Harmony 操作系统

每个 OEM 都有自己让 Android 感觉更个性化的方式。小米有 MIUI，一加有 Oxygen OS，而三星有 One UI。另一方面，华为不得不为其移动操作系统采取完全不同的方法。该公司与谷歌和美国的复杂历史导致了一个名为 Harmony OS 的全新平台。

考虑到华为持续存在的问题，您可能会预期一个类似于“失和操作系统”的名称，但该公司并不关心其他 Android 设备。相反，该操作系统专注于跨华为所有产品线的广泛支持。在本文中，您将了解 Harmony 操作系统的历史和功能。

什么是 Harmony 操作系统？

HarmonyOS (HMOS) 是由华为创建的分布式操作系统，它允许物联网生态系统中的众多智能设备进行协作和连接。该操作系统在其现有的多内核设计中为具有不同资源的设备选择抽象层中的合适内核。据报道，该系统基于LiteOS 内核为物联网设备构建。此外，它基于 Linux 内核层和 AOSP 库，允许使用Ark 编译器通过ART运行智能手机和平板电脑的 HarmonyOS 原生应用以及 APK 程序。

该系统包含一个 DSoftBus 通信基座，用于将物理上不同的设备集成到一个虚拟的超级设备中，从而允许一个设备管理其他设备，并在具有分散通信能力的设备之间传输数据。它支持各种应用程序类型，包括用户可以访问的轻量级原子服务、无需安装即可使用的快应用，以及可以通过移动设备（如智能手机和平板电脑）上的应用商店下载的软件。2019 年 8 月，Harmony OS 在荣耀智能电视上首次亮相，之后2021 年 6 月，它也用于华为智能手机、平板电脑和可穿戴设备。

Harmony 操作系统历史

华为于2019 年 8 月 9 日在其首次开发者大会上正式发布了 HarmonyOS，地点在东莞。据华为称，HarmonyOS 是一款免费的、基于微内核的、面向多设备的分布式操作系统。它并未被定位为移动操作系统，因为该公司主要专注于物联网设备，如智能电视、可穿戴设备和车载娱乐系统。

Harmony OS 2.0 将于2020 年 9 月 10 日在华为开发者大会上发布。华为表示，该操作系统将于2021 年在其设备上推出。Harmony OS 2.0 的第一个开发者 Beta 版本于2020 年 12 月 16 日发布。华为还推出了基于 IntelliJ IDEA 的 DevEco Studio IDE 和一个具有早期访问权限的云模拟器。

2021 年 6 月 2 日，华为正式发布了 Harmony OS 2.0，并推出了预装该操作系统的新款手机。之后，用户开始逐步获得华为早期手机的系统更新。

它是如何工作的？

该系统基于微内核，这是一种用于操作系统机制的精简软件结构。微内核技术比多层单体内核系统使用的源代码要少。

据华为称，HarmonyOS 仅需 100 行代码即可运行，并且由于其“确定性时延引擎”，其性能超越了 Android。这是一个优化性能的问题，其中系统消除了软件和硬件之间的通信通道，从而最大限度地减少了延迟。

使用集成开发环境 (IDE) 和分布式架构套件来提供多设备组件。其理念是，开发者可以更有效地设计可在多个设备上运行的应用程序。由于多设备 IDE，开发者可以一次开发应用程序，然后将其部署到众多硬件平台。其理念是创建一个涵盖所有消费者设备的紧密集成的生态系统。这通过 ARK 编译器来实现，该编译器允许开发者使用多种语言进行开发，然后将其翻译成 HarmonyOS 的单一语言。

它会出现在哪些设备上？

华为表示，HarmonyOS 将首先部署在中国市场面向的设备上。该公司之前的子品牌荣耀宣布 Honor Vision 系列智能电视是首批运行 HarmonyOS 的消费电子产品。2020 年12 月 16 日发布的 HarmonyOS 2.0 beta 支持 P30 和 P40 系列、Mate 30、Mate 40 系列、P50 系列和 MatePad Pro。2021 年 6 月，HarmonyOS 2.0 智能手机和平板电脑版本作为Mate X2 和 P40 的升级版本发布。HarmonyOS 已在 MatePad Pro、新款华为 Watch 和 PixLab X1 桌面打印机上推出。截至2021 年 10 月，HarmonyOS 2.0 已拥有近 1.5 亿用户。

与 OpenEuler 的关系

在架构方面，HarmonyOS 与OpenEuler高度相关，由于内核技术的共通性，华为制造了 EulerOS 的社区版本。据消息人士透露，未来的合作将主要集中在分布式软件总线、设备驱动框架、系统安全和一个新的编程语言上。

HarmonyOS 生态系统

HarmonyOS 生态系统有各种术语。HarmonyOS 生态系统的一些术语如下：

1. HarmonyOS Connect

在2021 年 5 月 18 日于上海举行的一次会议上，华为计划改进其 HarmonyOS Connect 品牌，并采用标准徽章来帮助行业合作伙伴与第三方 OEM 合作生产、销售和运行产品。由 HarmonyOS 驱动的智能设备，如各种品牌的扬声器、冰箱和炊具，可以通过智能手机的单次触控连接并组合成一个超级设备，而无需安装任何程序，从而实现快速且经济高效的消费者连接。

HarmonyOS Connect 将该平台与传统的移动和计算机平台区分开来，并与该公司早期通过其基于 Android 的 EMUI 和 LiteOS 连接构建生态系统的尝试区分开来。

2. HarmonyOS Cockpit

华为于2021 年 4 月 27 日推出了由 HarmonyOS 驱动并利用其麒麟系列片上系统 (SoC) 产品的电动和自动驾驶汽车智能座舱解决方案。华为提供了 API，以帮助汽车 OEM、供应商和生态系统合作伙伴构建满足消费者需求的功能。华为为汽车构建了模块化 SoC，该 SoC 可以即插即用且易于升级，以保持座舱的最佳性能。用户将能够像升级完整台式电脑一样升级芯片组，并配备其可扩展的分布式操作系统。

华为于2021 年 12 月 21 日推出了 HarmonySpace，这是一个专用的 HarmonyOS 汽车操作系统。通过 HarmonySpace，智能手机和平板电脑的应用可以轻松集成到汽车中，而智能手机投屏则基于华为的 1+8 生态系统。

华为于2021 年 12 月 23 日发布了 AITO M5，一款中型 SUV。它具有 HarmonyOS 生态系统，具备持续的 AI 学习优化和无线更新。华为于2022 年 7 月 4 日正式推出 AITO 智选汽车，并于2022 年 8 月开始向消费者发货。该公司在发布会上仅用两个小时就获得了其 M7 型号的 10,000 份预订单。

3. MineHarmony OS

华为于2021 年 9 月 14 日宣布推出 MineHarmony OS，这是一个基于其自有 HarmonyOS 的工业应用专用操作系统。约 400 种不同类型的地下煤矿设备与 MineHarmony 兼容，该系统提供了一个单一的界面来传输和收集数据进行分析。根据华为消费者业务 AI 和智能全场景业务部总裁王成录的说法，MineHarmony OS 的推出标志着 HarmonyOS 生态系统从 B2C 向 B2B 的转变。

HarmonyOS 的问题

华为于2019 年 5 月向中国国家知识产权局 CNIPA 申请注册“鸿蒙”商标。然而，该申请被根据《中华人民共和国商标法》第三十条驳回，指出该品牌在图形设计上与“CRM 鸿蒙”以及在中文词语上与“鸿蒙”相似。

2021 年 5 月，北京知识产权法院作出一审判决，支持 CNIPA 的决定。在 HarmonyOS 2.0 和华为新款智能手机发布前不到一周，该商标在指定的服务项目上不够独特。此外，据称该商标已于2021 年 5 月从惠州奇比科技有限公司充分转让给华为。

与 OpenHarmony、LiteOS 和 Linux 的关系

华为已向 OpenAtom 基金会提供了一个名为 OpenHarmony 的 Harmony 操作系统开源版本。它支持各种设备，包括智能手表、扬声器、打印机和其他智能设备，这些设备运行内存小于 128 KB 的小型系统。它还运行内存大于128 MB的标准系统。开源操作系统具有与 HarmonyOS 相同的功能，并且不依赖于Android 开源项目 (AOSP)。

另一方面，HarmonyOS 基于华为专有的微内核架构，并在智能设备中使用来自 EMUI 的 AOSP ART 代码和 Linux 内核子系统，以便操作系统无需 root 支持即可运行 APK 应用程序，这与以前的华为 EMUI 智能手机类似。此外，该操作系统允许在支持华为移动服务的手机上运行 HarmonyOS 原生应用程序。

HarmonyOS 使用多内核方法为资源受限的设备选择合适的操作系统内核。HarmonyOS 在智能手表和物联网等低功耗设备上使用 LiteOS 内核而不是 Linux 内核。

Harmony 操作系统功能

1. 更好的体验

它使用分布式虚拟总线和架构技术提供分布式数据管理、共享通信平台、分布式任务调度和虚拟外设。分布式应用程序开发人员无需担心底层技术，可以使用 HarmonyOS，让他们可以专注于服务逻辑。

分布式应用程序开发将比以前更容易。在 HarmonyOS 上构建的应用程序可以在多个设备上运行，同时在所有场景中提供统一、协作的体验。

2. 一站式解决

它可以快速适应多种屏幕布局控件和交互。由于多语言统一编译、多设备 IDE 和分布式架构套件，它同时支持拖放控制和面向预览的可视化编程。它使开发人员能够更有效地创建可在众多设备上运行的程序。开发人员可以使用多设备 IDE 一次创建他们的应用程序，然后将其发布到各种平台，从而在所有用户设备之间实现紧密集成的生态系统。

华为 ARK 编译器是第一个能够媲美 Android 虚拟机性能的静态编译器，它允许开发人员在一个统一的环境中将多种复杂语言编译成机器码。华为 ARK 编译器将通过允许多种语言的合适编译来提高开发人员的效率。

3. 更好的性能

HarmonyOS 将解决性能问题，包括确定性时延引擎和高速进程间通信 (IPC)。

确定性时延引擎确定任务执行的优先级和时间限制。随着资源向优先级更高的活动转移，应用程序的响应时间将减少 25.7%。与当前系统相比，微内核的 IPC 性能最高可提高五倍。

4. 更安全

HarmonyOS 采用新的微内核设计，可提高安全性和降低延迟。该微内核旨在简化内核功能，并将尽可能多的系统服务放在内核外部的用户模式下提供。它还用于提供相互安全保护。微内核本身仅提供最基本的功能，如线程调度和 IPC。Harmony OS 的微内核设计在使用可信执行环境 (TEE) 和形式化验证方法的基础上，重塑了安全性和可信度。

传统的验证方法，如功能验证和攻击模拟，仅限于特定情况。然而，形式化验证方法提供了一种有效的数学方法来检查系统正确性。另一方面，形式化方法可以利用数据模型来验证所有程序执行路径。HarmonyOS 是第一个在设备 TEE 中应用形式化验证的操作系统，大大提高了安全性。此外，由于 HarmonyOS 微内核的代码量大大减少，因此发生攻击的可能性大大降低。