本文主要講述嵌入式Linux啟動時間優化的秘密之三-內核，我們繼續上篇沒有講完的嵌入式Linux啟動時間優化方法，本文主要會講內核系統。想看上一篇的請查看本文結尾的鏈接。

　　內核

　　1.有用的調試手段

　　1. 1 內核初始化度量函數

　　要找出最長執行時間的內核初始化函數，請在內核命令行中添加initcall_debug。將內核日志中得到如下日志：

　　如使用initcall_debug可能需要在內核配置中使用CONFIG_LOG_BUF_SHIFT增加日志緩沖區的大小。還可能需要使能CONFIG_PRINTK_TIME和CONFIG_KALLSYMS。

　　1.2 使用內核啟動圖進行有目的的優化

　　使用initcall_debug可以生成啟動圖，從而輕松查看哪些內核初始化函數需要最多時間來執行。

　　復制dmesg命令的輸出并將其粘貼到文件中（我們將其稱為啟動日志boot.log）

　　在開發工作站上，在內核源代碼中運行scripts / bootgraph.pl腳本：scripts / bootgraph.pl boot.log》 boot.svg

　　現在可以使用矢量圖形編輯器（例如inkscape）打開啟動圖：

　　首先從花費最長時間的功能開始嘗試優化。對于每個功能：

　　在內核源代碼中查找其定義。

　　可以使用Elixir（參考https://elixir.bootlin.com）。

　　注意：某些函數名稱可能不存在，名稱與modulename_init相對應。然后，在相應的模塊中查找初始化代碼。

　　刪除不必要的功能：

　　通過查看相應源目錄中的Makefile，找到哪個內核配置參數可編譯代碼。

　　延后加載處理：

　　查找功能所屬的模塊（如果有）。如果可能，請稍后加載此模塊。

　　優化必要的功能：

　　查找可以用于減少探測時間的參數，并查找module_param宏。

　　查找延遲循環和對名稱中包含delay的函數的調用， 可以減少此類延遲，并查看代碼是否仍然有效。

　　1.3 減小內核尺寸

　　首先，我們專注于在不刪除功能的情況下縮小尺寸

　　主要機制是使用內核模塊

　　將啟動時不需要的所有內容編譯為模塊

　　有兩個好處：內核更小且加載速度更快，初始化代碼更少

　　刪除用戶空間不需要的功能：

　　CONFIG_KALLSYMS，CONFIG_DEBUG_FS，CONFIG_BUG

　　用專為嵌入式系統設計的功能：CONFIG_SLOB，CONFIG_EMBEDDED

　　然后考慮內核壓縮的方式：

　　根據存儲讀取速度和CPU解壓縮內核之間的平衡，需要對不同的壓縮算法進行測試。還建議在內核優化過程結束時嘗試壓縮選項，因為結果可能會因內核大小而異。

　　Lzo和Gzip似乎是最好的解決方案。 但這結果取決于存儲和CPU性能，故在決定方案是務必進行測試。

　　另外內核的編譯選項也有可以優化的可能：

　　CONFIG_CC_OPTIMIZE_FOR_SIZE：可以使用gcc -Os而不是gcc -O2編譯內核。

　　這樣的優化會優先考慮代碼大小，但會犧牲代碼速度。

　　結果：初始引導時間更好（較小的啟動時間），但是較慢的內核代碼可能會使性能降低。系統運行速度會變慢！

　　1.4 延遲驅動程序和初始化調用

　　如果有點功能無法編譯為模塊（例如，網絡或模塊子系統），可以嘗試推遲執行。內核不會縮小，但某些初始化將被推遲，所以啟動變快。通常，您可以修改probe（）函數以返回-EPROBE_DEFER，直到它們準備好運行為止。

　　有關支持此功能的詳細信息，請參見

　　https://lwn.net/Articles/485194/。

　　1.5 關閉控制臺輸出

　　控制臺輸出實際上要花費很多時間（非常慢的設備）。 產品中可能不需要。通過在內核命令行中傳遞quiet參數來禁用它。但仍然可以使用dmesg獲取內核消息。這一步一般建議等最后一步再做，否則將損失控制臺進行調試。

　　1.6 預置jiffy

　　每次引導時，Linux內核都會校準延遲循環（用于udelay（）函數）。這將測量每個jiff y（lpj）值的循環次數。只需要測量一次！在內核啟動消息中找到 lpj值：

　　Calibrating delay loop.。。 996.14 BogoMIPS （lpj=4980736）

　　然后將lpj = 《value》添加到內核命令行：

　　Calibrating delay loop （skipped） preset value.。 996.14 BogoMIPS （lpj=4980736）

　　1.7 多處理器

　　SMP初始化很慢，即使您只有一個核心CPU，通常也會在默認配置中啟用它（默認配置應支持多個系統）。因此，如果只有一個CPU內核，請確保將其禁用。BeagleBone Black上的結果：壓縮內核大小：-188 KB

　　要節省最后的毫秒數，您可能需要刪除不必要的功能：

　　CONFIG_PRINTK = n與quiet命令行參數具有相同的效果，但是您無權訪問內核消息。但是，您將擁有一個非常小的內核。

　　在Thumb2模式下編譯內核：CONFIG_THUMB2_KERNEL（任何ARM工具鏈都可以做到）。

　　模塊裝卸

　　塊層（Block layer）

　　網絡堆棧

　　USB堆棧

　　電源管理功能

　　CONFIG_SYSFS_DEPRECATED

　　輸入：鍵盤/鼠標/觸摸屏

　　減少CONFIG_LEGACY_PTY_COUNT的值或設置pty.legacy_count內核參數.

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