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图解HarmonyOS架构！

百家作者：51CTO技术栈 2020-12-30 23:22:13

本文将会给大家梳理 HarmonyOS 源码目录结构，介绍重要目录包含的内容与作用，便于大家在学习开发过程中有全局观，有针对性的研读开发。

HarmonyOS 源码文件之多，想要短时间内研读完成是比较困难的。对于我们刚刚学习此操作系统的开发来说，如果一个个目录去研读代码，需要花费大量的时间。

本文从框架上简单解析 HarmonyOS 的目录结构，让开发者有针对性的研究它。

下图将 HarmonyOS 源码的一级目录通过软件层进行了简单区分，可以结合 HarmonyOS 架构图一起从整体要认识 HarmonyOS 目录结构。

HarmonyOS 架构图中表述的应用框架层和系统服务层，都可以理解为 Farmwork 层，是 Harmony 最重要，也是最核心的部分。

接着谈谈我们对每个目录的简单认识：

Applications

从字面上解读，主要存放用户的应用程序，或是是 HarmonyOS 预置的系统应用程序。

applications
    |
    |——sample                  //提供Hi3516/Hi3518/Hi3861基础应用，这些应用应用预置设备中
        |
        |——camera              // 主要说明Hi35xx AI Camera的基础应用
        |   |
        |   |——app             // 此目录为用户自己开发的目录，可以通过该目录下的BUILD.gn文件适配是否要预置到系统中
        |   |——communication   // 通话模块（hostapd wpa_cli wpa_supplicant）
        |   |——example         // 示例模块
        |   |——hap             // 预置的app,HarmonyOS 中的hap对应Android中的app
        |   |——media           // 视频模块实例
        |——wifi-iot
            |
             ——app             // 此目录为用户自己开发的目录，可以通过该目录下的BUILD.gn文件适配是否
                                  要预置到系统中(建议IoT开发预置led_example,便于开箱检查产品)

对应的代码仓包含有：

applications/sample/camera: https://gitee.com/openharmony/applications_sample_camera

applications/sample/wifi-iot:https://gitee.com/openharmony/applications_sample_wifi_iot/

Base

HarmonyOS Framework 基础能力集合，定位于大多数设备开发都需要能力模块，目前提供了全球化、DFX、安全、系统启动等模块：

base
   |
   |——global                   // 全球化模块，作为设备的基础能力模块，当然也可裁剪掉
    |   |
    |   |——frameworks          // 全球化资源调度模块
    |   |——interfaces          // 全球化资源调度系统间开放APIs
    |——hiviewdfx                // DFX模块
    |   |
    |   |——frameworks
    |   |   |
    |   |   |——ddrdump_lite    // 轻量级设备 Dump信息存储模块，目前暂时没有内容
    |   |   |——hievent_lite    // 轻量级设备DFX-MCU/CPU事件记录模块
    |   |   |——hilog_lite      // 轻量级设备DFX-MCU/CPU日志模块
    |   |——interfaces
    |   |   |
    |   |   |——innerkits       // DFX模块（日志、事件）内部接口
    |   |   |——kits            // DFX模块（日志、事件）APIs
    |   |——services            // DFX-MUC框架/日志服务功能模块Services
    |   |——utils               // DFX-MCU基础组件
    |——iot_hardware             // IoT外设能力模块（GPIO/I2C/SPI/AD/DA等）
    |   |
    |   |——frameworks
    |   |   |
    |   |    ——wifiiot_lite    // IoT外设模块实现(包含.c文件)
    |   |——hals
    |   |   |
    |   |    ——wifiiot_lite    // HAL adapter 接口（为frameworks与驱动层提供适配）
    |   |——interfaces
    |       |
    |        ——kits            // IoT外设控制模块接口,与frameworks/wifiiot_lite配合
    |——security
    |   |
    |   |——frameworks
    |   |   |
    |   |   |——app_verify      // hap包签名校验模块
    |   |   |——crypto_lite     // 加解密模块
    |   |   |——hichainsdk_lite // 设备认证模块
    |   |   |——huks_lite       // 秘钥与证书管理模块
    |   |   |——secure_os       // libteec库函数实现,提供TEE Client APIs
    |   |——interfaces
    |   |   |
    |   |   |——innerkits       // 内部接口目录，与frameworks对应
    |   |   |——kits            // 模块APIs(应用权限管理)   
    |   |——services
    |       |
    |       |——iam_lite        // 应用权限管理及IPC通信鉴权服务
    |       |——secure_os       // secure_os TEE代理服务
    |——startup
        |
        |——frameworks
        |   |
        |    ——syspara_lite    // 系统属性模块源文件(param_impl_hal-Cortex-M,param_impl_posix-Cortex-A)
        |——hals
        |   |
        |    ——syspara_lite    // 系统属性模块文文件
        |——interfaces
        |   |
        |    ——kits            // 系统属性模块对外APIs
        |——services
            |
            |——appspawn_lite   // 应用孵化模块
            |——bootstrap_lite  // 启动服务模块
            |——init_lite       // 启动引导模块

interfaces 提供内外部 APIs，frameworks 提供接口实现的源代码；hals：HAL adapter 接口（为 frameworks 与驱动层提供适配）；services：通过服务管理模块。

Foundtion

Foundtion 的中文意义为基础、底座等，这里的基础与 Base 目录的基础怎么区分，有什么不同呢。

下表为 HarmonyOS 官方帮助资料中的描述：

HarmonyOS源码目录结构的理解

个人理解 Foundtion 提供了更为高级的能力模块，此类模块也是 HarmonyOS 的核心竞争力模块，例如分布式调度、分布式通信等等。

Base 和 Foundtion 之间没有绝对的界限，因为对于低端设备部分 Base 能力可以也要裁剪，例如：IoT 设备中可能不需要全球化；对于高端设备 Base 和 Foundtion 的模块都属于基础能力。

foundation
    |
    |——aafwk                   // Ability开发框架接口、Ability管理服务
    |   |——frameworks
    |   |   |——ability_lite    // Ability开发框架的源代码
    |   |   |——abilitymgr_lite // 管理AbilityKit与Ability管理服务通信的客户端代码
    |   |   |——want_lite       // Ability之间交互的信息载体的实现代码
    |   |——interfaces
    |   |   |——innerkits       //Ability管理服务为其它子系统提供的接口
    |   |   |——kits
    |   |   |   |——ability_lite// AbilityKit为开发者提供的接口
    |   |   |   |——want_lite   // Ability之间交互的信息载体的对外接口
    |   |——services            // Ability管理服务
    |——ace                     // JS应用开发框架，提供了一套跨平台的类web应用开发框架
    |   |——frameworks
    |   |   |——lite
    |   |       |——examples    // 示例代码目录
    |   |       |——include     // 对外暴露头文件存放目录
    |   |       |——packages    // 框架JS实现存放目录
    |   |       |——src         // 源代码存放目录
    |   |       |——targets     // 各目标设备配置文件存放目录
    |   |       |——tools       // 工具代码存放目录
    |   |——interfaces          // JS应用框架APIs
    |       |——builtin
    |           |——async       // JS应用框架异步接口
    |           |——base        // 内存管理接口
    |           |——jsi         // JS应用框架对外APIs
    |——appexecfwk
    |   |——frameworks          // 管理BundleKit与包管理服务通信的客户端代码
    |   |——interfaces          // BundleKit为开发者提供的接口
    |   |——services            // 包管理服务的实现代码
    |   |——utils               // 包管理服务实现中用到的工具性的代码
    |——communication           // 分布式通信（https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/readme/%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E9%80%9A%E4%BF%A1%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9FREADME.md）
    |   |——frameworks          
    |   |   |——ipc_lite        // 进程间通信框架实现
    |   |   |——wifi_lite       // Wifi通信框架（未实现）
    |   |——hals                // hal适配层
    |   |——interfaces          // 提供APIs
    |   |   |——kits
    |   |       |——ipc_lite    // 进程间通信APIs
    |   |       |——softbus_lite// 软总线APIs   
    |   |       |——wifi_lite   // Wi-Fi通信APIs
    |   |——services
    |       |——authmanager     // 提供设备认证机制和设备知识库管理
    |       |——discovery       // 提供基于coap协议的设备发现机制
    |       |——os_adapter      // OS适配管理
    |       |——trans_service   // 提供认证和传输通道
    |
    |——distributedschedule     // 分布式调度
    |   |——interfaces
    |   |   |——kits
    |   |   |   |——samgr_lite
    |   |   |       |——samgr   // M核和A核系统服务框架APIs
    |   |   |       |——registry 
    |   |   |       |          //A核进程间服务调用APIs
    |   |   |       |——communication 
    |   |   |       |          // M核和A核进程内事件广播服务APIS        
    |   |   |——innerkits       // 内部APIs
    |   |——services
    |       |——dtbschedmgr_lite
    |       |                  // 分布式调度服务管理
    |       |——safwk_lite      // 用于samgr启动，初始化已经注册的Services
    |       |——samgr_lite
    |           |——communication
    |           |              // M核和A核进程内事件广播服务
    |           |——samgr       
    |           |   |——adapter // POSIX和CMSIS接口适配层,适配屏蔽A核M核接口差异
    |           |——samgr_client// A核进程间服务调用的注册与发现
    |           |——samgr_endpoint
    |           |              // A核IPC通信消息收发包管理
    |           |——samgr_server// A核进程间服务调用的IPC地址管理和访问控制
    |——graphic                 // 图像模块
    |   |
    |   |——frameworks          // 图像目录框架实现
    |   |   |——surface         // Surface共享内存
    |   |   |——ui              // UI模块(UI控件、动画、字体以及DFX等)
    |   |——hals                // hal适配层
    |   |——interfaces
    |   |   |——ui              // UI模块对外接口
    |   |   |——utils           // 图形子系统公共库
    |   |——services
    |   |   |——ims             // 输入管理服务(输入事件处理、分发)
    |   |   |——wms             // 窗口管理服务(窗口的创建、管理和合成)
    |   |——utils               // 图形子系统公共库
    |——multimedia              // 多媒体
        |
        |——frameworks          // 内部框架实现,包括audio,camera,player.recorder
        |——interfaces          // 多媒体APIs
        |——services            // 多媒体接口底层服务实现与管理
        |——utils               // 多媒体接口公共模块实现
        |——hals                // 多媒体HAL adapter,为驱动或硬件提供接口，适配framework

Utils

公共基础库存放 OpenHarmony 通用的基础组件。这些基础组件可被 OpenHarmony 各业务子系统及上层应用所使用。

公共基础库在不同平台上提供的能力：

LiteOS-M 内核（Hi3861 平台）：KV 存储、文件操作、定时器、IoT 外设控制。
LiteOS-A 内核（Hi3516、Hi3518 平台）：KV 存储、定时器、ACE JS API。

utils
    |——native
        |——lite
            |——file         // 文件APIs实现
            |——hals         // hals(适配文件操作硬件抽象层)
            |——include      // 公共基础库头文件
            |——js           // ACE JS APIs
            |——kal          // KAL  timer
            |——kv_store     // KV存储实现
            |——timer_task   // Timer实现

至此，完成应用框架目录的梳理，接着梳理内核层的目录。

Kernel

Kernel 目录目前包含了 Liteos-a/Liteos-m，随着发展也许 HarmonyOS 会支持类 Linux 的重量级设备。当前的内核主要面向 IoT 领域，包括了线程、进程、内存管理等基本功能。

参考：

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/readme/%E5%86%85%E6%A0%B8%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9FREADME.md

内核实用指导：

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/kernel/Readme-CN.md

Drivers

驱动，就是一个完成软件与硬件通信程序的。Harmony 旨在通过平台解耦、内核解耦，兼容不同内核，提供了归一化的驱动平台底座，为开发者提供更精准、更高效的开发环境，力求做到一次开发，多系统部署。

驱动代码的目录结构如下：

driver
    |——HDF                  // harmonyOS 驱动框架
    |   |——frameworks       // 完成驱动框架、模型、能力库的实现
    |   |   |——ability      // 提供驱动开发的功能能力支持，如消息模型库等
    |   |   |——core         // HDF（harmonyOS 驱动框架）核心代码
    |   |   |   |——host     // 驱动宿主环境框架功能
    |   |   |   |——manger   // 框架管理模块
    |   |   |   |——shared   // host和manager共享模块代码
    |   |   |——include      // HDF相关接口的头文件
    |   |   |——model        // 驱动通用框架模型
    |   |   |——support      // 驱动使用的系统接口资源和硬件资源(已经进行平台解耦)，即platformDriver
    |   |   |——tools        // 驱动能力工具库（hc-gen）
    |   |   |——utils        // 驱动相关基础数据结构和算法等
    |   |——lite
    |       |——adapter      // 实现对内核操作接口适配
    |       |——hdi          // 驱动程序接口
    |       |——include      // 轻量设备的HDF头文件
    |       |——manager      // 驱动设备管理
    |       |——model        // 轻量设备的驱动模型
    |       |——posix        // 轻量设备与系统相关的接口适配
    |       |——tools        // 驱动能力工具库
    |——liteos
        |——hievent          // Liteos事件驱动
        |——include
        |——mem              // Liteos内存管理驱动
        |——random           // Liteos 随机数驱动
        |——tzdriver         // TrustZone驱动
        |——video            // video驱动