本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種linux車載信息系統(tǒng)快速啟動方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)的競爭也越發(fā)激烈，除了成本價格的競爭之外，功能和性能的也是競爭的關(guān)鍵因素。在產(chǎn)品同質(zhì)化日益嚴(yán)重的情況下，車載產(chǎn)品的競爭開始轉(zhuǎn)移到性能的競爭上，尤其是對產(chǎn)品可靠性要求高的前裝車廠客戶，對產(chǎn)品的性能更為重視。

車載產(chǎn)品的性能表現(xiàn)在多個方面，目前行業(yè)比較關(guān)注的有：系統(tǒng)的啟動時間、快速倒車響應(yīng)時間等。其中，系統(tǒng)啟動時間一直被認(rèn)為是衡量系統(tǒng)優(yōu)化程度的一個標(biāo)志，體現(xiàn)了對操作系統(tǒng)掌控程度。

目前，linux操作系統(tǒng)以較低的成本但較高的安全性和可靠性、開源和廣泛的芯片廠商驅(qū)動支持受到各車載產(chǎn)品廠商的青睞，從而得到了非常廣闊的應(yīng)用。

然而，目前基于linux操作系統(tǒng)的車載產(chǎn)品普遍存在系統(tǒng)啟動時間較長的問題，一般在15秒左右，降低了用戶體驗。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種linux車載信息系統(tǒng)快速啟動方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，實(shí)現(xiàn)linux車載信息系統(tǒng)的快速啟動，提高用戶體驗。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種linux車載信息系統(tǒng)快速啟動方法，包括：

uboot優(yōu)化的步驟：根據(jù)第一預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則對uboot進(jìn)行優(yōu)化；

內(nèi)核優(yōu)化的步驟：根據(jù)第二優(yōu)化規(guī)則對內(nèi)核進(jìn)行優(yōu)化；

systemd優(yōu)化的步驟：根據(jù)第三優(yōu)化規(guī)則對systemd進(jìn)行優(yōu)化；

在systemd服務(wù)中啟動應(yīng)用管理進(jìn)程及依賴的底層服務(wù)的步驟：在systemd服務(wù)加載過程中，當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)初始化和文件系統(tǒng)掛載服務(wù)已啟動完成，則啟動應(yīng)用管理進(jìn)程及依賴的底層服務(wù)；

啟動關(guān)機(jī)前的應(yīng)用程序的步驟：所述應(yīng)用管理進(jìn)程讀取上一次關(guān)機(jī)前的應(yīng)用程序id，并啟動所述id對應(yīng)的應(yīng)用程序；

加載gui的步驟：所述應(yīng)用程序啟動完成后，加載gui進(jìn)行顯示；

啟動其它中間件的步驟：所述gui加載完成后，所述應(yīng)用管理進(jìn)程啟動除所述上一次關(guān)機(jī)前的應(yīng)用程序之外的應(yīng)用程序的中間件服務(wù)進(jìn)程及應(yīng)用服務(wù)進(jìn)程；

連接中間件的步驟：所述中間件服務(wù)進(jìn)程啟動完成后，所述應(yīng)用管理進(jìn)程通知所述應(yīng)用程序連接中間件服務(wù)進(jìn)程，獲取接口服務(wù)。

具體地，所述第一預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則包括：

預(yù)先配置uboot初始化模塊及環(huán)境變量；

根據(jù)配置后的uboot初始化模塊及環(huán)境變量生成啟動配置文件；

uboot根據(jù)所述啟動配置文件加載啟動文件。

進(jìn)一步地，所述第一預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則還包括：關(guān)閉啟動文件加載的日志打印。

具體地，所述第二預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則包括：

預(yù)先配置內(nèi)核驅(qū)動；

根據(jù)配置后的內(nèi)核驅(qū)動生成啟動驅(qū)動加載文件；

根據(jù)所述啟動驅(qū)動加載文件加載內(nèi)核。

進(jìn)一步地，第二預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則還包括：關(guān)閉內(nèi)核日志打印。

進(jìn)一步地，第二預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則還包括：關(guān)閉內(nèi)核驅(qū)動的延時。

具體地，所述第三預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則包括：

預(yù)先配置系統(tǒng)服務(wù)；

根據(jù)配置后的系統(tǒng)服務(wù)生成系統(tǒng)服務(wù)加載文件；

根據(jù)所述系統(tǒng)服務(wù)加載文件加載系統(tǒng)服務(wù)。

進(jìn)一步地，所述第三預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則還包括：關(guān)閉系統(tǒng)服務(wù)延時。

進(jìn)一步地，所述第三預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則還包括：延時加載cpu資源占用率超過預(yù)設(shè)閾值的系統(tǒng)服務(wù)。

具體地，所述延時加載cpu資源占用率超過預(yù)設(shè)閾值的系統(tǒng)服務(wù)的步驟包括：

通過預(yù)設(shè)指令讀取各系統(tǒng)服務(wù)加載時的cpu資源占用率；

對cpu資源占用率超過超過預(yù)設(shè)閾值的系統(tǒng)服務(wù)延時到應(yīng)用程序啟動完成后加載。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過對uboot、內(nèi)核、systemd進(jìn)行優(yōu)化，并將應(yīng)用管理進(jìn)程的啟動腳本嵌入到systemd中運(yùn)行，使應(yīng)用程序啟動的時間提前，大大縮短了應(yīng)用程序的啟動時間和gui顯示時間，最終實(shí)現(xiàn)了linux車載信息系統(tǒng)的快速啟動。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的linux車載信息系統(tǒng)快速啟動方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖具體闡明本發(fā)明的實(shí)施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構(gòu)成對本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制。

如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種linux車載信息系統(tǒng)快速啟動方法，包括：

步驟1、uboot優(yōu)化的步驟：根據(jù)第一預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則對uboot進(jìn)行優(yōu)化。

所述第一預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則包括：

步驟101、預(yù)先配置uboot初始化模塊及環(huán)境變量；

步驟102、根據(jù)配置后的uboot初始化模塊及環(huán)境變量生成啟動配置文件；

步驟103、uboot根據(jù)所述啟動配置文件加載啟動文件。

系統(tǒng)上電執(zhí)行romcode后加載uboot到內(nèi)存。uboot首先執(zhí)行匯編指令硬件初始化，后跳轉(zhuǎn)到c中的main函數(shù)，進(jìn)行第一階段相關(guān)硬件初始化和第二階段硬件初始化；最后運(yùn)行uboot命令參數(shù)，加載kernel(內(nèi)核)和dtb到內(nèi)存，并最終跳轉(zhuǎn)到kernel內(nèi)存的起始地址。如果不進(jìn)行優(yōu)化，整個過程耗時在300ms以上。

bsp里面包含了各種驅(qū)動模塊和原始環(huán)境變量，例如板級初始化模塊、備份和恢復(fù)模塊，這就導(dǎo)致了uboot加載啟動文件的時間較長。例如，bsp自帶的備份和恢復(fù)模塊并不適合所有的產(chǎn)品，因此這個模塊會重復(fù)加載，增加了啟動文件加載的時間。而bsp提供的原始環(huán)境變量占用空間較大，也進(jìn)一步增加了啟動文件加載的時間。

通過對uboot初始化模塊及環(huán)境變量進(jìn)行配置，禁止無用的模塊和環(huán)境變量加載，簡化了uboot的加載量，從而減少了啟動文件的加載時間。

為進(jìn)一步減少啟動文件加載的時間，在步驟103之后還包括：

步驟104、關(guān)閉啟動文件加載的日志打印。

日志打印是通過printk函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，該函數(shù)在進(jìn)行字符拷貝時，一次只拷貝一個字節(jié)，并且調(diào)用console命令輸出還可能產(chǎn)生中斷，不僅效率低，而且無用信息的輸出直接影響系統(tǒng)性能。因此，關(guān)閉內(nèi)核日志打印，可以進(jìn)一步減少內(nèi)核加載的時間。

步驟2、內(nèi)核優(yōu)化的步驟：根據(jù)第二優(yōu)化規(guī)則對內(nèi)核進(jìn)行優(yōu)化。

所述第二預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則包括：

步驟201、預(yù)先配置內(nèi)核驅(qū)動；

步驟202、根據(jù)配置后的內(nèi)核驅(qū)動生成啟動驅(qū)動加載文件；

步驟203、根據(jù)所述啟動驅(qū)動加載文件加載內(nèi)核。

在kernel階段，先解壓內(nèi)核到內(nèi)存，并重定位解壓后的內(nèi)核，對傳入uboot參數(shù)進(jìn)行id等檢查，設(shè)置kernel的c運(yùn)行環(huán)境，最后跳轉(zhuǎn)到start_kernel函數(shù)，在此函數(shù)中運(yùn)行內(nèi)核初始化、加載驅(qū)動和文件系統(tǒng)加載。

linux內(nèi)核包含了各種驅(qū)動，例如硬盤驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動、鍵盤鼠標(biāo)驅(qū)動等，而車載信息系統(tǒng)對這些驅(qū)動并無硬件支持，通過對這些無硬件支持的驅(qū)動進(jìn)行配置，禁止其加載，簡化了啟動驅(qū)動加載次數(shù)，從而減少了內(nèi)核的加載時間。

為進(jìn)一步減少內(nèi)核加載的時間，在步驟203之后還包括：

步驟204、關(guān)閉內(nèi)核日志打印。

為進(jìn)一步減少內(nèi)核加載的時間，在步驟204之后還包括：

步驟205、關(guān)閉內(nèi)核驅(qū)動的延時。

內(nèi)核驅(qū)動的延時是為了保證硬件初始化的時序，在保證硬件的時序正確的前提下，減少或關(guān)閉驅(qū)動中的延時可以縮短啟動時間。

步驟3、systemd優(yōu)化的步驟：根據(jù)第三優(yōu)化規(guī)則對systemd進(jìn)行優(yōu)化。

所述第三預(yù)設(shè)優(yōu)化規(guī)則包括：

步驟301、預(yù)先配置系統(tǒng)服務(wù)；

步驟302、根據(jù)配置后的系統(tǒng)服務(wù)生成系統(tǒng)服務(wù)加載文件；

步驟303、根據(jù)所述系統(tǒng)服務(wù)加載文件加載系統(tǒng)服務(wù)。

systemd是linux系統(tǒng)工具，用來啟動守護(hù)進(jìn)程。文件系統(tǒng)啟動第一個init進(jìn)程，并行啟動各種系統(tǒng)服務(wù)、掛載點(diǎn)、定時任務(wù)、系統(tǒng)設(shè)備和socket等。

linux包含了各種系統(tǒng)服務(wù)，例如電源管理、ssh連接服務(wù)、硬件時間同步、系統(tǒng)優(yōu)化、用戶登錄管理等服務(wù)，而車載信息系統(tǒng)對這些服務(wù)并無硬件支持，通過對這些無硬件支持的服務(wù)進(jìn)行配置，禁止其加載，簡化了系統(tǒng)服務(wù)加載量，從而減少了系統(tǒng)服務(wù)的加載時間。

為進(jìn)一步減少系統(tǒng)服務(wù)加載的時間，在步驟303之后還包括：

步驟304、關(guān)閉系統(tǒng)服務(wù)延時。

為進(jìn)一步減少系統(tǒng)服務(wù)加載的時間，在步驟304之后還包括：

步驟305、延時加載cpu資源占用率超過預(yù)設(shè)閾值的系統(tǒng)服務(wù)。

在本實(shí)施例中，所述步驟305包括：

步驟3051、通過預(yù)設(shè)指令讀取各系統(tǒng)服務(wù)加載時的cpu資源占用率；

在具體實(shí)施時，系統(tǒng)通過調(diào)用通過如下指令讀取各系統(tǒng)服務(wù)加載時的cpu資源占用率：

cat/proc/uptime

top-n1|grepcpu

步驟3052、對cpu資源占用率超過超過預(yù)設(shè)閾值的系統(tǒng)服務(wù)延時到應(yīng)用程序啟動完成后加載。

在本實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)閾值為50％。

步驟4、在systemd服務(wù)中啟動應(yīng)用管理進(jìn)程及依賴的底層服務(wù)的步驟：在systemd服務(wù)加載過程中，當(dāng)監(jiān)測到系統(tǒng)初始化和文件系統(tǒng)掛載服務(wù)已啟動完成，則啟動應(yīng)用管理進(jìn)程及依賴的底層服務(wù)。

所述啟動應(yīng)用管理進(jìn)程包括：啟動應(yīng)用管理父進(jìn)程、啟動中間件進(jìn)程和啟動上層應(yīng)用進(jìn)程。

應(yīng)用管理父進(jìn)程是所有應(yīng)用進(jìn)程的父進(jìn)程，用于啟動其他子進(jìn)程，并對子進(jìn)程進(jìn)程守護(hù)，當(dāng)子進(jìn)程有異常時進(jìn)行殺死并重啟進(jìn)程，以恢復(fù)子進(jìn)程的正常功能；

中間件進(jìn)程是應(yīng)用程序依賴的基礎(chǔ)服務(wù)，為其他應(yīng)用中間件提供接口服務(wù)，例如源管理、設(shè)備管理、音頻管理等。

上層應(yīng)用進(jìn)程是為上層應(yīng)用app提供接口服務(wù)，封裝平臺共通的功能邏輯，例如收音機(jī)服務(wù)、媒體服務(wù)、藍(lán)牙服務(wù)等。

在現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用程序的啟動是在systemd所有服務(wù)啟動完之后才進(jìn)行的，因此系統(tǒng)啟動時間較長。而在本技術(shù)方案中，將應(yīng)用管理進(jìn)程的啟動腳本嵌入到systemd中系統(tǒng)初始化和文件系統(tǒng)掛載服務(wù)腳本之后運(yùn)行，使應(yīng)用程序啟動的時間提前。由于應(yīng)用程序啟動的時間提前，若所述應(yīng)用程序依賴的底層服務(wù)還未準(zhǔn)備好，則會導(dǎo)致應(yīng)用程序無法正常運(yùn)行，因此，需將所述應(yīng)用程序依賴的底層服務(wù)嵌入到systemd服務(wù)中一并加載，達(dá)到快速啟動和功能穩(wěn)定正常之目的。

步驟5、啟動關(guān)機(jī)前的應(yīng)用程序的步驟：所述應(yīng)用管理進(jìn)程讀取上一次關(guān)機(jī)前的應(yīng)用程序id，并啟動所述id對應(yīng)的應(yīng)用程序。

步驟6、加載gui的步驟：所述應(yīng)用程序啟動完成后，加載gui進(jìn)行顯示。

步驟7、啟動其它中間件的步驟：所述gui加載完成后，所述應(yīng)用管理進(jìn)程啟動除所述上一次關(guān)機(jī)前的應(yīng)用程序之外的應(yīng)用程序的中間件服務(wù)進(jìn)程及應(yīng)用服務(wù)進(jìn)程。

通過優(yōu)先啟動基礎(chǔ)服務(wù)可確保應(yīng)用程序以最快的速度正常運(yùn)行，使用戶可以使用相應(yīng)的功能。

待gui加載完成后再啟動其它中間件服務(wù)進(jìn)程，可以避免同時啟動多個應(yīng)用程序的進(jìn)程，搶占系統(tǒng)資源，造成gui畫面顯示的延遲。

步驟8、連接中間件的步驟：所述中間件服務(wù)進(jìn)程啟動完成后，所述應(yīng)用管理進(jìn)程通知所述應(yīng)用程序連接中間件服務(wù)進(jìn)程，獲取接口服務(wù)。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。