嵌入式Linux启动优化手记2 U…

参考一下原文地址：嵌入式Linux启动优化手记2 U-boot优化作者：ZhaoJunling既然不能使用新的U-boot,那就优化一点是一点，慢慢干吧。
1.去掉启动时的按键等待

U-boot 启动的时候出现一个 Hit any key to stop
autoboot 不爽，干吗要停上1秒？虽然可以通过设置参数bootdelay=0来关掉这个延时，但这样做了以后就再也进不去U-boot了，更烦。检查代码，发现是在main.c函数int
abortboot(int bootdelay)来干这个活的，好吧，改掉它
static __inline__ int
abortboot(int bootdelay)

    {

      
 int abort = 0;

      
 char inputkey;

    if
(tstc())

      
 { 

         
  inputkey =
getc(); 

         
  abort = (inputkey == 'u');

    }

#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE

     
 if (abort)

       
  gd->flags
&= ~GD_FLG_SILENT;

#endif

      
 return abort;

   }

这样，就不需要等待了，如果想进入U-boot,就在上电的时候按住u吧，把它改成一个固定的键而不是任意键，因为串口线很容易受到干扰，如果是任意键的话，运行时即使不想进去有时也会进入U-boot的命令行。 
2.去掉网卡的初始化

每次上电，U-boot
都会初始化网卡，其实这根本不需要，把配置文件中
#define
CONFIG_MII   1

去掉，启动时就不会初始化了，需要使用TFTP时，它会自动初始化，又节省了3.4秒的启动时间。
3.智能读取OS
Image

U-boot 通过nand read 来读取OS
Image，通常为了避免麻烦，我们设置的读取长度要比实际OS长度长一些，多读的那部分纯粹是浪费CPU时间,能不能精确判断读取长度呢，当然可以，为了不影响系统的正常功能，扩展一个nand
read.os 指令来读取，修改方法如下：
在 nand_read_options_t
里面添加一个成员 int is_os_img
在函数 int do_nand(cmd_tbl_t
* cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
修改读操作的判断语句，添加 !strcmp(s,
".os")，然后设置opts.is_os_img = !strcmp(s, ".os");大概修改后结果参考第7步代码。
    最后，在函数int
nand_read_opts(nand_info_t *meminfo, const nand_read_options_t
*opts)中修改

代码，检测如果opts->is_os_img == 1
并且是第一次读取（2024B）之后，检查度取得结果是否是OS
Image，如果是更新需要读取的长度，否则，也不需要再往下读了，直接返回错误就可以了


   
   
   
   
image_header_t  *hdr = (image_header_t
*)buffer;   
 

   
   
   
    if
(image_check_magic(hdr) &&
image_check_hcrc (hdr))

   
   
   
    {

   
   
   
   
    size_t ossz
= uimage_to_cpu(hdr->ih_size);//+
image_get_header_size();

   
   
   
   
    imglen =
ossz + + image_get_header_size();

   
   
   
   
    printf("##
Find valid OS image, at 0x%x, Size: %d Bytes = %d KBn",

   
   
   
   
   
   
   (unsigned int)mtdoffset, ossz,
ossz/1024);

   
   
   
    }

   
   
   
    else

   
   
   
    {

   
   
   
   
   
printf("Invalid OS image at 0x%xn", (unsigned
int)mtdoffset);

   
   
   
   
    return
-1;

   
   
   
    }
4.去掉OS Image
内存复制过程
使用 nand read 读取OS Image
后，U-boot 使用 bootm 指令来启动Linux,检查其实现代码
int do_bootm (cmd_tbl_t
*cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
发现他会把已经读取到内存中的OS Image
在复制到一个指定的位置,OS Image 中的头部参数，这个值一般是固定的，本系统使用的是 0x70008000, 如果在 nand
read 时读到的内存位置恰好合适，就可以省掉这些毫秒数了，做法如下：
nand read.os 0x70007FC0
0x100000 0x500000

(其中 0x70007FC0 =
0x70008000 - sizeof(sizeof(image_header_t)))

然后在内存复制的地方（函数do_bootm中），加入修改，跳过内存复制

    switch
(comp) {

    case
IH_COMP_NONE:

   
    if
(load_start == (ulong)os_hdr) {

   
   
    printf
("   XIP %s ... ",
type_name);

   
    } else
{
   
   
    if
(load_start != os_data)//位置不匹配，依然移动，否则就跳过此部
   
   
   
{
   
   
   
    printf
("   Loading %s ... ",
type_name);
   
   
   
    memmove_wd
((void *)load_start, (void *)os_data, os_len,
CHUNKSZ);
   
   
   
   
puts("OKn");
   
   
   
}

   
    }

   
    load_end =
load_start + os_len;

对于我们的Kernel,修改后大小是1.4M，省去这个搬移过程，节省了大约800ms的时间

5.减少内存初始化的时间
在U-boot 初始化时，在
start_armboot 函数中，多次使用到了
memset函数，其中最耗时的是在mem_malloc_init函数中调用memset 初始化 512K内存的调用，检查U-boot
1.3.4对memset的实现，发现是最简单的字节复制，把它改为按32bits复制的方式，这些memset
调用所花费的时间立即从202ms减少到了45ms
修改方法，再 string.c
中，找到memset函数，修改其实现（代码是从U-boot 2011.12 中复制过来的

）
void * memset(void *
s,int c,size_t count)

    {

       
unsigned long *sl = (unsigned long *) s;

    
   unsigned long cl = 0;

       
char *s8;

    
   int i;

  

    
   if ( ((ulong)s
& (sizeof(*sl) - 1)) == 0) {

   
    
   for (i = 0; i <
sizeof(*sl); i++) {

   
   
    
   cl
<<= 8;

   
   
       
cl |= c & 0xff;

   
    
   }

    
  
    while (count
>= sizeof(*sl)) {

   
   
       
*sl++ = cl;

   
   
       
count -= sizeof(*sl);

   
       
}

       
}

   

    
   s8 = (char *)sl;

    
   while (count--)

   
    
   *s8++ = c;

    
   return s;

    }
6.减少NAND初始化时间

    每次 U-boot
启动，发现NAND初始化需要大约3秒的时间，仔细追踪发现，在nand_base.c文件中nand_scan函数的最后一步return
this->scan_bbt
(mtd);最花费时间，这个scan_bbt扫描整个NAND并检查坏块，重建坏块表，在启动过程中，这个耗时的操作毫无意义，去掉这一步，让nand_scan
函数直接返回0就可以了。
7.添加Yaffs2支持

从网上各位前辈的论述中，都发现YAFFS比JFFS2要快，也决定测试一下，从YAFFS网站下载最新的代码，按照说明加入到Linux
中，重新编译内核，让内核支持YAFFS2（按照默认的选项就可以了），弄一个空的分区，格式化成YAFFS2格式，感觉的确比较快，把ROOTFS复制到这个分区，然后修改Linux启动参数让它把YAFFS2分区当作根分区启动，发现果然快了不少，初始化和挂载根分区仅需要370ms，比JFFS2的速度快多了，决定就采用YAFFS2作为根文件系统了。自己在u-boot中添加对yaffs2
image的支持

说起来容易，真正做起来还是很麻烦的，总是不能把yaffs2的image
烧写成功，不知道是Image不正确还是Uboot没改对，折腾了几天也没搞定，最后终于发现了一个第三方的工具
http://code.google.com/p/yaffs2utils/
下载，编译，制作Image,验证，OK,把新工具生成的IMAGE与YAFFS2自带的工具对照，发现YAFFS2自带的工具生成的IMAGE不正确，晕死。

重新修改UBoot,改了很少一部份代码，就可以了。
依然是在函数do_nand中修改，添加一个扩展
nand write.y 指令来写入Image：

按照惯例，YAFFS2的第一个块不使用，留给文件系统自己使用，在 nand_write_options_t 里面添加一个成员 int
skip_first_block;
在函数 int do_nand(cmd_tbl_t
* cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
修改读写操作的判断语句，添加 !strcmp(s,
".y")，然后设置opts.is_os_img = !strcmp(s, ".os");大概修改后结果如下（红色部分）
 
  s = strchr(cmd, '.');

   
    if (s !=
NULL && (!strcmp(s, ".jffs2") ||
!strcmp(s, ".e") || !strcmp(s, ".i") || !strcmp(s, ".os") || !strcmp(s,
".y")))
    {

   
   
    if (read)
{

   
   
   
   

   
   
   
   
nand_read_options_t opts;

   
   
   
   
memset(&opts, 0, sizeof(opts));

   
   
   
   
opts.buffer    =
(u_char*) addr;

   
   
   
   
opts.length    =
size;

   
   
   
   
opts.offset    =
off;

   
   
   
    opts.readoob
= 0;//remove this function.

   
   
   
   opts.is_os_img = !strcmp(s,
".os");

   
   
   
   
opts.quiet     
= quiet;

   
   
   
    ret =
nand_read_opts(nand, &opts);

   
   
   
   
//printf("call nand_read_opts buffer %lu len %lu offset %d off, ret
%dn", addr, size, off, ret);

   
   
    } else
{

   
   
   
   

   
   
   
   
nand_write_options_t opts;

   
   
   
   
memset(&opts, 0, sizeof(opts));

   
   
   
   
opts.buffer    =
(u_char*) addr;

   
   
   
   
opts.length    =
size;