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鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與架構(gòu)

出版社：人民郵電出版社出版時(shí)間：2024-07-01
開本： 其他 頁數(shù)： 558
中 圖 價(jià):¥120.0(7.1折) 定價(jià)  ¥169.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與架構(gòu) 版權(quán)信息

鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與架構(gòu) 本書特色

1.內(nèi)容可靠，整理自華為官方文檔。

2.作者來自鴻蒙開發(fā)者團(tuán)隊(duì)，openHarmony首席架構(gòu)師李毅，openHarmony社區(qū)PMC主席任革林領(lǐng)銜創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)。

3.內(nèi)容設(shè)置合理，涵蓋鴻蒙系統(tǒng)的全部重要特性，詳略得當(dāng)。

4.詳細(xì)分析鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與架構(gòu)。

鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與架構(gòu) 內(nèi)容簡介

本書重點(diǎn)介紹了鴻蒙操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)原則，同時(shí)對鴻蒙操作系統(tǒng)的整體架構(gòu)、關(guān)鍵子系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)和主要設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了詳細(xì)的解析。第1章～第3章對鴻蒙操作系統(tǒng)進(jìn)行整體概述，重點(diǎn)介紹操作系統(tǒng)的發(fā)展和鴻蒙操作系統(tǒng)誕生的技術(shù)背景、試圖解決的主要技術(shù)問題，同時(shí)介紹了鴻蒙操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念、主要技術(shù)特征，以及部件化架構(gòu)原理解析。第4章～第16章介紹關(guān)鍵子系統(tǒng)，分門別類地闡述鴻蒙操作系統(tǒng)關(guān)鍵子系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)和主要設(shè)計(jì)思路，包括統(tǒng)一內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、分布式技術(shù)、方舟編譯運(yùn)行時(shí)子系統(tǒng)、UI框架、圖形子系統(tǒng)、多媒體子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、DFX框架和文件管理的架構(gòu)設(shè)計(jì)思路。 本書適合對操作系統(tǒng)感興趣的開發(fā)者、鴻蒙操作系統(tǒng)生態(tài)的參與者、相關(guān)領(lǐng)域的研究人員，以及相關(guān)專業(yè)的高校師生閱讀和學(xué)習(xí)。

鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與架構(gòu) 目錄

目錄



第 1章　操作系統(tǒng)的發(fā)展史和演進(jìn) 001

1.1　操作系統(tǒng)概述 002

1.2　操作系統(tǒng)的發(fā)展史 003

1.3　下一代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 011

1.4　萬物互聯(lián)時(shí)代面臨的挑戰(zhàn) 013

1.4.1　萬物互聯(lián)時(shí)代已來臨 014

1.4.2　改善終端用戶體驗(yàn)的訴求 015

1.4.3　開發(fā)者面臨的挑戰(zhàn) 017

1.5　下一代操作系統(tǒng)的關(guān)鍵特征 018

第 2章　HarmonyOS設(shè)計(jì)理念 021

2.1　HarmonyOS底層設(shè)計(jì)理念 022

2.2　HarmonyOS試圖解決的問題 022

2.3　HarmonyOS基本設(shè)計(jì)理念 024

2.3.1　超級終端的用戶體驗(yàn) 024

2.3.2　“一次開發(fā)，多端部署”的用戶程序開發(fā)體驗(yàn) 037

2.3.3　積木化拼裝的設(shè)備開發(fā)體驗(yàn) 043

2.4　HarmonyOS的目標(biāo) 043

2.4.1　業(yè)務(wù)目標(biāo) 044

2.4.2　架構(gòu)目標(biāo) 044

2.4.3　架構(gòu)設(shè)計(jì)原則 045

2.5　HarmonyOS架構(gòu)設(shè)計(jì) 046

2.6　HarmonyOS關(guān)鍵技術(shù) 047

第3章　部件化架構(gòu)原理解析 053

3.1　部件化架構(gòu) 054

3.1.1　架構(gòu)設(shè)計(jì) 054

3.1.2　HarmonyOS部件化架構(gòu)設(shè)計(jì) 055

3.2　原理解析 059

3.2.1　部件管理 059

3.2.2　SysCap機(jī)制 061

3.2.3　SysCap使用指南 064

第4章　統(tǒng)一內(nèi)核原理解析 069

4.1　內(nèi)核子系統(tǒng) 070

4.2　HarmonyOS LiteOS-M內(nèi)核 071

4.2.1　LiteOS-M內(nèi)核概述 071

4.2.2　任務(wù)管理 073

4.2.3　內(nèi)存管理 074

4.2.4　內(nèi)核通信機(jī)制 077

4.3　HarmonyOS LiteOS-A內(nèi)核 082

4.3.1　LiteOS-A內(nèi)核概述 083

4.3.2　內(nèi)核啟動(dòng) 085

4.3.3　內(nèi)存管理 089

4.3.4　進(jìn)程管理 093

4.3.5　擴(kuò)展能力 097

4.4　HarmonyOS Linux內(nèi)核 105

4.4.1　內(nèi)核合入規(guī)則 105

4.4.2　HCK機(jī)制 106

4.4.3　config分層配置機(jī)制 108

4.4.4　分布式文件系統(tǒng) 110

4.4.5　新型內(nèi)存擴(kuò)展機(jī)制：ESwap 116

第5章　驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)原理解析 121

5.1　HDF驅(qū)動(dòng)框架 122

5.1.1　HDF架構(gòu) 122

5.1.2　HDF運(yùn)行模型 123

5.1.3　設(shè)備驅(qū)動(dòng)的組成 124

5.1.4　設(shè)備與驅(qū)動(dòng)之間的模型 126

5.1.5　HDI 126

5.2　HDF驅(qū)動(dòng)框架工作原理 127

5.2.1　驅(qū)動(dòng)配置管理 129

5.2.2　設(shè)備驅(qū)動(dòng)加載 130

5.2.3　設(shè)備電源管理 132

5.3　HDF驅(qū)動(dòng)框架部署 134

5.3.1　內(nèi)核態(tài)部署 134

5.3.2　用戶態(tài)部署 135

第6章　分布式軟總線原理解析 137

6.1　全場景下面臨的挑戰(zhàn) 138

6.2　什么是軟總線 142

6.2.1　軟總線的由來 142

6.2.2　軟總線的目標(biāo) 144

6.3　軟總線技術(shù)架構(gòu) 146

6.4　軟總線發(fā)現(xiàn)技術(shù) 149

6.4.1　發(fā)現(xiàn)模塊邏輯架構(gòu) 149

6.4.2　發(fā)現(xiàn)模塊關(guān)鍵技術(shù) 150

6.4.3　發(fā)現(xiàn)協(xié)議 152

6.5　軟總線連接技術(shù) 156

6.5.1　連接模塊邏輯架構(gòu) 157

6.5.2　連接模塊關(guān)鍵技術(shù) 160

6.6　軟總線組網(wǎng)技術(shù) 161

6.6.1　組網(wǎng)模塊邏輯架構(gòu) 162

6.6.2　組網(wǎng)模塊關(guān)鍵技術(shù) 165

6.7　軟總線傳輸技術(shù) 166

6.7.1　傳輸模塊邏輯架構(gòu) 166

6.7.2　傳輸模塊關(guān)鍵技術(shù) 168

6.8　使用軟總線 170

第7章　分布式數(shù)據(jù)管理框架原理解析 177

7.1　分布式數(shù)據(jù)管理架構(gòu) 178

7.2　數(shù)據(jù)訪問 180

7.2.1　分布式數(shù)據(jù)庫 180

7.2.2　分布式數(shù)據(jù)對象 180

7.2.3　用戶首選項(xiàng) 181

7.3　數(shù)據(jù)同步 181

7.3.1　網(wǎng)絡(luò)模型 181

7.3.2　數(shù)據(jù)三元組 182

7.3.3　數(shù)據(jù)同步過程 183

7.3.4　水位管理 185

7.3.5　時(shí)間同步 186

7.3.6　沖突解決 189

7.4　數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 190

7.5　數(shù)據(jù)安全 196

第8章　分布式硬件平臺(tái)原理解析 199

8.1　分布式硬件平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生 200

8.2　適用場景 201

8.3　分布式硬件框架 203

8.4　分布式硬件運(yùn)行機(jī)制 205

8.5　硬件資源池化技術(shù) 206

8.5.1　什么是虛擬化 207

8.5.2　硬件虛擬化技術(shù) 208

8.5.3　如何管理硬件資源池化 211

8.5.4　硬件資源池化支持的能力 213

8.6　硬件協(xié)同調(diào)度技術(shù) 213

8.6.1　設(shè)備發(fā)現(xiàn)和認(rèn)證技術(shù) 214

8.6.2　硬件自適應(yīng)技術(shù) 215

8.6.3　硬件協(xié)同同步技術(shù) 216

8.6.4　硬件解耦映射技術(shù) 217

8.6.5　硬件自動(dòng)跟隨應(yīng)用跨端遷移 218

8.7　應(yīng)用使用流程 219

8.7.1　應(yīng)用使用案例 219

8.7.2　能力開放 220

8.7.3　對開發(fā)者的要求 221

第9章　方舟編譯運(yùn)行時(shí)原理解析 223

9.1　方舟編譯運(yùn)行時(shí)設(shè)計(jì)目標(biāo) 224

9.2　前端編譯器 226

9.2.1　前端編譯器功能 226

9.2.2　字節(jié)碼文件格式 227

9.2.3　方舟字節(jié)碼 229

9.3　方舟編譯運(yùn)行時(shí)執(zhí)行引擎 230

9.3.1　總體介紹 230

9.3.2　解釋器 231

9.3.3　優(yōu)化編譯器 232

9.4　方舟編譯運(yùn)行時(shí)內(nèi)存管理 236

9.4.1　內(nèi)存管理 236

9.4.2　內(nèi)存分配 237

9.4.3　垃圾回收 240

第 10章　分布式應(yīng)用框架原理解析 243

10.1　應(yīng)用框架管理 244

10.1.1　設(shè)計(jì)意圖 245

10.1.2　總體設(shè)計(jì)原則 246

10.1.3　架構(gòu)與組成概述 246

10.2　Ability管理 247

10.2.1　設(shè)計(jì)理念 248

10.2.2　主要職責(zé) 248

10.2.3　詳細(xì)描述 250

10.3　窗口管理 253

10.3.1　設(shè)計(jì)理念 253

10.3.2　主要職責(zé) 254

10.3.3　詳細(xì)描述 256

10.4　全局包管理 259

10.4.1　設(shè)計(jì)理念 259

10.4.2　主要職責(zé) 260

10.4.3　詳細(xì)描述 260

10.4.4　HAP管理 262

10.4.5　原子化服務(wù)的免安裝及老化 264

10.5　跨端遷移框架 265

10.5.1　設(shè)計(jì)理念 266

10.5.2　主要職責(zé) 266

10.5.3　詳細(xì)描述 267

10.6　多端協(xié)同框架 268

10.6.1　設(shè)計(jì)理念 268

10.6.2　主要職責(zé) 269

10.6.3　詳細(xì)描述 269

第 11章　UI框架原理解析 273

11.1　UI框架概述 274

11.2　UI框架的演進(jìn) 275

11.3　多設(shè)備場景下UI框架面臨的挑戰(zhàn) 277

11.4　HarmonyOS UI框架核心原理 278

11.4.1　整體架構(gòu) 278

11.4.2　關(guān)鍵設(shè)計(jì) 281

11.5　ArkUI的探索和優(yōu)化 339

第 12章　圖形子系統(tǒng)原理解析 341

12.1　圖形子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo) 342

12.2　圖形子系統(tǒng)的邏輯架構(gòu) 344

12.3　圖形子系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊 345

12.3.1　窗口與動(dòng)畫 345

12.3.2　統(tǒng)一渲染 350

12.3.3　2D渲染引擎 372

12.3.4　3D渲染引擎 376

12.3.5　顯示管理 383

12.3.6　高階算子庫 386

12.3.7　圖形驅(qū)動(dòng) 387

12.3.8　游戲體驗(yàn) 390

第 13章　多媒體子系統(tǒng)原理解析 395

13.1　多媒體子系統(tǒng)概述 396

13.2　音頻服務(wù) 397

13.2.1　音頻服務(wù)框架 398

13.2.2　音頻播放 399

13.2.3　音頻采集 400

13.2.4　音頻策略管理 401

13.2.5　音量管理 403

13.2.6　音頻低時(shí)延 404

13.3　視頻服務(wù) 404

13.3.1　視頻服務(wù)框架 405

13.3.2　音視頻播放 406

13.3.3　音視頻錄制 411

13.3.4　音視頻編解碼 412

13.3.5　封裝/解封裝 415

13.3.6　元數(shù)據(jù)/縮略圖 415

13.4　相機(jī)服務(wù) 416

13.4.1　相機(jī)服務(wù)建模思路 416

13.4.2　相機(jī)服務(wù)框架 418

13.4.3　相機(jī)控制 420

13.4.4　相機(jī)預(yù)覽 424

13.4.5　相機(jī)拍照 425

13.4.6　相機(jī)錄像 426

13.5　圖像服務(wù) 427

13.5.1　圖像解碼 430

13.5.2　圖像編解碼插件管理 431

13.5.3　圖像使用優(yōu)化 433

13.6　媒體數(shù)據(jù)管理框架服務(wù) 433

13.6.1　媒體數(shù)據(jù)管理框架 434

13.6.2　媒體數(shù)據(jù)同步與訪問 437

13.6.3　媒體數(shù)據(jù)變更通知 441

第 14章　安全子系統(tǒng)原理解析 443

14.1　HarmonyOS安全理念 444

14.1.1　HarmonyOS安全風(fēng)險(xiǎn)評估 444

14.1.2　HarmonyOS安全架構(gòu) 445

14.2　HarmonyOS“正確的人”身份管理與認(rèn)證 451

14.2.1　IAM身份認(rèn)證架構(gòu) 451

14.2.2　PIN碼認(rèn)證 452

14.3　HarmonyOS“正確的設(shè)備”系統(tǒng)安全架構(gòu) 452

14.3.1　HarmonyOS系統(tǒng)安全邏輯架構(gòu) 453

14.3.2　完整性保護(hù) 454

14.3.3　加密及數(shù)據(jù)保護(hù) 457

14.3.4　權(quán)限及訪問控制 462

14.3.5　漏洞防利用 468

14.3.6　TEE 476

14.3.7　SE安全芯片 479

14.3.8　HarmonyOS設(shè)備安全分級 481

14.3.9　設(shè)備分布式可信互聯(lián) 483

14.4　HarmonyOS“正確地訪問數(shù)據(jù)”分級訪問控制架構(gòu) 484

14.4.1　數(shù)據(jù)分級規(guī)范 485

14.4.2　數(shù)據(jù)安全與用戶隱私生命周期管理 486

14.4.3　數(shù)據(jù)生成的安全機(jī)制 486

14.4.4　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全機(jī)制 487

14.4.5　數(shù)據(jù)使用的安全機(jī)制 487

14.4.6　數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩珯C(jī)制 488

14.4.7　數(shù)據(jù)銷毀的安全機(jī)制 489

14.5　HarmonyOS生態(tài)治理架構(gòu) 489

14.5.1　HarmonyOS應(yīng)用程序生命周期安全管理架構(gòu) 489

14.5.2　HarmonyOS應(yīng)用程序“純凈”開發(fā) 490

14.5.3　HarmonyOS應(yīng)用程序“純凈”上架 490

14.5.4　HarmonyOS應(yīng)用程序“純凈”運(yùn)行 490

14.5.5　HarmonyOS設(shè)備生態(tài)治理架構(gòu) 492

14.5.6　HarmonyOS設(shè)備生態(tài)合作伙伴認(rèn)證 492

14.5.7　HarmonyOS生態(tài)設(shè)備安全認(rèn)證 493

14.5.8　HarmonyOS生態(tài)設(shè)備分級管控機(jī)制 493

第 15章　DFX框架原理解析 495

15.1　常見DFX定義 496

15.2　操作系統(tǒng)DFX 497

15.3　HarmonyOS DFX框架 499

15.4　HarmonyOS DFX關(guān)鍵特性 500

15.4.1　流水日志 HiLog 500

15.4.2　事件框架 HiView 505

15.4.3　調(diào)用跟蹤 HiTrace 509

15.4.4　信息導(dǎo)出 HiDumper 516

15.4.5　故障檢測 FaultDetector 519

15.4.6　缺陷檢測 HiChecker 525

15.4.7　調(diào)優(yōu) HiProfiler 528

15.5　DFX特性典型應(yīng)用場景 531

15.5.1　產(chǎn)品可維可測設(shè)計(jì) 531

15.5.2　調(diào)試調(diào)優(yōu) 533

15.5.3　質(zhì)量分析 538

15.6　演進(jìn)與展望 539

第 16章　文件管理原理解析 541

16.1　HarmonyOS文件管理設(shè)計(jì)背景 542

16.2　設(shè)計(jì)目標(biāo) 542

16.3　總體架構(gòu) 544

16.4　關(guān)鍵技術(shù) 547

16.4.1　用戶文件管理 547

16.4.2　應(yīng)用文件管理 551

16.4.3　存儲(chǔ)管理 556

參考文獻(xiàn) 558

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鴻蒙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與架構(gòu) 作者簡介

李 毅 華為OpenHarmony首席架構(gòu)師近30年的基礎(chǔ)軟件及硬件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，曾任華為終端OS平臺(tái)首席架構(gòu)師、EMUI首席架構(gòu)師，OpenHarmony開源社區(qū)PMC主席等，主持過華為公司多個(gè)重大技術(shù)項(xiàng)目的架構(gòu)設(shè)計(jì)工作。 任革林 華為OpenHarmony架構(gòu)師OpenHarmony開源社區(qū)PMC主席、架構(gòu)SIG組長。20多年的軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，從事過終端操作系統(tǒng)、游戲軟件、導(dǎo)航軟件、通信協(xié)議軟件的開發(fā)和設(shè)計(jì)工作。主持過華為公司多個(gè)重大技術(shù)項(xiàng)目的架構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

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