作者：peitaiyi，華為終端OS產(chǎn)品交付專家HarmonyOS是一款面向萬物互聯(lián)時(shí)代的、全新的分布式操作系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的單設(shè)備系統(tǒng)能力基礎(chǔ)上，HarmonyOS提出了基于同一套系統(tǒng)能力、適配多種終端形態(tài)的分布式理念，能夠支持手機(jī)、平板、智能穿戴、智慧屏、車機(jī)等多種終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)更好的萬物互聯(lián)。那么，HarmonyOS是如何用一套OS源碼部署到多種終端的呢？本文將為你揭秘。

一、面臨的挑戰(zhàn)

首先，我們先簡單介紹一套OS部署到多種終端面臨的兩大挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)OS能力比較單一：一套OS系統(tǒng)部署到多種終端，不僅要支持百KB到GB級(jí)的內(nèi)存，還需支持主流CPU架構(gòu)、板級(jí)的器件、各種SoC及外設(shè)模組。而傳統(tǒng)OS大都是單設(shè)備操作系統(tǒng)，一套OS僅適配于一套設(shè)備，無法滿足碎片化的硬件需求。

傳統(tǒng)OS裁剪拼裝能力差：產(chǎn)品形態(tài)分布于千行百業(yè)，大到汽車、電視、手機(jī)，小到手表、門鈴、烤箱，不同功能的產(chǎn)品對(duì)OS的能力訴求不同，這要求OS可以靈活地剪和拼裝。而傳統(tǒng)OS裁剪拼裝能力差，無法滿足千行百業(yè)的產(chǎn)品。

圖1 硬件和產(chǎn)品形態(tài)的碎片

二、HarmonyOS應(yīng)對(duì)策略

基于上述的挑戰(zhàn)，HarmonyOS應(yīng)對(duì)策略是“OS可大可小，部件一次開發(fā)可在多種終端上部署” 。

1. 部件介紹部件是HarmonyOS系統(tǒng)能力的基本單元，具有可復(fù)用、可裁剪、可配置、可獨(dú)立編譯和測(cè)試的特點(diǎn)。以源碼、配置和資源文件為劃分依據(jù)，擁有獨(dú)立的文件和目錄，可在不同的設(shè)備上實(shí)例化為不同的庫或二進(jìn)制文件，圖2所示。從系統(tǒng)角度看，部件可視為任何能運(yùn)行在HarmonyOS上的軟件。從外部設(shè)備看，部件則可視為一個(gè)個(gè)按設(shè)備所需組裝成OS的系統(tǒng)能力。

圖2 HarmonyOS部件化示意圖2. 部件拼裝

HarmonyOS源碼由“必選部件集”和“可選部件集”組成，必選部件集具有HarmonyOS特征的必選系統(tǒng)能力，可選部件集則具有產(chǎn)品可裁剪的系統(tǒng)能力。被裁剪的部件只會(huì)引起對(duì)應(yīng)系統(tǒng)能力的缺失，不會(huì)引起系統(tǒng)的異常。

必選部件和可選部件像“積木”一樣，根據(jù)設(shè)備硬件模塊（攝像頭、揚(yáng)聲器、屏幕、網(wǎng)絡(luò)）與內(nèi)存大小靈活拼裝成不同的OS軟件包，并部署到不同設(shè)備。“大設(shè)備裝大系統(tǒng)，小設(shè)備裝小系統(tǒng)。”無論智能設(shè)備的運(yùn)存大小如何，總能找到匹配TA的那一塊系統(tǒng)積木。

圖3 積木拼裝HarmonyOS部件拼裝流程如圖4所示。HarmonyOS發(fā)布?xì)w一化的SDK，應(yīng)用開發(fā)者使用SDK和IDE進(jìn)行跨設(shè)備的應(yīng)用開發(fā)，再按不同的設(shè)備類型分發(fā)應(yīng)用。同時(shí)，三方的部件也可以與OS軟件包一起部署到設(shè)備中。

圖4 HarmonyOS部件拼裝流程至此，相信大家對(duì)部件拼裝有了一定的認(rèn)識(shí)。隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的不斷發(fā)展，HarmonyOS將適配越來越多的硬件設(shè)備，這就使得部件開發(fā)將馬不停蹄，以適應(yīng)千行百業(yè)的硬件產(chǎn)品。開發(fā)者如何開發(fā)部件呢？下文將為你解答。

三、如何開發(fā)部件

我們都知道，HarmonyOS是基于開源項(xiàng)目OpenHarmony開發(fā)的面向多種全場景智能設(shè)備的商用版本，HarmonyOS的部件大都來自O(shè)penHarmony，所以下文對(duì)部件開發(fā)的解答，將圍繞OpenHarmony部件的開發(fā)展開。

在OpenHarmony生態(tài)中有三大類開發(fā)者：OS開發(fā)者、芯片解決方案廠商和產(chǎn)品解決方案廠商，如圖5所示。

圖5 OpenHarmony開發(fā)者

OS開發(fā)者提供OpenHarmony所需的部件，包括內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)框架、圖形、媒體等基礎(chǔ)的系統(tǒng)能力。

芯片解決方案廠商對(duì)OS的驅(qū)動(dòng)和接口進(jìn)行適配，形成基于開發(fā)板的完整芯片解決方案。

產(chǎn)品解決方案廠商基于OS和成熟的芯片解決方案組裝產(chǎn)品。

1. 部件標(biāo)準(zhǔn)化

部件開發(fā)前需完備部件詳細(xì)設(shè)計(jì)，在此過程中部件標(biāo)準(zhǔn)化尤為重要。

部件標(biāo)準(zhǔn)化確定了部件的名稱、功能、可配置的特性、詳細(xì)的規(guī)格和依賴。一個(gè)典型的部件的定義，圖6所示。它包含了部件的名稱、功能描述、是否系統(tǒng)必選、ROM/RAM、可配置特性和依賴等等。部件的依賴應(yīng)盡量簡單合理，杜絕循環(huán)和冗余的依賴。禁止部件直接依賴特定硬件和產(chǎn)品。

圖6 部件定義文件只有OS的系統(tǒng)能力都按部件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，對(duì)外的系統(tǒng)能力才能靈活按需拼裝。2. 部件、開發(fā)板和產(chǎn)品嚴(yán)格解耦

為了保持OS可裁剪可拼裝的能力，部件開發(fā)過程中，部件與開發(fā)板和產(chǎn)品之間應(yīng)嚴(yán)格解耦且可獨(dú)立編譯。至此，我們將開發(fā)視圖分為OS部件、芯片解決方案和產(chǎn)品解決方案，如圖7所示。“OS部件”目錄主要存放OS的能力集，比如內(nèi)核、媒體、圖形、電話、分布式軟總線、安全等等。“芯片解決方案”目錄主要存放芯片廠商基于某個(gè)開發(fā)板或者SoC對(duì)OS的適配。“產(chǎn)品解決方案”目錄主要存放產(chǎn)品相關(guān)的配置以及廠商對(duì)OS接口的實(shí)現(xiàn)。

圖7 OpenHarmony開發(fā)視圖目錄樹示意圖基于OpenHarmony開發(fā)視圖目錄樹，實(shí)現(xiàn)了部件、開發(fā)板和產(chǎn)品各自獨(dú)立的開發(fā)，保障了三者良好的解耦性。3. 全流程管控

部件在設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試過程中，需嚴(yán)格管控整個(gè)流程。如圖8所示，設(shè)計(jì)文檔在對(duì)應(yīng)PMC審核通過后方可啟動(dòng)部件的開發(fā)，在SIG組開發(fā)功能成熟后，再經(jīng)OpenHarmony對(duì)應(yīng)子系統(tǒng)的committer審核合入。合入后，測(cè)試團(tuán)隊(duì)將按部件獨(dú)立測(cè)試驗(yàn)收，驗(yàn)收的范圍不僅包括部件的功能和穩(wěn)定性，還包括部件是否可獨(dú)立編譯、獨(dú)立測(cè)試、依賴是否合入等等。HPM（HarmonyOS Package Manager）審核人員審核通過后，便可以申請(qǐng)HPM上架。

圖8 HarmonyOS部件管控流程

說明：

PMC（Projects Management Centre）是指項(xiàng)目管理委員會(huì)，負(fù)責(zé)OpenHarmony 社區(qū)的管理工作，擁有代碼庫寫權(quán)限、OpenHarmony 新版本發(fā)布、Roadmap發(fā)布、新PMC/Committer等社區(qū)事務(wù)的投票權(quán)、以及新的 PMC 成員和 Committer 提名權(quán)。

SIG（Special Interest Group）是指特別興趣小組，SIG在PMC項(xiàng)目管理委員會(huì)指導(dǎo)下，負(fù)責(zé)OpenHarmony社區(qū)特定子領(lǐng)域及創(chuàng)新項(xiàng)目的架構(gòu)設(shè)計(jì)、開源開發(fā)及項(xiàng)目維護(hù)等工作。以上就是本期全部內(nèi)容！相信大家對(duì)部件有了一定的認(rèn)識(shí)，歡迎廣大開發(fā)者參與到部件開發(fā)中。

原文標(biāo)題：“積木拼裝”，HarmonyOS彈性部署大揭秘！

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