Android(安卓)开机底层优化
16lz
2022-04-27
- 优化Bootloader
- boot签名校验优化
- systrace debug 开机问题
- 总结
本篇博文作为Android 开机优化 的续篇，之前的博文在排查底层耗时比较粗糙。本篇作为补充，提供剖析底层耗时的方法。
优化Bootloader
- 减少不必要的log，最近遇到的开机慢问题就发现UART log没有关闭，这里一般而言能优化1s左右的时间。UART关闭改动kernel config文件的如下：
CONFIG_SERIAL_MSM_HSL=nCONFIG_SERIAL_MSM_HSL_CONSOLE=nAndroid 开机优化 里也提到了可以移除部分无用的kernel config，为了方便check，编写了一个python脚本，可以方便查看哪些无用config依然包含在项目中。
#!/usr/bin/env python'''@author: azhengye'''import difflibimport sys_DEFAULT_CAN_REMOVE_CONFIG = [ 'CONFIG_SCHED_DEBUG\n', 'CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK\n', 'CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_EARLY_LOG_SIZE\n', 'CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_DEFAULT_OFF\n', 'CONFIG_DEBUG_SPINLOCK\n', 'CONFIG_DEBUG_MUTEXES\n', 'CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP\n', 'CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE\n', 'CONFIG_DEBUG_LIST\n', 'CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS\n', 'CONFIG_LOCKUP_DETECTOR\n' 'CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC\n', 'CONFIG_PAGE_POISONING\n', 'CONFIG_RMNET_DATA_DEBUG_PKT\n', 'CONFIG_MMC_PERF_PROFILING\n', 'CONFIG_DEBUG_BUS_VOTER\n', 'CONFIG_SLUB_DEBUG\n', 'CONFIG_DEBUG_BUGVERBOSE\n', 'CONFIG_ALLOC_BUFFERS_IN_4K_CHUNK\n', 'CONFIG_SERIAL_CORE\n', 'CONFIG_SERIAL_CORE_CONSOLE\n', 'CONFIG_SERIAL_MSM_HSL\n', 'CONFIG_SERIAL_MSM_HSL_CONSOLE\n', 'CONFIG_MSM_TZ_LOG\n', 'CONFIG_DYNAMIC_DEBUG\n', 'CONFIG_ANDROID_LOGGER\n', 'CONFIG_IMX134\n', 'CONFIG_IMX132\n', 'CONFIG_OV9724\n', 'CONFIG_OV5648\n', 'CONFIG_USB_MON\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_DATAFAB\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_FREECOM\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_ISD200\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_USBAT\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_SDDR09\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_SDDR55\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_JUMPSHOT\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_ALAUDA\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_KARMA\n', 'CONFIG_USB_STORAGE_CYPRESS_ATACB\n', 'CONFIG_SEEMP_CORE\n', 'CONFIG_MSM_SMEM_LOGGING\n', 'CONFIG_IOMMU_DEBUG\n', 'CONFIG_IOMMU_DEBUG_TRACKING\n', 'CONFIG_IOMMU_TESTS\n', 'CONFIG_MOBICORE_DRIVER\n', 'CONFIG_MSDOS_FS\n',]def main(argv): if len(argv) != 2: print '%s: invalid arguments' % argv[0] return 2 filename1 = argv[1] try: with open(filename1, "r") as f1: str1 = f1.readlines(); list1 =[] for string in str1: if string.startswith('#') or len(string) <= 6: continue list1.append(string.split('=')[0]+'\n') diffs = difflib.unified_diff( _DEFAULT_CAN_REMOVE_CONFIG, list1) except Exception as e: print "something wrong: %s" % e return 1 status_code = 0 for diff in diffs: if diff.startswith('+') or diff.startswith('-') or diff.startswith('@'): continue sys.stdout.write('follow config can be remove====>') sys.stdout.write(diff) status_code = 1 return status_codeif __name__ == '__main__': sys.exit(main(sys.argv))特别说明下脚本中_DEFAULT_CAN_REMOVE_CONFIG只是一个通用的可移除config列表,在移除之前一定要跟具体项目挂钩check。
脚本使用方法：
a： 先单独编译user版本的kernel，然后去out目录下找到生成的.config文件。
b： 保持上述脚本为check-config.py。 运行check-config.py .config
输出如下类似结果:
follow config can be remove====> CONFIG_MMC_PERF_PROFILINGfollow config can be remove====> CONFIG_MSM_TZ_LOG- 内核编译完成后会生成zImage内核镜像文件。然后bootloader加载zImage，这之后就需要解压zImage.默认的压缩算法是GZIP，使用LZ4压缩算法能缩短时间。可以参考该patch[https://patchwork.kernel.org/patch/6810841/] 来修改。这块节省的时间有限，不到1s，权衡利弊后，最终没有take到实际项目中，追求完美的你可以试试。风险自担-_-
boot签名校验优化
最近新项目上出现的这个坑，由于项目是高通平台，同时自定义了一套自己的签名规则，在自定义签名出问题时，又会重新走高通的签名。拉长了启动时间。之前怀疑过这块，但苦于找不到证据。最终还是在查看/proc下面的一堆节点时找到了线索，cat /proc/morelog找到了证据：
[730] boot_verifier: Signature decrypt failed! Signature invalid = -1[790] Your device has loaded a different operating system.Wait for 5 seconds before proceeding拿到这个证据，找负责签名的同事更改这块，优化了不少时间。
同时还发现了一个好东西/proc/bootprof，之前没有关注过这个节点，cat一下看到了非常有用的信息，列出来感受下。
----------------------------------------0 BOOT PROF (unit:msec)---------------------------------------- 953 : preloader 779 : first logo 2671 : lk---------------------------------------- 20.233999 : ON 135.360846 : 1-swapper/0 : initcall: arm64_device_init 49.639539ms 218.746846 : 1-swapper/0 : initcall: event_trace_init 33.785154ms 236.874461 : 1-swapper/0 : probe: probe=platform_drv_probe drv=mt-pmic(ffffffc001076840) 15.639385ms 236.918615 : 1-swapper/0 : initcall: pmic_mt_init 16.109692ms 311.124539 : 1-swapper/0 : initcall: populate_rootfs 71.181924ms 381.334693 : 1-swapper/0 : probe: probe=platform_drv_probe drv=musb-hdrc(ffffffc0010829f0) 17.795231ms 381.360769 : 1-swapper/0 : probe: probe=platform_drv_probe drv=musb-mtu3d(ffffffc001082c30) 17.965769ms 381.861308 : 1-swapper/0 : initcall: mtu3d_driver_init 18.712692ms 1717.001003 : 1-swapper/0 : probe: probe=i2c_device_probe drv=bq25890(ffffffc00110cc58) 1248.854233ms 1717.779465 : 1-swapper/0 : initcall: bq25890_init 1249.733311ms 1828.548927 : 1-swapper/0 : probe: probe=platform_drv_probe drv=mtkfb(ffffffc001096780) 29.705308ms 1829.394927 : 1-swapper/0 : initcall: mtkfb_init 30.689154ms //省略内容还有/proc/bootmsg节点也非常有用。
这里正好弥补了Android 开机优化 中perftool的不足，能看到更底层的启动耗时。
systrace debug 开机问题
systrace的根基是linux 的ftrace，它不仅能分析上层的性能问题，底层问题同样也可以使用，不过需要对底层代码做些修改。具体如下：
- 修改frameworks/native/cmds/atrace/atrace.rc
打开默认关闭的trace开关。
- write /sys/kernel/debug/tracing/tracing_on 0+ #write /sys/kernel/debug/tracing/tracing_on 0- 适当的位置加入如下改动，之所以适当，因为不同平台编译文件有差异，这个需要结合项目代码去寻找位置。高通平台可以在device/qcom/common/common.mk文件中添加：
PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += debug.atrace.tags.enableflags=802922- 同样适当的make文件中加入如下修改，比如BoardConfig.mk文件
BOARD_KERNEL_CMDLINE += trace_buf_size=64M trace_event=sched_wakeup,sched_switch,sched_blocked_reason,sched_cpu_hotplug,block,ext4- 项目的init.rc文件加入如下修改,目的是结束trace记录。
on property:sys.boot_completed=1 start qrngp+ write /d/tracing/tracing_on 0+ write /d/tracing/events/ext4/enable 0+ write /d/tracing/events/block/enable 0做完上述修改后编译烧录镜像文件，待开机结束后执行:
adb root && adb shell "cat /d/tracing/trace" > boot_trace然后执行
external/chromium-trace/catapult/tracing/bin/trace2html boot_trace 上述命令可以将trace log转成systrace文件，用chrome浏览器打开，方便分析。
总结
开机优化问题涉及的模块很多，通过这两篇博文，大致给出了从底层到上层的分析方法和部分解决方案。欢迎大家一起探讨分享。
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