智能终端操作系统与OpenHarmony实践
¥69.00定价
作者: 陈海波
出版时间:2024-08
出版社:电子工业出版社
- 电子工业出版社
- 9787121489723
- 1-1
- 540861
- 16开
- 2024-08
- 计算机科学与技术
- 本科 研究生及以上
内容简介
本教材围绕智能终端操作系统的核心原理,从业界的实际需求出发,以第一性原理的视角介绍智能终端操作系统的设计约束,并以OpenHarmony作为案例介绍相关原理的实现。 本教材以三个"面向”为导向,即面向基础理论与方法、面向国际前沿研究、面向开源社区实践,力图深入浅出地介绍智能终端操作系统理论、架构和设计方法,并结合OpenHarmony的具体设计与实现进行阐述。全书共22章,从操作系统内核、系统服务、应用框架和增强服务五篇系统展开介绍。 本教材试图通过介绍智能终端操作系统的原理、架构、设计与实现,以期为开发、设计、优化与维护智能终端操作系统的高校师生、操作系统管理人员、开发者和维护者等,提供基础的概念和典型的智能终端操作系统组件的实现,帮助相关开发人员快速上手;也希望对OpenHarmony开源社区的开发者、OpenHarmony的应用开发者、基于OpenHarmony从事各种行业解决方案的设计开发者提供技术参考。
目录
目 录__eol____eol__第一部分 概 述__eol__第1章 智能终端操作系统概述 3__eol__1.1 操作系统架构和关键价值 4__eol__1.1.1 产业演进中的操作系统 4__eol__1.1.2 操作系统的成功要素随着产业不断演进 5__eol__1.2 智能终端操作系统简史 6__eol__1.2.1 功能机时代:嵌入式操作系统的延续 7__eol__1.2.2 智能机时代:iOS与Android的双雄争霸 7__eol__1.2.3 万物智联时代的到来:多样化和智能融合 10__eol__1.3 智能终端操作系统演进趋势 11__eol__1.3.1 从触摸交互走向时空自然交互,新交互带来体验跃迁 12__eol__1.3.2 从单节点确定性时延走向端到端确定性时延 13__eol__1.3.3 从信任设备走向信任应用,数字信任体系重构 14__eol__1.3.4 从分层解耦走向垂直整合,底座技术重构 14__eol__1.3.5 从SmartPhone到AI Phone:大模型驱动操作系统走向智能化 15__eol__参考文献 17__eol__第2章 OpenHarmony概述 19__eol__2.1 OpenHarmony项目概览 20__eol__2.2 OpenHarmony架构概览 22__eol__2.2.1 OpenHarmony设计理念 22__eol__2.2.2 OpenHarmony技术架构 24__eol__2.3 OpenHarmony应用案例 25__eol__2.3.1 HarmonyOS NEXT:基于OpenHarmony的终端操作系统 25__eol__2.3.2 矿鸿:基于OpenHarmony的煤矿智能操作系统 25__eol__2.3.3 电鸿:基于OpenHarmony的电力物联操作系统 26__eol__2.3.4 在鸿:基于OpenHarmony的智能公路操作系统 28__eol__2.3.5 天鸿:基于OpenHarmony智能船载终端系统 28__eol__2.3.6 其他行业赋能情况 29__eol__2.4 OpenHarmony生态进展 29__eol__参考文献 30__eol____eol__第二部分 操作系统内核__eol__第3章 智能终端操作系统内核 35__eol__3.1 操作系统内核及其挑战 36__eol__3.1.1 宏内核 36__eol__3.1.2 微内核 37__eol__3.1.3 混合内核 39__eol__3.1.4 其他内核形态 39__eol__3.2 面向智能终端的鸿蒙通用微内核 40__eol__3.3 终端双内核架构:富功能内核和安全内核 43__eol__3.3.1 硬件基础:ARM TrustZone 43__eol__3.3.2 智能终端场景下的新型需求 44__eol__3.3.3 Kinibi OS 45__eol__3.3.4 iTrustee 45__eol__3.3.5 OpenTrustee 45__eol__3.3.6 基于TrustZone的实时内核保护 46__eol__3.3.7 TEEv 47__eol__3.4 AI时代的终端操作系统内核 48__eol__参考文献 48__eol__第4章 处理器调度 51__eol__4.1 平衡性能、功耗、热的调度调频机制 52__eol__4.2 负载均衡和公平调度 55__eol__4.3 能耗感知调度 56__eol__4.4 基于可扩展调度器类的调度策略定制 59__eol__第5章 内存管理 61__eol__5.1 操作系统的内存管理基础 62__eol__5.1.1 地址翻译和页表 62__eol__5.1.2 换页机制 64__eol__5.1.3 虚拟内存压缩机制 65__eol__5.2 面向智能终端特征的内存管理机制 65__eol__5.2.1 面向智能终端特征的OOM Killer 65__eol__5.2.2 OpenHarmony Hyperhold机制 66__eol__5.2.3 Purgeable Memory技术 68__eol__第6章 存储与文件系统 69__eol__6.1 闪存存储设备 70__eol__6.1.1 闪存的特点 71__eol__6.1.2 闪存文件系统与移动终端 71__eol__6.2 文件系统基础 72__eol__6.2.1 基本概念 72__eol__6.2.2 存储布局 73__eol__6.2.3 文件结构 74__eol__6.2.4 崩溃一致性 75__eol__6.2.5 虚拟文件系统 75__eol__6.3 案例分析:F2FS 75__eol__6.3.1 F2FS的设计目标和原理 76__eol__6.3.2 日志和冷热分离 76__eol__6.3.3 日志清理 77__eol__6.3.4 F2FS的崩溃恢复 79__eol__6.4 案例分析:EROFS 81__eol__6.4.1 终端场景的存储空间困境 81__eol__6.4.2 压缩文件系统 82__eol__6.4.3 问题分析 82__eol__6.4.4 固定输出大小压缩 83__eol__6.4.5 内存占用友好的多种解压方式 84__eol__6.4.6 EROFS的存储布局 85__eol__6.4.7 EROFS的操作流程 88__eol__参考文献 88__eol__第7章 进程间通信 90__eol__7.1 进程间通信基础知识 91__eol__7.2 BINDER:面向智能终端的高性能IPC 92__eol__7.2.1 问题和挑战:智能终端场景的高性能和强安全需求 92__eol__7.2.2 Binder IPC机制概述 94__eol__7.2.3 高性能数据传输 94__eol__7.2.4 线程池模型 95__eol__7.2.5 进程间通信过程 96__eol__7.3 鸿蒙通用微内核的高性能IPC机制 97__eol__7.3.1 问题和挑战:智能终端场景对微内核IPC的高性能需求 97__eol__7.3.2 鸿蒙微内核的IPC抽象 98__eol__7.3.3 IPC资源分配和管理 99__eol__7.3.4 基于轻量级隔离的低时延IPC 100__eol__7.4 OpenHarmony进程间通信服务框架 100__eol__7.4.1 问题和挑战:智能终端场景对通信服务的灵活管理需求 100__eol__7.4.2 OpenHarmony进程间通信服务概述 102__eol__7.4.3 系统能力 102__eol__7.4.4 通信流程 103__eol__7.4.5 通信接口 104__eol__参考文献 106__eol__第8章 设备管理和设备驱动 108__eol__8.1 设备管理:从传统场景到智能终端场景 109__eol__8.1.1 传统操作系统的设备管理 109__eol__8.1.2 智能终端场景设备管理的挑战 109__eol__8.2 智能终端场景设备管理的设计和实现 110__eol__8.2.1 统一化接口抽象 110__eol__8.2.2 功能化设备模型 114__eol__8.2.3 归一化设备配置 115__eol__8.2.4 弹性化设备支持 115__eol__8.3 案例分析:OpenHarmony的设备功能模型 116__eol__8.3.1 Display框架模型 117__eol__8.3.2 Input框架模型 118__eol__8.3.3 WLAN模型 118__eol__8.4 案例分析:OpenHarmony的HDF框架 120__eol__8.4.1 HDF框架的启动流程 121__eol__8.4.2 HDF驱动服务的管理方式 122__eol__8.4.3 HDF设备驱动的开发流程 122__eol__8.4.4 HDF设备驱动的使用方式 123__eol__8.5 案例分析:Android操作系统的硬件抽象层 124__eol__第三部分 操作系统内核__eol__第9章 图形服务 129__eol__9.1 图形整体架构 130__eol__9.1.1 分离渲染和统一渲染 130__eol__9.1.2 OpenHarmony统一渲染架构 131__eol__9.2 统一渲染流程和渲染树 133__eol__9.2.1 App业务逻辑 133__eol__9.2.2 渲染树 134__eol__9.2.3 渲染服务流程 134__eol__9.3 动画和视效 135__eol__9.3.1 平移、旋转、缩放 135__eol__9.3.2 模糊、阴影、光照 137__eol__9.3.3 基于物理的高级动效 140__eol__9.4 窗口管理服务 140__eol__9.4.1 窗口管理的基本概念 140__eol__9.4.2 案例:应用打开过程 141__eol__9.4.3 案例:屏幕解锁过程 142__eol__9.4.4 合一服务 143__eol__9.5 帧缓冲队列和垂直同步 143__