中国手机系统行业研究：华为HarmonyOS鸿蒙到底是什么？系统核心优势是什么？

1报告标签：手机系统、系统框架、鸿蒙生态主笔人：孙彦博报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施、追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。www.leadleo.com中国手机系统行业研究| 2021/05 4手机系统行业头豹行业研究| 2021/05Q1：华为为何要打造出HarmonyOS鸿蒙系统？HarmonyOS鸿蒙系统只针对智能手机系统吗？来源：头豹研究院编辑整理HarmonyOS鸿蒙系统的诞生将成就华为建立鸿蒙生态建立坚实基础鸿蒙系统的诞生并不局限于智能手机操作系统，其中包含智能家电、可穿戴设备、平板电脑、PC、VR设备等电子设备都可搭载鸿蒙系统。用户在使用鸿蒙系统设备时，可实现包括手机内的全场景终端互联互通、功能共享，信息内容无缝衔接相互转化形成流转的智慧生活体验感受。超级终端是将鸿蒙生态中的服务生态和硬件生态相互关联，用户无需复杂操作，仅需通过统一服务中心，一拉即可合成超级终端，而且终端不受硬件限制可由用户决定自由组合设备，除此之外，组合设备的相关运行速度及服务体验都将得以提高。鸿蒙系统打破原有硬件设备之间的界线，充分展现革命性分布式技术的优势，将可流转服务信息的便捷服务完美展现，其特点用户将无需下载相关应用软件便可直接阅读信息的全新体验。搭载鸿蒙系统的智能家电及可穿戴设备，将为如今快节奏生活提供便利和一触即连的多方位的体验。鸿蒙生态是多元化的，其系统属于开源式操作系统，开发者可在公布的原代码基础上进行研发和更改，涉及领域较多如汽车、智能家电、智能IoT设备、VR设备等。图表1：鸿蒙生态应用市场视频阅读云空间音乐天际通钱包浏览器智能助手商务工具服务便捷生活服务音娱乐服务游戏娱乐服务出行导航服务运动健康服务用户眼镜PC智慧办公场景X智慧出行运动健康影音娱乐智能家居耳机平板音响HD车机手表手机（用户）HMS Harmony OS鸿蒙生态全场景设备硬件生态个性化服务服务生态 5手机系统行业头豹行业研究| 2021/05Q2：全球首发基于微内核全场景分布式系统，HarmonyOS鸿蒙系统的结构框架是什么？由几个部分组成？来源：头豹研究院编辑整理HarmonyOS鸿蒙是首个基于微内核全场景分布式开发的操作系统HarmonyOS鸿蒙操作系统的结构框架主要由4部分组成，内核层、系统服务层、框架层和应用层。内核层：内核子系统是采用多核设计，同时支持不同资源受限设备的系统内核，通过屏蔽其他系统内核中存在的差异提供对上层有效的基础内核能力，包括内存管理，文件系统，网络管理等。驱动子系统是鸿蒙生态的开放基础，为其提供访问能力及驱动开发。系统服务层：主要包括系统基本能力子系统、基础软件服务子系统、增强软件服务子系统、硬件服务子系统，其主要目的是为Harmony OS系统提供框架层对应用程序的服务是系统主要能力的集合。框架层：主要以UI框架、Ability框架、用户程序框架等多语言框架进行系统组件编写，并包括对外开放的多语言API框架。应用层：Harmony OS属于开源性操作系统，其软件应用层存在系统应用及第三方非系统应用，软件格式为.HAP。并且兼容Android .AKP软件格式。图表2：Harmony鸿蒙系统平台架构内核层内核层系统服务层系统服务层应用层应用层应用框架层应用框架层Linux KernelLinux KernelLiteOSLiteOSHDF（鸿蒙驱动框架）HDF（鸿蒙驱动框架）MSDP&DV子系统MSDP&DV子系统事件通知子系统事件通知子系统穿戴专有业务子系统穿戴专有业务子系统IOT专有业务子系统IOT专有业务子系统图形子系统图形子系统AI子系统AI子系统电话子系统电话子系统智慧屏专有业务子系统智慧屏专有业务子系统多媒体子系统多媒体子系统位置服务子系统位置服务子系统生物特征别子系统生物特征别子系统多模输入子系统多模输入子系统安全子系统安全子系统分布式软总线分布式软总线方舟多语言运行时子系统方舟多语言运行时子系统公共基础库子系统公共基础库子系统分布式任务调度分布式任务调度分布式数据管理分布式数据管理用户程序框架用户程序框架UI框架UI框架Ability框架Ability框架DFX子系统DFX子系统系统基本能力子系统集系统基本能力子系统集增强软件服务子系统增强软件服务子系统基础软件服务子系统基础软件服务子系统硬件服务子系统硬件服务子系统内核子系统内核子系统驱动子系统驱动子系统设置设置电话电话桌面桌面控制栏控制栏系统应用系统应用扩展应用/三方应用扩展应用/三方应用穿戴专有硬件服务子系统IOT专有硬件服务子系统 6手机系统行业头豹行业研究| 2021/05Q3：作为目前市场唯一采用微内核的手机操作系统优势是什么？运行方式与宏内核有什么不同？来源：头豹研究院编辑整理微内核设计简单，服务各自独立，安全性高，低时延微内核（Microkernel）架构将核心功能模块化，在独立的资源环境下各自运行所有的服务进程，并且在运行进程时所处理进程地点都是不同的。这里我们将除核心系统外的系统称之为插件系统，插件系统具备良好的扩展性，其负责的服务业务进程都可根据特定业务需求而变更，并且所有的相关特定业务逻辑的变更，并不会影响核心系统的运行速率及系统稳定性。宏内核（Monolithic Kernel）架构将核心功能集合在整个内核程序中执行服务进程，并在内核态以监管者模式运行。架构主体分用户应用层和内核层，内核层主要负责管理用户程序、CPU调度、内存等各大模块工作，同时需要协调软硬件之间的资源。微内核相比宏内核尺寸相对较小，执行速度相比宏内核较慢，主要由相互关联对应的插件系统，但是微内核极易扩展的相应插件功能，不会因为单个服务崩溃影响整个系统崩溃。宏内核开发代码达1100万行远高于微内核开发代码，因此系统安全性远低于微内核。鸿蒙系统已打破不同设备之间的数据壁垒，将适配硬件之间处于同一系统，且将这些硬件之间实现最高效的互联互通。图表3：微内核及宏内核架构Basic IPC, Virtual Memory, SchedulingBasic IPC, Virtual Memory, SchedulingApplicationApplicationApplication IPCApplication IPCUNIX ServerUNIX ServerDevice DriverDevice DriverFile ServerFile ServerHardwareHardwareVFS, System callVFS, System callIPC, File SystemIPC, File SystemHardwareHardwareScheduler, Virtual MemoryScheduler, Virtual MemoryApplicationApplicationDevice Drivers,Dispatcher,...Device Drivers,Dispatcher,...KernelModeUserModeMicrokernel based Operating SystemMonolithic Kernel based Operating Systemhttps://www.leadleo.com/pdfcore/show?id=60c2d01320410e069695eaab 7手机系统行业头豹行业研究| 2021/05Q4：什么原因是驱动华为开发HarmonyOS鸿蒙系统的？目前鸿蒙系统的合作伙伴都有哪些？来源：头豹研究院编辑整理图表4：鸿蒙操作系统发展简史20122018年2020年9月2021年3月2021年6月图表5：鸿蒙操作系统合作伙伴图谱HarmonyOS鸿蒙系统发展历史自2012年起，华为规划启动自由操作系统“鸿蒙”的开发，到2021年6月2日，历时9年正式将鸿蒙系统运用在各大领域之中，其基于微内核全场景分布式开发的鸿蒙操作系统，已将硬件和软件相互关联并打破原有设备之间的数据壁垒，实现互联互通，造就属于华为鸿蒙的独有生态。华为目前的应用和服务合作伙伴已达300余家，都已加入鸿蒙生态预计2021年将有40多个主流品牌将成为鸿蒙体验的新入口，并且与华为合作的硬件厂商已达1000家之余，其中手机终端厂商已有荣耀、魅族都已声称厂商智能手机将搭载鸿蒙操作系统。鸿蒙生态正以良好的方向快速壮大。华为规划启动自由操作系统“鸿蒙”的开发鸿蒙内核1.0完成技术验证鸿蒙内核1.0完成技术验证华为成功注册“华为鸿蒙”商标华为鸿蒙系统升级至2.0测试版1，并面向内存128K-128M终端设备开源。同年12月华为发布2.0测试版2，并称已有超过300家应用开发商、超20家硬件厂商加入鸿蒙系统生态华为鸿蒙2.0测试版3已发布，用户可直接通过鸿蒙系统官网下载其测试版3参与系统体验，同时大会宣传同年6月将正式发布鸿蒙系统2.0，并称使用鸿蒙系统的手机有望超过2亿台，其相关鸿蒙系统物联网设备将达3亿台华为正式发布鸿蒙系统1.0，并向全球发布1+8+N全场景终端设备（HMS生态），并表示对鸿蒙系统的未来充满信心华为鸿蒙正式发布，系统不仅限于智能手机操作系统，智能家电、智能可穿戴设备、PC、汽车等都可搭载鸿蒙系统2017年2019年5月 2019年8月产品产品技术技术软件应用软件应用 8手机系统行业头豹行业研究| 2021/05方法论头豹研究院布局中国市场，深入研究10大行业，54个垂直行业的市场变化，已经积累了近50万行业研究样本，完成近10,000多个独立的研究咨询项目。研究院依托中国活跃的经济环境，从手机系统、系统架构、鸿蒙生态等领域着手，研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向上市及上市后的成熟期，研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。研究院融合传统与新型的研究方法，采用自主研发的算法，结合行业交叉的大数据，以多元化的调研方法，挖掘定量数据背后的逻辑，分析定性内容背后的观点，客观和真实地阐述行业的现状，前瞻性地预测行业未来的发展趋势，在研究院的每一份研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。研究院密切关注行业发展最新动向，报告内容及数据会随着行业发展、技术革新、竞争格局变化、政策法规颁布、市场调研深入，保持不断更新与优化。研究院秉承匠心研究，砥砺前行的宗旨，从战略的角度分析行业，从执行的层面阅读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 9手机系统行业头豹行业研究| 2021/05法律声明本报告著作权归头豹所有，未经书面许可，任何机构或个人不得以任何形式翻版、复刻、发表或引用。若征得头豹同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“头豹研究院”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节或修改。本报告分析师具有专业研究能力，保证报告数据均来自合法合规渠道，观点产出及数据分析基于分析师对行业的客观理解，本报告不受任何第三方授意或影响。本报告所涉及的观点或信息仅供参考，不构成任何证券或基金投资建议。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告或证券研究报告。在法律许可的情况下，头豹可能会为报告中提及的企业提供或争取提供投融资或咨询等相关服务。本报告的部分信息来源于公开资料，头豹对该等信息的准确性、完整性或可靠性不做任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映头豹于发布本报告当日的判断，过往报告中的描述不应作为日后的表现依据。在不同时期，头豹