，FA 有 UI 界面，而 PA 無UI 界面，

3. 庫檔案

庫檔案是應用依賴的第三方代碼形式，存放在 libs 目錄，是.so 檔案，

4. 資源檔案

應用的資源檔案（字串、圖片、音頻等）存放于 resources 目錄下，便于開發者使用和維護，詳見資源檔案分類，

5. 組態檔

組態檔 (config.json) 是應用的Ability 資訊，用于宣告應用的Ability，以及應用所需權限等資訊，詳見應用組態檔，

6. pack.info

描述應用軟體包中每個 HAP 的屬性，由 IDE 編譯生成，應用市場根據該檔案進行拆包和
HAP 的分類存盤，HAP 的具體屬性包括：

• delivery-with-install: 用于標識該 HAP 是否需要在主動安裝時進行安裝，
• name：HAP 檔案名，
• module-type：模塊型別，entry 或feature，
• device-type：用于標識支持該 HAP 運行的設備型別，

花粉HarmonyOS 2全國統一考試

一、選擇題（每題5分，共5題）

1、HarmonyOS 2及華為全場景新品發布會時間是?

• A∶2021年6月1日
• B∶2020年6月2日
• C∶2021年6月3日
• D∶2021年6月2日

答案：B

決議：華為于6月2日晚上8點舉行了HarmonyOS 2 及全場景新品線上發布會，在發布會上，首先介紹的是華為自家研發的全新系統：HarmonyOS 2，HarmonyOS是新一代的智能終端作業系統，為不同設備的智能化、互聯與協同提供了統一的語言，帶來簡捷，流暢，連續，安全可靠的全場景互動體驗，通過一個系統，覆寫小到記憶體128K的設備，大到4GB以上的手機等大大小小智能終端，滿足1+8+N全場景互動（One as All），為消費者帶來極致的全場景互動體驗（All as One），

2、HarmonyOS 2采用的是什么架構?

• A∶全站解耦
• B∶全堆疊解耦
• D∶全堆疊解藕
• C∶全站接耦

答案：B

決議：HarmonyOS是一個“超大型”的軟體全堆疊解耦的系統，做到一套代碼滿足大小系統的要求，鴻蒙將所有業務邏輯切割開，給予每個模塊標簽，根據用戶需求進行模塊組裝，實作面對全場景的操作，“依托HarmonyOS的分布式能力，消費者可以按需呼叫、組合不同設備的軟硬體能力，為用戶帶來最適合其所在場景的智慧體驗，”- 華為消費者BG軟體部總裁王成錄

3、HarmonyOS 2可以在最小多大RAM設備運行?

• A: 128M
• B: 126K
• C: 128K
• D: 126G

答案：C

決議：無論設備大小，只需一個系統就可以覆寫記憶體小到128K，大到4GB以上等大大小小的智能終端設備，為消費者帶來極致的全場景互動體驗，

4、HarmonyOS 2是什么作業系統?

• A∶新一代的全場景終端
• B∶新一代的智能終端
• C∶新一代的互聯終端
• D∶新一代的互動終端

答案：B

決議：HarmonyOS是新一代智能終端作業系統，為不同設備的智能化、互聯與協同提供了統一的語言，作為面向萬物互聯時代的新一代智能終端作業系統，HarmonyOS為不同設備的智能化、互聯與協同提供統一的語言，通過分布式技術，讓手機、平板、手表、智慧屏等智能設備聯接起來，打破不同硬體之間的界限，真正實作人與設備、設備與設備間的無界限溝通，將數字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織，構建萬物互聯的智能世界，

5、HarmonyOS 2自由組合硬體是基于什么技術實作?

• A∶分布式軟總線技術
• B∶分散式軟總線技術
• C∶分布式硬總線技術
• D∶分散式硬總線技術

答案：A

決議：HarmonyOS 2采用了分布式技術，通過軟總線將獨立設備連接起來，用戶可以根據需要自由組合硬體，比如手機連接無人機攝像頭和運動相機，進行多機位拍攝；PC、平板和手機連接一起，協同辦公；手機與冰箱的連接，智能推薦不同食材的溫度，HarmonyOS與Android最大的區別，就在于HarmonyOS擁有分布式的軟總線，也是HarmonyOS實作“超級終端”概念的核心，搭載了HarmonyOS的設備可以互相結合，取長補短，實作萬物互聯時代的新操作體驗，

二、判斷題（每題5分，共5題）

1、華為手機升級HarmonyOS 2后，原有的游戲資料會丟失，（對/錯）

錯

2、在花粉俱樂部可以報名HarmonyOS 2的公測及內測活動， （對/錯）

對

3、HarmonyOS 2的大檔案夾功能，輕觸應用可以直接打開應用，（對/錯）

對

4、HarmonyOS 2從螢屏頂端右側下拉可進入控制中心，（對/錯）

對

5、HarmonyOS 2無法兼容安卓應用，升級后原有安卓應用無法使用，（對/錯）

錯

三、多選題（每題10分，共3題）

1、下面哪些是HarmonyOS 2的特色功能?

• A∶ 萬能卡片
• B∶ 超級終端
• C∶ 一觸即連
• D∶ 撥打電話

答案：A、B

2、目前已支持HarmonyOS 2公測升級的機型有?

• A: HUAWEI Mate40
• B: HUAWEI Mate X2
• C: HUAWEI P40
• D: HUAWEI MatePad

答案：A、B、C

3、已升級HarmonyOS 2設備可通過超級終端連接的設備型別有?

• A∶平板
• B∶筆記本
• C∶智慧屏
• D∶音箱

答案：A、B、D

四、論述題（每題20分，共1題）

1、請您簡單論述您最喜歡HarmonyOS 2什么? 為什么?

這次HarmonyOS給我最大的感受就是“安心”，依靠著強大的軟體開發能力和資源整合能力，HarmonyOS在UX美學設計，系統流暢性，隱私安全管理等多個方面都迎來了升級，HarmonyOS更是讓手機，手表，平板，智慧屏的系統進行了完美的大一統整合，提前布局未來全場景智慧生活，

升級計劃

HarmonyOS 2 升級TOP問題

參考

• 鴻蒙學堂
• https://www.harmonyos.com/cn/home
• 2021年花粉HarmonyOS 2全國統一考試，答題贏HarmonyOS物體勛章
• 花粉HarmonyOS 2全國統一考試
• HarmonyOS 入門檔案
• 【升級公告】HarmonyOS 2 百機升級計劃
• 【升級小課堂】HarmonyOS 2 升級TOP問題，你想知道的答案都在這里！

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