本书为示范性软件学院联盟建设的首批软件工程系列教材之一。本书以OpenHarmony 3.1.1版本为基础，针对初学者，从OpenHarmony的系统构成和开发环境构建入手，对内核的关键源码进行分析和解读。主要内容包括内核架构、中断与异常处理、启动与时间管理、任务调度、内存管理(以电子资源形式提供)、进程间通信和文件系统等，有助于读者深入理解操作系统的工作方式，易于进行系统的应用开发。同时，对硬件驱动程序框架(HDF)、驱动程序配置与加载、驱动消息管理和开发，以及系统服务框架、用户程序框架进行了分析和解读，并在相应的过程中增加了丰富的开发示例。

在理论内容的基础上，本书以Hi3861作为轻量系统的基础硬件，从基本接口入手，以实例的方式介绍了轻量系统的基础硬件开发技术，展示了遥控小车等项目的开发技术。同时，以小熊派的BearPi-HM Micro开发板作为小型系统的基础硬件，展示了智慧农业等项目的开发技术，方便读者快速入门。

本书可作为高校计算机科学与技术、软件工程等本科专业“嵌入式开发课程”教材，也可供相关开发人员参考。

前辅文
第1章 OpenHarmony的系统构成
  1.1 OpenHarmony系统特点
   1.1.1 OpenHarmony的起源
   1.1.2 OpenHarmony的主要技术特点
   1.1.3 OpenHarmony的设备分类
   1.1.4 OpenHarmony的技术架构
  1.2 OpenHarmony的内核层
   1.2.1 轻量系统的内核子系统
   1.2.2 小型系统的内核子系统
   1.2.3 标准系统的内核子系统
  1.3 OpenHarmony内核层的驱动子系统
  1.4 OpenHarmony的系统服务层
  1.5 OpenHarmony的框架层
  1.6 OpenHarmony Shell
   1.6.1 OpenHarmony Shell的基本功能和特点
   1.6.2 OpenHarmony Shell命令
  1.7 系统编译构建
   1.7.1 系统开发环境配置
   1.7.2 OpenHarmony系统的编译构建过程
   1.7.3 系统的编译命令
   1.7.4 Docker编译环境
  本章小结
  思考题1
第2章 OpenHarmony的内核基础
  2.1 LiteOS内核的芯片类型适配及内核架构
  2.2 LiteOS-M内核架构
  2.3 LiteOS-A内核架构
  2.4 内核抽象层
  2.5 中断与异常处理
   2.5.1 中断的基本概念
   2.5.2 LiteOS-M内核的中断
   2.5.3 LiteOS-A内核的中断
   2.5.4 LiteOS内核的异常处理
  2.6 启动与时间管理
   2.6.1 LiteOS-M内核的启动过程
   2.6.2 LiteOS-A内核的启动过程
   2.6.3 LiteOS内核的时间管理
   2.6.4 软件定时器
  2.7 任务调度
   2.7.1 LiteOS-M内核的任务调度
   2.7.2 LiteOS-M内核的任务创建
   2.7.3 LiteOS-M内核的任务调度时机
   2.7.4 LiteOS-A内核的任务调度
   2.7.5 LiteOS-A内核的任务创建
   2.7.6 LiteOS-A内核的进程创建
   2.7.7 LiteOS-A内核的任务调度时机
  本章小结
  思考题2
第3章 OpenHarmony的内核进阶分析
  3.1 LiteOS内核的进程间通信
   3.1.1 事件
   3.1.2 互斥锁
   3.1.3 队列
   3.1.4 信号量
   3.1.5 用户态快速互斥锁
   3.1.6 自旋锁
   3.1.7 读写锁
   3.1.8 信号
   3.1.9 LiteIPC
  3.2 LiteOS-A内核的内核态与用户态
   3.2.1 系统调用
   3.2.2 异常
   3.2.3 中断
   3.2.4 内核态访问用户态数据
  3.3 LiteOS内核的文件系统
   3.3.1 LiteOS-M内核的FAT文件系统
   3.3.2 LiteOS-M内核的LittleFS文件系统
   3.3.3 LiteOS-A内核的虚拟文件系统
  3.4 网络连接
  本章小结
  思考题3
第4章 OpenHarmony的硬件驱动程序框架
  4.1 HDF概述
   4.1.1 HDF的框架结构
   4.1.2 HDF的框架特点
   4.1.3 HDF的重要数据结构
  4.2 驱动程序配置文件
   4.2.1 驱动程序开发的基本步骤
   4.2.2 基于HCS的配置管理
   4.2.3 配置文件的基本语法
   4.2.4 配置文件的生成
  4.3 驱动程序加载
   4.3.1 用户态驱动程序服务启动配置
   4.3.2 驱动程序加载过程
   4.3.3 驱动服务管理
  4.4 驱动消息管理
   4.4.1 驱动消息接口
   4.4.2 驱动消息管理示例
  4.5 用户态程序使用驱动程序接口
   4.5.1 HDI部署模式
   4.5.2 HDI实现
  4.6 HDF开发实例
   4.6.1 虚拟HDF开发实例
   4.6.2 GPIO驱动框架
   4.6.3 相机驱动框架
  本章小结
  思考题4
第5章 OpenHarmony的服务框架
  5.1 服务框架的基础数据结构
   5.1.1 结构体Vector
   5.1.2 服务
   5.1.3 特性
   5.1.4 对外接口
   5.1.5 消息
   5.1.6 结构体SamgrLiteImpl
  5.2 服务框架的启动和注册
   5.2.1 服务框架的启动过程
   5.2.2 服务框架的注册过程
  5.3 异步调用
   5.3.1 消息调用的相关接口
   5.3.2 无锁队列机制
  5.4 跨进程调用
  本章小结
  思考题5
第6章 OpenHarmony的用户程序框架
  6.1 Ability的模型
   6.1.1 FA模型
   6.1.2 PageAbility开发
   6.1.3 ServiceAbility开发
   6.1.4 DataAbility开发
   6.1.5 Stage模型
   6.1.6 Ability开发
   6.1.7 ServiceExtensionAbility开发
  6.2 Ability与任务
  6.3 Ability和用户界面
   6.3.1 ArkUI概述
   6.3.2 声明式开发范式
   6.3.3 类Web开发范式
   6.3.4 UI与Ability框架的关系
   6.3.5 UI与Ability调用的关系
  6.4 Ability加载器
   6.4.1 元功能组件
   6.4.2 Ability的注册和加载
  6.5 AppSpawn应用孵化器
   6.5.1 AppSpawn的启动
   6.5.2 AppSpawn的IPC
  本章小结
  思考题6
第7章 轻量系统的基础技术
  7.1 Hi3861芯片的特性与开发环境
   7.1.1 Hi3861芯片的功能特性
   7.1.2 Hi3861芯片的开发环境配置
   7.1.3 HelloWorld示例程序
  7.2 GPIO接口开发示例
   7.2.1 GPIO接口基础配置
   7.2.2 GPIO接口输出示例
   7.2.3 GPIO接口输入中断示例
  7.3 UART接口开发示例
   7.3.1 修改串口设置
   7.3.2 UART接口示例程序
  7.4 I2C接口开发示例
   7.4.1 I2C接口外设连接
   7.4.2 OLED开发示例
  7.5 看门狗开发示例
   7.5.1 超时复位示例
   7.5.2 正常喂狗示例
  7.6 ADC接口开发示例
  7.7 PWM接口开发示例
  7.8 WiFi开发示例
   7.8.1 WiFi相关接口
   7.8.2 STA开发示例
   7.8.3 AP开发示例
   7.8.4 开发工具封装
  本章小结
  思考题7
第8章 轻量系统的应用开发
  8.1 空气质量检测仪项目
   8.1.1 项目硬件组成
   8.1.2 外设驱动及项目实现
  8.2 交通信号灯系统项目
   8.2.1 硬件控制
   8.2.2 WiFi网络构建
   8.2.3 UDP网络通信
   8.2.4 信号灯状态改变
  8.3 天气预报显示屏项目
   8.3.1 硬件与WiFi连接
   8.3.2 获取天气预报信息
   8.3.3 解析JSON获得数据
   8.3.4 数据显示
  8.4 无线遥控小车项目
   8.4.1 硬件组装
   8.4.2 电机控制
   8.4.3 网络与通信服务端
   8.4.4 小车基本控制
   8.4.5 超声波避障
  本章小结
  思考题8
第9章 小型系统的应用开发
  9.1 STM32MP157处理器的特性与开发环境
   9.1.1 STM32MP157处理器的内存映射
   9.1.2 STM32MP157处理器的硬件平台
   9.1.3 DevEco Studio开发环境搭建
   9.1.4 命令行开发环境搭建
   9.1.5 烧录固件并启动开发板
   9.1.6 基本应用程序开发示例
  9.2 2048小游戏开发项目
   9.2.1 2048游戏规则
   9.2.2 创建项目
   9.2.3 编辑源码
   9.2.4 项目完整源码
   9.2.5 打包HAP应用
   9.2.6 安装HAP应用
   9.2.7 拓展学习
  9.3 GPIO基础控制开发示例
   9.3.1 硬件驱动开发要点
   9.3.2 LED灯驱动开发
   9.3.3 LED灯控制业务开发
   9.3.4 终端中运行程序
   9.3.5 基于JS应用的LED灯控制
   9.3.6 HAP安装包的生成
  9.4 智慧农业——感知控制项目
   9.4.1 E53_IA1驱动开发
   9.4.2 JS接口层适配
   9.4.3 编写HAP应用
   9.4.4 运行结果
   9.4.5 项目拓展
  本章小结
  思考题9
参考文献
附录 OpenHarmony Shell命令简介