优化嵌入式Linux的启动时间之启动脚本

柔光的暖阳◎ 2022-10-26 03:54 287阅读 0赞

## 优化嵌入式Linux的启动时间之启动脚本 ##

注：本文转载自微信公众号嵌入式客栈——[优化嵌入式Linux的启动时间之启动脚本][Linux]

原创 逸珺 嵌入式客栈 *2020-03-04*

导读：嵌入式Linux在应用中往往希望系统能在尽量短的时间内启动，以提高用户体验。而且在有的应用场合，对启动时间具有严格的时间要求，尤其在工业或者医疗器械应用领域。此时如何加快Linux的启动，将成为一个挑战，对于大多数应用开发人员而言，由于Linux系统的复杂性，对于如何提高启动速度，往往无从下手。那么读完优化嵌入式Linux的启动时间系列文章，将获得清晰完整的解决思路。本文将从启动脚本的角度探讨如何优化进而缩短启动时间。

![图片][847a0a26189761709cc53c3ee90ee5bc.png]

**1.优化初始化脚本和系统启动**

有多种方法可以减少启动应用程序之前执行启动脚本中花费的时间：

*  仅在启动必要的依赖项之后，尽快启动应用程序。
 *  简化shell脚本
 *  可以尝试执行启动脚本之前启动应用程序

**1.1.bootchart**

如果想更详细地了解用户区的引导顺序，则可以使用使用grabserial中的bootchart来实现，例如：

![图片][1c409ecbf70b66c482efe9f435d1bbc8.png]

那么如何配置并使用bootchart 呢？

*  在busybox中配置使用bootchartd（CONFIG\_BOOTCHARTD = y）
 *  通过命令行init = / sbin / bootchartd 引导您的开发板
 *  将/var/log/bootlog.tgz从目标复制到开发主机
 *  生成时间表：
    
    cd bootchart-<version>
    
    java -jar bootchart.jar bootlog.tgz
    
    bootchart 参见 http://www.bootchart.org

**1.2. systemd**

如果将systemd用作初始化程序，则可以使用systemd-analyze。

http://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd-analyze.html

![图片][40e72031446c1e70027ca55b52938079.png]

**1.3. init 进程**

在所有依赖项启动之后，应尽快启动：

*  取决于您的init进程。在这里，我们假设使用sysV init脚本。
 *  init脚本按字母数字顺序运行，并以字母开头（K表示停止（杀死），S表示开始）。
 *  将应用程序启动脚本使用最小的号码。
 *  甚至可以用应用程序替换init！如果可以成为第一个启动的应用程序，启动速度无疑大大加快！
 *  直接通过一个启动脚本启动所有服务（例如/etc/init.d/rcS）。这消除了对/ bin / sh的多次调用。
 *  甚至可以直接在应用程序的C代码中挂载文件系统：如

![图片][bad5928cead3503a6d58bd489e68dd89.png]

**1.4 减少fork的使用**

*  fork/exec系统调用开销很大。故从Shell调用可执行文件的速度很慢。
 *  即使BusyBox实现的shell中echo也会导致fork 系统调用！
 *  在BusyBox配置中选择Shells-> Standalone shell，以使Shell尽可能调用小程序。
 *  管道和反引号也由fork/exec实现。应减少它们在脚本中的使用。例：
    
    cat /proc/cpuinfo | grep model
    
    应修改为：
    
    grep model /proc/cpuinfo
    
    更详细，请参考：
    
    http://elinux.org/Optimize\_RC\_Scripts
    
     
    
    又例如：
    
    ![图片][e26a2673d88fc768d18d01bab630169a.png]
    
    应做如下修改更佳：
    
    ![图片][5af0f68c7bf7e3f43bbe282d6dff10ac.png]
    
    仅此一项优化就可以在ARM AT91SAM9263系统（200MHz）上节省87毫秒！

**1.5 减小固件的尺寸**

*  剥离可执行文件和库，删除仅用于开发和调试的ELF部分。strip命令由交叉编译工具链提供。默认情况下在Buildroot中完成的。
 *  **superstrip****超级剥离**
    
    http://muppetlabs.com/~breadbox/software/elfkickers.html。
    
    **使用strip可以剥离出Linux未用于启动可执行文件的更多位。****Buildroot停止支持它，因为它可能破坏可执行文件。 仅在保存一些字节至关重要时才尝试。**
 *  还可以尝试https：//packages.debian.org/sid/mklibs上提供的mklibs：
    
     
    
     mklibs产生精简的共享库，其中仅包含一组特定的可执行文件所需的例程。对于像OpenGL和QT这样的大型库确实很有用。它甚至可以在没有源代码的情况下工作。
    
    在Yocto中可用，但在Buildroot中不可用（2019.02状态）。
    
     **限制：****mklibs可以删除倾斜的库（由应用程序“手动”加载），因为它看不到它们**。

**3.5.5 ****快速启动画面显示**

*  可以使用fbv显示启动画面，
    
    http://freshmeat.sourceforge.net/projects/fbv
 *  使用armel，可以只使用我们的静态编译二进制文件：
    
    https://github.com/bootlin/static-binaries/tree/master/fbv/
 *  但是在MicrochipAT91SAM9263系统上很慢为878毫秒！
 *  为了更快地执行此操作，可以转储帧缓冲区framebuffer中的内容：
    
    fbv -d 1/root/logo.bmp
    
    cp /dev/fb0/root/logo.fb
    
    lzop -9/root/logo.fb
 *   然后尽早在initramfs中将其复制回：
    
    lzopcat/root/logo.fb.lzo > /dev/fb0

后续会发布：

*  优化嵌入式Linux的启动时间之文件系统
 *  优化嵌入式Linux的启动时间之内核
 *  优化嵌入式Linux的启动时间之bootloader

敬请关注！

[Linux]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNjQ4OTE4Mw==&mid=2247484771&idx=1&sn=300dfdb9d3f4027377fc7af0da577aca&chksm=9b0dd053ac7a5945e608c846a5ac963cb9f427d4b6ed6452fad60df6e7d6e14e08144c646785&scene=178&cur_album_id=1390793242496647170#rd
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