首页|资源下载
登录|注册

您现在的位置是:首页 > 技术阅读 >  优化嵌入式Linux的启动时间之Bootloader

优化嵌入式Linux的启动时间之Bootloader

时间:2022-09-27

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Bootloader的角度探讨如何优化进而缩短启动时间。


1. 裁剪

  • 删除不必要的功能。

    通常引导加载程序包括许多仅用于开发所需的功能。用较少的功能编译您的bootloader。

  • 优化所需的功能。调整引导加载程序以获得最快的性能。


U-Boot是事实上的嵌入式bootloader标准,对于U-Boot而言,以下一些功能在产品中可能不需要:

  • 在include / configs / <soc>-<board> .h中禁用尽可能多的功能

  • 示例:MMC,USB,以太网,dhcp,ping,命令行版本,命令完成提示...

  • 较小且更简单的U-Boot加载速度更快,初始化速度更快。

  • 移除启动延时:

    • 消除启动延迟,这样通常可以节省几秒钟!:

      setenv引导延迟0

    • 在执行此操作之前,请先使用

      CONFIG_ZERO_BOOTDELAY_CHECK重新编译U-Boot,

      参考文档在doc / README.autoboot中。即使启动延迟设置为0,它也可以通过敲键来停止自动启动过程。


2. 简化脚本

有些情况,脚本很复杂,如:

可以修改为:

在ARM9(400MHz)可节省大约56ms


3. 拷贝准确大小的内核

  • 将内核从ROM复制到RAM时,仍然看到许多系统复制了太多无用字节,而没有考虑确切的内核大小。

  • 在U-Boot中,使用nboot命令:

    nboot ramaddr 0 nandoffset

  • U-Boot使用存储在uImage标头中的内核大小信息来知道要复制多少字节。


4. 优化内核加载

将内核uImage复制到RAM之后,U-Boot始终将其移动到uImage标头中指定的加载地址。还执行CRC检查。

  • 可以通过将uImage直接加载到正确的地址来使U-Boot跳过memmove操作。

  • 计算此地址:

    Addr = Load Address - uImage header size

    Addr = Load Address - (size(uImage) - size(zImage))

    Addr = 0x20008000 - 0x40 = 0x20007fc0

  • 在生产中时数据一般不会损坏将内核复制到RAM时,可以考虑禁用CRC检查

  • 禁用带有U-boot环境变量的CRC检查:

    setenv verify no

  • 关闭U-Boot控制台输出。需要使用以下命令编译U-Boot

    CONFIG_SILENT_CONSOLE和setenv silent yes.

    有关详细信息,请参见doc / README.silent。


5. 跳过bootloader直接启动内核

  • 原理:立即加载内核,而不是先加载引导加载程序,再加载内核!

  • 例如在Microchip AT91上,使用at91bootstrap v3即可轻松实现。
    您只需要使用linux或linux_dt配置之一进行配置:

    make at91sama5d3xeknf_linux_dt_defconfig

    make

对于 U-Boot Falcon 模式:

  • U-Boot分为两部分:SPL(二级程序加载程序)和U-Boot映像。 然后,U-Boot可以配置SPL来直接加载Linux内核,而不是U-Boot映像。

  • 有关详细信息,请参见doc / README.falcon和

    http://schedule2012.rmll.info/IMG/pdf/LSM2012_UbootFalconMode_Babic.pdf进行原始演示。

  • 所有支持SPL的U-Boot板上均以相同的方式支持此功能。


在阅读完一系列的文章后,对于如何降低嵌入式Linux启动时间,将有一个完整的解决思路。

谢谢关注!


------------------------

码字不易若您觉得文章不错,不妨转发分享,点点在看,亦或者小小打赏,都将激励我们持续更新

关注公众号扫左下二维码
回复“领取资源+主题”可领取liunx、安卓视频教程、人工智能视频等学习资料。(
如“领取资源+AI”,建议把精力放在自己主要的关注点上)

加群请扫描右下二维码添加,发送“加群”:

扫描二维码添加,发送“加群”