图1 鸿蒙OS技术架构

如图1所示，我们可以看到鸿蒙OS的整体架构，而本文我们需要聚焦内核层的架构体系。内核层由内核子系统和驱动子系统组成。

内核子系统：鸿蒙OS采用多内核设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核。内核抽象层（Kernel AbstractLayer，KAL）通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础的内核能力，包括进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等。

驱动子系统：硬件驱动框架（HDF）是鸿蒙OS硬件生态开放的基础，提供统一的外设访问能力、驱动开发及管理框架。

而在内核子系统中包含了LiteOS的内核就是今天的主角，也就是我们要提到的微内核，为什么鸿蒙OS在具备Linux Kernel的情况下还要引入LiteOS的微内核技术作为补充呢？接下来就让我们一起走进微内核的世界。

在描述微内核之前，要了解什么是内核。大家都知道计算机是由诸多硬件组成的，包括：CPU、内存、磁盘、网卡、显示器、键盘、鼠标等等。为了能够管理和组织这些硬件资源，我们创造操作系统，而内核就是操作系统中的核心部分。

就好像我们常用的Windows操作系统，Unix以及Linux操作系统，它们都存在内核。

而目前市面上、绝大多数操作系统都是宏内核，其典型代表就是Linux。

宏内核中的“宏”字表现为，将内核服务作为整体，所有服务都“伸手即得”。也就是将控制计算机的各个模块，都聚合在内核中方便管理。如下图2所示，CPU调度、文件系统、内存管理、应用管理调度、中断处理、设备驱动都放在内核中。如果应用程序需要申请内存，内核直接使用“内存管理”给应用分配内存，使用“应用管理进程调度”给应用分配进程，没有额外的消耗。

图 5 信号量运作示意图

上面提到了信号量的使用方式，由于它是对资源使用量的计数器，因此以下两个场景经常会出现信号量的身影。

本文从鸿蒙OS的架构特性入手，发现在内核子系统中使用了LiteOS的微内核架构，从而引出了微内核在鸿蒙架构中扮演的特殊角色。为了解释什么是微内核，先从操作系统内核说起，接着介绍了常见的宏内核将所有服务都集于一身，微内核为了提升灵活性、可扩展性，可靠性和可移植性，将一些非核心的服务从内核中剥离，只留一些核心服务在内核中减少了内核的容量，降低了出错的风险。最后，又回到开始时介绍的LiteOS ，并介绍了它的四大核心模块，包括：任务管理、内存管理、中断管理以及信号管理。

崔皓，51CTO社区编辑，资深架构师，拥有18年的软件开发和架构经验，10年分布式架构经验。曾任惠普技术专家。乐于分享，撰写了很多热门技术文章，阅读量超过60万。《分布式架构原理与实践》作者。

来源： 51CTO技术栈

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