加快嵌入式linux系统启动速度方法及应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com3期后勤T文章编号：1672—7843(2005)03—0054—05加快嵌入式Linux系统启动速度的方法及应用陈军，涂亚庆(后勤工程学院后勤信息工程系，重庆400016)摘要嵌入式系统面向应用，提高系统在配置较低的嵌入式设备上的启动速度对嵌入式Linux的推广应用具有重要的意义。针对嵌入式Linux系统，分析了从开机直到启动完成的整个启动过程；以i386平台为例，提出了各个启动阶段中加快启动速度的解决方法；并结合一个具体的应用实例，对构建快速启动的嵌入式

2、Linux系统进行了应用测试，结果达到了预期目的，对类似嵌入式系统的研究也有借鉴作用。关键词Linux；嵌入式系统；启动速度中图分类号：TP316．89；TP302．7文献标识码：ALinux操作系统是一个高效、可靠、稳定的开放性系统，适用于多种CPU和硬件平台，提供很好的网络支持，由于其源代码的完全开放和免费，通过研究Linux其内核代码，对它的可移植性、可裁剪性、良好的稳定性和可靠性有比较透彻的了解，可根据实际需要，对Linux进行必要的裁减、修改和优化，以开发出满足实际应用的系统。因此，Linux在

3、服务器、嵌人式系统以及个人桌面PC等领域得到了越来越广泛的应用。但是从开机到Linux启动装载完毕，进人用户登录界面会花费很长的时间，如果要启动X—Win．dows界面，花费的时间就更长了。这么长的启动时间对用户来说是难以容忍的。由于嵌人式系统面向应用，因此过长的启动时间将令用户无法接受。本文在分析了Linux的启动过程的基础上，从几个方面探讨了缩短Linux启动时间的方法。Linux的启动过程与硬件平台(80x86CPU系列、SPARC和M68000等)相关，本文所涉及系统是In．tel80x86平台。

4、1Linux启动过程分析Linu)【启动流程如图1所示⋯。(1)开机。当PC打开电源以后，Intel系列的CPU首先进人实模式，开始执行位于地址0xFFFF0处的代码，即BIOS的起始位置。(2)BIOS。BIOS主要由两部分组成：POST(Power—onSelf—test)进行一系列的系统硬件自检测试，另一部分对硬件进行一些初始化工作，如检测硬件、即插即用和设置中断向量表等。然后依据BIOS设置的引导顺序将启动盘的第一个扇区(bootsector)装人到0x7C00，即Boot．Loader，并将控制

5、权交给它。(3)BotLoader。软盘为boot／bootsect．S汇编文件，硬盘为引导程序lilo或grub。它首先把自己移到内存地址0x90000，并跳转到这里执行．然后把系统初始化代码(boot／setup．s)载人到内存的0x90200处，Linux图1嵌入式Liux系统启动流程收稿日期：2005—03—31作者简介：陈军(1974一)，男，重庆市綦江人，硕士生，讲师，主要从事计算机应用技术研究。维普资讯http://www.cqvip.com355内核zlmage(或bzImage)装到Ox

6、lO000(或Oxl00000)处。(4)Linux内核。系统控制权转到setup．s开始系统设置，其主要功能是通过BIOS中断获取系统参数并保存到从地址Ox90000到地址OxgO1FF的安全区，然后将系统转换为保护模式，跳转到地址OxlO0000的内核引导代码处执行。内核启动以后，即转向start—kernel()函数，完成调度设置、文件系统初始化、网络初始化等设置，接下来执行init程序。(5)Init进程。它的具体工作~／etc／inittab文件决定，进行激活swap分区、加载硬件模块等初始化工

7、作，然后执行／etc／rc．d下面的脚本文件以加载所需的系统服务。(6)SheH。启动mingetty，打开终端供用户登录系统，用户登录成功后进人了控制台。(7)应用程序。嵌入式系统中通常没有登录过程，而是直接进入应用程序，根据实际应用可能还需要GU1支持。在实际测试中，发现系统启动时在BIOS、Linux内核和init启动服务进程三个过程是最耗时的(占90％以上)，因此对这三部分的修改应是重点。2缩短Linux启动时间方法根据前述的Linux启动过程分析，按启动顺序可分为几个部分，下面针对各个部分提出一

8、些加快启动时间的方法。2．1BIOS嵌入式系统BIOS体积小，硬件配置相对稳定，因此并不需要具有桌面PCBIOS的灵活性，只需处理一种硬件配置，初始化代码比较简单。例如GeneralSoftware公司已经开发出世界上最快的BIOS2】。他们通过取消BIOS的一些特性，包括禁用了图标和POST状态的显示、使用了快速内存自检、停止搜索软盘和硬盘以及一些BIOS代码的优化。在Inte1440BX主板和400MhzPentiumlI