Linux启动时间优化：从9.45秒到瞬间启动

“Linux 启动时间优化实战，主要涉及硬件平台BeagleBoneBlack，软件环境为Linux5.1+Buildrootrootfs，并使用FFmpeg处理USB摄像头视频流显示到LCD。文档介绍了通过优化编译器选择、应用程序配置、Init和根文件系统等方面来减少Linux系统的启动时间。” 在Linux系统中，启动时间的优化是一项重要的任务，特别是在资源有限的嵌入式设备上。以下是对标题和描述中提及知识点的详细说明： 1. **编译器优化**： - **ARM vs Thumb2**：ARM和Thumb2是两种不同的指令集。Thumb2提供了更紧凑的编码，减少了代码大小，从而减小了rootfs和ffmpeg的体积。尽管性能提升小于5%，但因为代码大小的显著减少，它仍然是一个有效的优化策略。 - **musl vs uClibc**：musl和uClibc是轻量级的C库替代glibc。uClibc更小，节省了110KB，这有助于减少文件系统的总体大小。 2. **应用程序优化**： - **FFmpeg配置**：通过精选FFmpeg的功能组件，可以降低其占用的空间，同时使用strace和perf等工具进行性能调试，进一步优化内部代码，减少加载和运行时间。 - **文件系统优化**：优化后的文件系统大小减少了78%，但启动时间的优化效果不明显，因为Linux仅加载必要的程序部分。 3. **Init和根文件系统优化**： - **Bootchart分析**：利用bootchartd工具来分析系统启动过程，识别并裁剪不必要的服务，以提高效率。 - **启动脚本合并**：将多个/etc/init.d/下的启动脚本整合成一个，减少启动时的调度开销。 - **不挂载/proc和/sys**：这两个挂载点主要用于提供运行时信息，不挂载可以加快启动，但可能影响系统监控和调试。 - **裁剪BusyBox**：BusyBox是嵌入式系统的实用工具集合，裁剪未使用的功能可以显著减小文件系统大小，但对启动时间影响较小。 - **替换Init程序**：用应用程序直接替换Init程序可以减少启动中间环节。 - **静态编译应用程序**：静态编译避免了运行时动态链接的开销，有助于提高启动速度。 - **查找不常用文件**：通过`find`命令找到长时间未访问的文件进行裁剪，以进一步减小文件系统大小。 4. **使用initramfs作为rootfs**： - **initramfs**：这是一种临时文件系统，位于内存中，用于早期启动阶段，能快速加载到内存，然后过渡到实际的rootfs。这种方法可以加快启动，尤其是在rootfs已经非常小的情况下。 总结来说，通过以上多方面的优化，Linux系统的启动时间可以得到显著改善。在嵌入式设备上，这种优化尤为重要，因为它直接影响设备的响应时间和用户体验。然而，需要注意的是，每个优化步骤都可能带来权衡，比如性能与代码大小、启动速度与功能完整性的平衡。因此，实际应用中应根据具体需求进行调整。