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;
#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;
"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;
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;
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。
经常有很多小伙伴抱怨说:不知道学习鸿蒙开发哪些技术?不知道需要重点掌握哪些鸿蒙应用开发知识点?
为了能够帮助到大家能够有规划的学习,这里特别整理了一套纯血版鸿蒙(HarmonyOS Next)全栈开发技术的学习路线,包含了鸿蒙开发必掌握的核心知识要点,内容有(ArkTS、ArkUI开发组件、Stage模型、多端部署、分布式应用开发、WebGL、元服务、OpenHarmony多媒体技术、Napi组件、OpenHarmony内核、OpenHarmony驱动开发、系统定制移植等等)鸿蒙(HarmonyOS NEXT)技术知识点。
《鸿蒙 (Harmony OS)开发学习手册》(共计892页)
如何快速入门?
1.基本概念
2.构建第一个ArkTS应用
3.……
开发基础知识:
1.应用基础知识
2.配置文件
3.应用数据管理
4.应用安全管理
5.应用隐私保护
6.三方应用调用管控机制
7.资源分类与访问
8.学习ArkTS语言
9.……
基于ArkTS 开发
1.Ability开发
2.UI开发
3.公共事件与通知
4.窗口管理
5.媒体
6.安全
7.网络与链接
8.电话服务
9.数据管理
10.后台任务(Background Task)管理
11.设备管理
12.设备使用信息统计
13.DFX
14.国际化开发
15.折叠屏系列
16.……
鸿蒙开发面试真题(含参考答案)
OpenHarmony 开发环境搭建
《OpenHarmony源码解析》
- 搭建开发环境
- Windows 开发环境的搭建
- Ubuntu 开发环境搭建
- Linux 与 Windows 之间的文件共享
- ……
- 系统架构分析
- 构建子系统
- 启动流程
- 子系统
- 分布式任务调度子系统
- 分布式通信子系统
- 驱动子系统
- ……
OpenHarmony 设备开发学习手册