> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://www.lanlanx.com/openharmony/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://www.lanlanx.com/openharmony/19-nei-he-zi-xi-tong/19-nei-he-zi-xi-tong-xiao-xing-xi-tong.md). # 19-内核子系统-小型系统 ## 简介 OpenHarmony 轻量级内核是基于IoT领域轻量级物联网操作系统Huawei LiteOS内核演进发展的新一代内核，包含LiteOS-M和LiteOS-A两类内核。LiteOS-M内核主要应用于轻量系统，面向的MCU（Microprocessor Unit）一般是百K级内存，可支持MPU（Memory Protection Unit）隔离，业界类似的内核有FreeRTOS或ThreadX等；LiteOS-A内核主要应用于小型系统，面向设备一般是M级内存，可支持MMU（Memory Management Unit）隔离，业界类似的内核有Zircon或Darwin等。 ## 架构 ![](/files/kcZVP3mMcnW8GdxhXre1) * 基础内核主要包括内核的基础机制，如调度、内存管理、中断异常等 * 扩展组件主要包括文件系统、网络协议和安全等扩展功能 * HDF框架是外设驱动统一标准框架 * POSIX接口是为兼容POSIX标准的应用方便移植到OpenHarmony **基础内核** 基础内核组件实现精简，主要包括内核的基础机制，如调度、内存管理、中断异常、内核通信等； * 进程管理：支持进程和线程，基于Task实现进程，进程独立4GiB地址空间 * 多核调度：支持任务和中断亲核性设置，支持绑核运行 * 实时调度：支持高优先级抢占，同优先级时间片轮转 * 虚拟内存：内核空间静态映射到0-1GiB地址，用户空间映射到1-4GiB地址 * 内核通信：事件、信号量、互斥锁、队列 * 时间管理：软件定时器、系统时钟 **文件系统** 轻量级内核支持FAT，JFFS2，NFS，ramfs，procfs等众多文件系统，并对外提供完整的POSIX标准的操作接口；内部使用VFS层作为统一的适配层框架，方便移植新的文件系统，各个文件系统也能自动利用VFS层提供的丰富的功能。 主要特性有： * 完整的POSIX接口支持 * 文件级缓存(pagecache） * 磁盘级缓存（bcache） * 目录缓存(pathcache) * DAC能力 * 支持嵌套挂载及文件系统堆叠等 * 支持特性的裁剪和资源占用的灵活配置。 **网络协议** 轻量级内核网络协议基于开源lwIP（lightweight IP）构建，对lwIP的RAM占用进行优化，同时提高lwIP的传输性能。 * 协议： IP、IPv6、 ICMP、 ND、MLD、 UDP、 TCP、IGMP、ARP、PPPoS、PPPoE * API：socket API * 扩展特性：多网络接口IP转发、TCP拥塞控制、RTT估计和快速恢复/快速重传 * 应用程序：HTTP(S)服务、SNTP客户端、SMTP(S)客户端、ping工具、NetBIOS名称服务、mDNS响应程序、MQTT客户端、TFTP服务、DHCP客户端、DNS客户端、AutoIP/APIPA（零配置）、SNMP代理 **HDF框架** 轻量级内核集成HDF框架，HDF框架旨在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。 * 支持多内核平台 * 支持用户态驱动 * 可配置组件化驱动模型 * 基于消息的驱动接口模型 * 基于对象的驱动、设备管理 * HDI（Hardware Device Interface）统一硬件接口 * 支持电源管理、PnP **扩展组件** 对内核功能进行扩展，可选但很重要的机制。 * 动态链接：支持标准ELF链接执行、加载地址随机化 * 进程通信：支持轻量级LiteIPC，同时也支持标准的Mqueue、Pipe、Fifo、Signal等机制 * 系统调用：支持170+系统调用，同时有支持VDSO机制 * 权限管理：支持进程粒度的特权划分和管控，UGO三种权限配置 ## 结构 ``` /kernel/liteos_a ├── apps # 用户态的init和shell应用程序 ├── arch # 体系架构的目录，如arm等 │ └── arm # arm架构代码 ├── bsd # freebsd相关的驱动和适配层模块代码引入，例如USB等 ├── compat # 内核接口兼容性目录 │ └── posix # posix相关接口 ├── drivers # 内核驱动 │ └── char # 字符设备 │ ├── mem # 访问物理IO设备驱动 │ ├── quickstart # 系统快速启动接口目录 │ ├── random # 随机数设备驱动 │ └── video # framebuffer驱动框架 ├── figures # 内核架构图 ├── fs # 文件系统模块，主要来源于NuttX开源项目 │ ├── fat # fat文件系统 │ ├── jffs2 # jffs2文件系统 │ ├── include # 对外暴露头文件存放目录 │ ├── nfs # nfs文件系统 │ ├── proc # proc文件系统 │ ├── ramfs # ramfs文件系统 │ └── vfs # vfs层 ├── kernel # 进程、内存、IPC等模块 │ ├── base # 基础内核，包括调度、内存等模块 │ ├── common # 内核通用组件 │ ├── extended # 扩展内核，包括动态加载、vdso、liteipc等模块 │ ├── include # 对外暴露头文件存放目录 │ └── user # 加载init进程 ├── lib # 内核的lib库 ├── net # 网络模块，主要来源于lwip开源项目 ├── platform # 支持不同的芯片平台代码，如Hi3516DV300等 │ ├── hw # 时钟与中断相关逻辑代码 │ ├── include # 对外暴露头文件存放目录 │ └── uart # 串口相关逻辑代码 ├── security # 安全特性相关的代码，包括进程权限管理和虚拟id映射管理 ├── shell # 接收用户输入的命令，内核去执行 ├── syscall # 系统调用 ├── testsuilts # 测试套件 └── tools # 构建工具及相关配置和代码 ``` ## 相关阅读 * [内核子系统-标准系统Linux](/openharmony/19-nei-he-zi-xi-tong/19-nei-he-zi-xi-tong-biao-zhun-xi-tong-linux.md) * [启动流程](/openharmony/10-qi-dong-liu-cheng.md)