教你如何快速启动Linux 系统

embed12ed

一、 简介
Linux 系统以其开源的特性得到了广泛的应用，在嵌入式系统编程中也占有越来越大的份量。Linux 系统安全可靠、内核可定制、源代码开放等这些都其优点，但Linux 系统也不足之处，比如实时不好，比如启动时间过长。本文主要就如何加快Linux 系统的启动速度进行了总结和探讨。
二、 系统启动流程
一个基于Linux 系统的嵌入式软件的一般启动流程如下：
图1. Linux 系统启动流程
三、 加速启动的方法
以上流程中每一步都可以进行优化，每步的优化方法如下：
1. 为加快从Flash 读取内核的速度可以做以下工作：
1) 根据自己使用的Flash 的用户手册，修改其参数配置，使其读写速度尽可能的达到最快。
2) 裁剪内核，减小内核体积。在编译内核时去掉不需要的硬件驱动、文件系统、调试信息，使内核尽可能地达到最小。比如可以去掉内核对键盘、鼠标等硬件的支持，去掉RomFs、RamDisk 等文件系统的支持。内核中的文件系统占了相当大的部分，因此应尽量去掉那些根本不需要文件系统。
3) 把内核中一些模块直接编译成模块的方式，而不是与内核编译在一起，在内核启动之后再装载那些模块，这样也能减小内核体积。比如网卡驱动，USB 驱动，这些都不是内核启动所必需的模块，因此不必与内核编译一起，而是编译成单独的模块，当内核启动之后再加载这些模块即可。
2. 为加快在内存中运行内核的速度，可以完全屏蔽掉printk 函数的输出，去掉了在运行内核时的所有的调试输出信息，这样也能缩短解压并运行内核的时间。printk函数的输出对启动时间影响很大，在项目刚开始时系统启动时间居然需要4 分钟左右，后来把printk 的输出屏蔽掉之后启动时间就骤降到40 秒左右，所以printk对系统的启动时间影响很大。
3. 为加快装载根文件系统和主应用程序到内存中可以采取以下措施：
1) 根文件系统的格式采用cramfs 格式。嵌入式系统中的文件系统有许多，比如romfs，ramfs，jffs2，cramfs，yaffs 等，通过对各种文件系统进行比较，最后确定使用cramfs 文件系统，该文件系统在从Flash 加载到内存中的速度比较理想。刚开始时我们采用的是jffs2 文件格式，且应用程序和根文件系统放在两个不同的分区，此时的系统的启动时间是30 秒左右，一直无法降下去。后来技术支持建议用cramfs 文件系统，且把根文件系统和应用程序放在一直做成一个镜像文件一起加载，结果启动时间就降了五六秒左右。
2) 用动态库代替静态库来缩小主应用程序的体积，这样也能加快加载主应用
程序到内存的速度。
4. 为加快启动脚本的运行，可以把该启动脚本中的任务最大限度的删减，把所有无关的任务都去掉；另外还把一些能并行启动的任务都做成并行执行，这样就加快了加载系统中各任务的速度。
5. 在运行主程序这一步中，可以优化应用程序中各任务的启动时机，把播放电视节目
的任务尽可能的提前，这样用户开机之后就能很快看到电视节目，在开始播放电视节目之后，才在后台对其它任务进行初始化。
通过以上各种方法的组合应用，我们项目把启动时间控制在了22 秒左右。

交流加我QQ2092047272