简介
万物互联时代,产品性能至关重要,而系统启动时间是系统性能的重要组成部分,因为用户必须等待系统启动完成后才能使用设备。对于经常需要进行冷启动的汽车等设备而言,较短的启动时间至关重要(没有人喜欢在等待几十秒后才能输入导航目的地),在金融交易设备、电子商务服务器、实时通信设备同样也有较高的应用场景,那我们该如何在OpenAtom OpenHarmony(简称OpenHarmony ) 标准系统现有的能力下,完成秒级开机?本文由深圳市优博终端科技有限公司的研发同学介绍一套关于优化OpenHarmony标准系统开机时长优化的方案,通过对硬件、Kernel、 Framework的相应优化让系统开机时长尽量缩短。
效果展示
下面给出系统开机时长优化前后的对比效果视频,优化前的开机时长在18秒左右,优化后的开机时间在7秒左右。
开发环境
硬件平台:RK3588
系统版本:OpenHarmony 3.1 Release
开发语言:C、 C++
四步带你体验OpenHarmony标准系统开机时长优化
一、调整硬件资源使用率
调整硬件资源相应配置参数使之尽可能地达到最优运行状态,这里所指的硬件资源是指 RAM、FLASH。
RAM:运存的调优需要根据厂商的指导文档在设备树文件<.dtsi文件>中进行调整,比如设定运存的时钟频率 memory-frequency、设定内存带宽 memory-bandwidth、内存时序 memory-timings 等,Kernel 层可以对 swappiness、dirty_ratio、dirty_background_ratio、min_free_kbytes等相应值进行调整,来达到运存的性能调优。
FLASH:比如对 physical_block_size 项进行调整,目前 OpenHarmony 采用的文件系统为 ext4,可以在熟悉ext4文件系统后,然后对其中缓存、模式、压缩、清理等方向进行调优。减少KMSG与HiLog 日志输出,调整其输出等级。
二、Kernel 启动时长优化
Kernel 启动阶段会进行硬件检测、驱动加载、文件系统挂载、设置网络等,其中耗时比较长的基本上为驱动加载,因为这中间会有重复尝试跟 Sleep 的时间,需要重点关注,在 Kernel 启动的过程中可以将一些无用的子系统进行裁剪,比如 bootchart。
三、系统框架启动时长优化
在系统层启动时,需要启动很多服务,可以采用并行启动系统必要服务,延迟启动非必要服务,这些服务从加载到启动完成、其中比较耗时的有 so 加载,可采用多线程的方式对其进行加载,下面贴出多线程加载多个 so 文件的 Demo 代码;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 | #include <iostream> #include <dlfcn.h> #include <thread> #include <vector> #include <string> void thread_func( void * handle){ // 空函数 } int main(){ std::vector<std:: string > lib_names = { "mpp1.so" , "mpp2.so" , "mpp3.so" }; std::vector< void *> handles; for ( const auto& lib_name : lib_names) { void * handle = dlopen(lib_name.c_str(), RTLD_LAZY); if (handle == nullptr) { std::cerr << "Error loading library " << lib_name << ": " << dlerror() << std::endl; return 1; } handles.push_back(handle); } std::vector<std::thread> threads; for ( const auto& handle : handles) { threads.emplace_back(thread_func, handle); } for (auto& thread : threads) { thread. join (); } for ( const auto& handle : handles) { dlclose(handle); } return 0; } |
如果发现加载的单个so文件过大时,可采用多线程分段加载此so 文件。
四、 开机动画显示优化
优化思路大致为进入 bootAnimation 的 main 函数后,将动画图片采用数组或者链表的方式进行预加载,开启每秒60帧的刷新率,此处为什么要开60帧,因为如果设定为30帧时,出现掉帧的情况后,会出现肉眼可见的卡顿。当图片播放完成后,延迟几百毫秒左右再进入桌面,因为Launcher 加载已安装的 app ,需要一定的时间。下面是开机动画优化的部分内容 :
1. 提高开机动画、渲染进程优先级;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | "services" : [{ "name" : "render_service" , "path" : [ "/system/bin/render_service" ], "uid" : "root" , "importance" : -20, "gid" : [ "system" , "shell" , "uhid" , "root" ] }, { "name" : "bootanimation" , "path" : [ "/system/bin/bootanimation" ], "once" : 1, "importance" : -20, "uid" : "root" , "gid" : [ "system" , "shell" , "uhid" , "root" ] } ] |
2. 提前加载开机动画图片;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | ReadZipFile(BOOT_PIC_ZIP, imageVector_, jsonConfig); imgVecSize_ = static_cast<int32_t>(imageVector_.size()); if (imgVecSize_ <= 0) { PostTask(std::bind(&AppExecFwk::EventRunner::Stop, runner_)); LOGE( "zip pic num is 0." ); return ; } SortZipFile(imageVector_); |
3. 指定开机动画显示帧率;
1 2 3 4 5 6 7 | OHOS::Rosen::VSyncReceiver::FrameCallback fcb = { .userData_ = this , .callback_ = std::bind(&BootAnimation::onVsync, this ), }; int32_t changefreq = static_cast<int32_t>((1000.0 / freq_) / 16); ret = receiver_->SetVSyncRate(fcb, changefreq); |
开机优化需要借助一些工具来分析比如串口工具、bootchart 生成的可视化图表来进行分析。
OpenHarmony 标准系统默认集成了bootchart,下面介绍如何使用bootchart 工具来获取开机性能数据及生成性能图片:
(1) 开机完成后,运行 hdc_std shell
(2) 运行 begetctl bootchart enable
(3) 运行 reboot 或者断电重启
(4) 运行 begetctl bootchart stop
(5) 运行 begetctl bootchart disable
(6) 进入到/data/bootchart/文件夹下查看是否有
(7) header、proc_diskstats.log、proc_ps.log、proc_stat.log
(8) 在/data/bootchart/目录下执行命令:tar -czf bootchart.tgz *
(9) 将bootchart.tgz 导出到本地磁盘上
(10) hdc_std file recv /data/bootchart/bootchart.tgz ./
(11) 生成开机性能图片 java -jar bootchart.jar bootchart.tgz
上面的bootchart.jar 需要下载源码去编译生成或者下载他人已经编译好的jar包。源码下载地址 https://sourceforge.net/projects/bootchart/ 。
下图为 bootchart 生成的 OpenHarmony性能可视化视图。
总结
通过本篇文章介绍,您对OpenHarmony标准系统下性能优化的功能应该有了初步的了解。如果您对本篇文章内容感兴趣,可以根据本篇文章介绍进行研究和使用。同时也欢迎更多开发者与我们共享开发成果,分享技术解读与经验心得。
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