第9章 鸿蒙微内核与系统架构

9.1 鸿蒙微内核简介

鸿蒙 OS 的核心采用 微内核（Microkernel）架构，不同于传统宏内核（Monolithic Kernel）：

• 微内核特点：

  1. 核心精简，仅包含最基础的功能：进程管理、线程调度、IPC（进程间通信）、硬件抽象。
  2. 系统服务模块化，尽量运行在用户空间，减少内核负担。
  3. 安全性高：核心代码少，攻击面小。
  4. 易于移植和裁剪，适合 IoT、手机、平板、车机等多端设备。

• 优势：

  • 高可靠性：系统服务崩溃不会导致整个内核挂掉。
  • 可扩展性强：新增模块可在用户空间运行，不影响内核稳定性。
  • 安全性高：微内核隔离关键模块，提升整体系统安全。

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9.2 系统服务与模块化架构

鸿蒙 OS 的系统服务采用 模块化设计：

系统服务层

• 窗口管理（Window Manager）
• 网络服务（Network Service）
• 设备管理（Device Manager）
• 分布式调度（Distributed Scheduler）
• 安全服务（Security Service）

模块化架构特点

• 每个服务运行在 独立进程或用户空间 ，通过 IPC 调用进行通信。
• 应用层（Ability）只调用系统提供的接口，而不直接操作内核。
• 结构清晰、易于维护和升级。

📌 架构示意：

应用层
 └─ Ability
      ├─ FA (Feature Ability)
      ├─ PA (Particle Ability)
      └─ Service Ability
系统服务层
 ├─ Window Manager
 ├─ Network Service
 ├─ Device Manager
 └─ Security Service
微内核层
 └─ 内核 + IPC

应用示例

应用访问网络服务：

import network from '@ohos.net';

network.getActiveNetworkType().then(type => {
  console.log("当前网络类型:", type);
});

• 应用不直接操作硬件或网络栈，而是通过 系统服务提供的接口。

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9.3 安全机制与多设备互联原理

1. 安全机制

• 微内核隔离：核心功能最小化，服务运行在用户空间，减少被攻击风险。

• 权限控制：

  • 声明权限：在 module.json5 中声明所需权限。
  • 动态申请：在运行时请求用户授权。

• 数据加密：敏感数据通过加密存储和传输。

• 应用隔离：不同应用之间运行在独立沙箱，防止数据泄露。

2. 多设备互联原理

• 分布式能力：HarmonyOS 支持跨设备的 Ability 调用和 UI 流转。
• 分布式数据：KVStore / DDMS 实现多设备间数据同步。
• RPC 调用远程服务：

import abilityManager from '@ohos.app.ability.abilityManager';

let want = {
  deviceId: "目标设备ID",
  bundleName: "com.example.app",
  abilityName: "RemoteAbility"
};

abilityManager.startAbility(want).then(() => {
  console.log("远程 Ability 启动成功");
});

• 场景：手机上填写表单 → 平板继续填写 → 数据自动同步。

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9.4 小结

• 鸿蒙微内核架构精简、安全、高可用。
• 系统服务模块化，通过 IPC 与应用层通信。
• 安全机制严格：权限管理 + 数据加密 + 应用隔离。
• 多设备互联依赖分布式能力和远程调用，实现跨设备 UI 和数据流转。