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    米爾-瑞薩RZ/G2L核心板開發(fā)板的系統(tǒng)啟動時間優(yōu)化應(yīng)用筆記

    作者: 時間:2025-05-12 來源:EEPW 收藏


    本文引用地址:http://www.ekcard.cn/article/202505/470322.htm

    1.概述

    MYD-YG2LX采用瑞薩作為核心處理器,該處理器搭載雙核Cortex-A55@1.2GHz+Cortex-M33@200MHz處理器,其內(nèi)部集成高性能3D加速引擎Mail-G31 GPU(500MHz)和視頻處理單元(支持H.264硬件編解碼),16位的DDR4-1600 / DDR3L-1333內(nèi)存控制器、千兆以太網(wǎng)控制器、USB、CAN、SD卡、MIPI-CSI等外設(shè)接口,在工業(yè)、醫(yī)療、電力等行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。

    1747043959870660.png

    米爾基于瑞薩

    本文主要介紹基于MYD-YG2LX進行系統(tǒng)啟動時間優(yōu)化的調(diào)試案例,一般啟動方式有去掉常規(guī)uboot,直接使用SPL加載內(nèi)核和保留常規(guī)uboot加載內(nèi)核的方式,MYD-YG2LX目前使用的是保留常規(guī)uboot的方法啟動,啟動時間20s+,接下來介紹的主要包括TFA、Uboot、Kernel和文件系統(tǒng)時間優(yōu)化。

    2.硬件資源

    ■   USB-TTL調(diào)試串口線一根

    ■   MYD-YG2LX一塊

    ■   12V電源適配器一個

    3.軟件資源

    ■   Linux虛擬機

    ■   米爾提供的SDK交叉工具鏈

    ■   Linux5.10.83

    4.環(huán)境準(zhǔn)備

    進行調(diào)試之前,需要安裝好Linux虛擬機等相關(guān)開發(fā)環(huán)境,具體可以參考《MYD-YG2LX_Linux軟件開發(fā)指南》的2.0章節(jié)。

    5.啟動時間優(yōu)化

    5.1.1.TFA優(yōu)化

    TFA引導(dǎo)啟動的log主要有以下,如果我們認(rèn)為不是太美觀,可以到TFA源碼中使用grep命令去搜索關(guān)鍵的信息打印,然后把相關(guān)的打印去掉,這可能需要花點功夫去尋找。

    1747044127968799.png

    例如(grep -rn “BL2:”)搜索到關(guān)鍵的文件(以下圖示只是其中的一個地方),然后屏蔽即可。

    1747044144236117.png

    另外,需要檢查源碼下面的這個寄存器有沒有設(shè)置,有則忽略,沒有則需要打開,這樣會減少系統(tǒng)在啟動中的時間。

    1747044166485715.png

    static void cpu_cpg_setup(void)

    {

           while ((mmio_read_32(CPG_CLKSTATUS) & CLKSTATUS_DIVPL1_STS) != 0x00000000);

           mmio_write_32(CPG_PL1_DDIV, PL1_DDIV_DIVPL1_SET_WEN | PL1_DDIV_DIVPL1_SET_1_1);

           while ((mmio_read_32(CPG_CLKSTATUS) & CLKSTATUS_DIVPL1_STS) != 0x00000000);

    }

     void cpg_early_setup(void)

     {

           cpu_cpg_setup();

            cpg_ctrl_clkrst(&early_setup_tbl[0], ARRAY_SIZE(early_setup_tbl));

     }

    最后編譯TFA以及更新即可。

    5.1.2.Uboot優(yōu)化

    正常的啟動log如下,我們需要對這部分進行優(yōu)化,優(yōu)化可以從下面3個點出發(fā)。

    1747044187313342.png

    ●   裁剪uboot,減少uboot大小。

    MYD-YG2LX平臺的2G DDR配置文件在configs/myc-rzg2l_defconfig,1G DDR的配置文件在configs/myc-rzg2l_ddr1gb_defconfig,可以在這個配置文件中屏蔽掉一些自己不需要的功能,這個需要根據(jù)實際情況刪除不需要的功能,例如:

    1747044206558685.png

    ●   移除bootdelay的倒計時時間

    bootdelay一般默認(rèn)都是2-3s,移除可以直接修改include/configs/myc-rzg2l.h文件,例如:

    image.png

    ●   關(guān)閉uboot的打印log

    關(guān)閉uboot相關(guān)的日志打印,可以到uboot的源碼路徑下搜索關(guān)鍵的信息,然后進行屏蔽即可(以下圖示只是其中的一個地方),例如:

    1747044367652127.png

    最后編譯與更新uboot即可。

    5.1.3. Kernel優(yōu)化

    Kernel典型的修改主要有以下:

    ●   簡單:通過在 cmdline 中添加 quiet 來減少控制臺消息

    ●   適度:通過移除驅(qū)動程序、文件系統(tǒng)、子系統(tǒng)來精簡內(nèi)核,從減少內(nèi)核解壓或加載的時間

    ●   適度:通過移除未使用的硬件接口精簡設(shè)備樹

    ●   棘手:開始優(yōu)化行為不良的驅(qū)動程序,這是一個相對復(fù)雜和困難的任務(wù)。優(yōu)化驅(qū)動程序可以提高其性能、穩(wěn)定性和兼容性,從而改善系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。然而,如果驅(qū)動程序的行為不良,例如出現(xiàn)崩潰、卡頓或沖突等問題,那么進行優(yōu)化就會變得更加棘手和挑戰(zhàn)。這需要深入分析和修復(fù)驅(qū)動程序的問題,調(diào)整其代碼和算法,以使其更加高效和可靠。

    ●   使用Bootgraph分析內(nèi)核啟動的調(diào)用時間,移除花費時間長的驅(qū)動和優(yōu)化需要使用的驅(qū)動

    總之優(yōu)化還算是一項蠻復(fù)雜的項目,我們此次主要從以下幾點優(yōu)化:

    ■   去掉kernel的打印等級,需要到內(nèi)核源碼下屏蔽掉log屬性和到uboot源碼下把log等級升高,內(nèi)核修改如下:

    1747044394503775.png

    1747044399655709.png

    Uboot修改如下:

    1747044420567892.png

    ■   關(guān)掉kernel不需要的一些外設(shè)資源,縮小內(nèi)核大小(需要根據(jù)自己的情況來進行修改)

    可以到設(shè)備樹中屏蔽掉一些不需要的接口和到內(nèi)核配置文件中屏蔽掉一些不需要的驅(qū)動配置,例如:

    1747044435171864.png

    ■   使用Bootgraph分析內(nèi)核啟動的調(diào)用時間,移除花費時間長的驅(qū)動和優(yōu)化需要使用的驅(qū)動。

    首先需要在uboot加上時間戳和init debug調(diào)用:

    setenv bootargs 'rw rootwait earlycon root=/dev/mmcblk0p2 printk.time=1 initcall_debug=1'

    然后啟動內(nèi)核,采集啟動log,如下:

    dmesg > boot-kernel.log

    返回內(nèi)核源碼目錄,進入內(nèi)核源碼scripts目錄,只需下面命令,生成直觀圖形,如下:

    ./bootgraph.pl boot-kernel.log > boot-kernel.svg

    然后打開boot.svg查看花費時間最大的驅(qū)動調(diào)用,沒用的就關(guān)閉,需要用的就優(yōu)化。

    1747044449362772.png

    最后編譯以及更新內(nèi)核即可。

    5.1.4.文件系統(tǒng)優(yōu)化

    MYD-YG2LX的文件系統(tǒng)是基于yocto構(gòu)建的,關(guān)于yocto如何構(gòu)建可以參考《MYD-YG2LX_Linux軟件開發(fā)指南》的3.0章節(jié)。

    文件系統(tǒng)主要使用下面這3個命令就可以找到花費時間最多的服務(wù),然后可以根據(jù)實際情況優(yōu)化。當(dāng)然也可以把所有的服務(wù)以圖形的形式表現(xiàn)出來,這樣更加直觀,采用systemd-analyze plot > boot.svg 可以把每個服務(wù)啟動順序和消耗時間顯示出來,針對這些服務(wù),移除掉不需要的或者調(diào)整服務(wù)之間的啟動順序。

    systemctl list-unit-files --state=enabled #查看所有開機自啟的服務(wù)

    systemd-analyze blame #查看服務(wù)的初始化時間

    systemd-analyze critical-chain #查看啟動花費時間最多的服務(wù)

    1747044466611173.png

    5.1.5.啟動測試

    經(jīng)過以上的優(yōu)化后可以打包一個sd卡刷機包并刷到板子的emmc,關(guān)于如何打包可以參考《MYD-YG2LX_Linux軟件開發(fā)指南》的4.3章節(jié),最后再啟動測試,執(zhí)行systemd-analyze即可看到啟動時間,效果如下:

    1747044484317319.png



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