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開源項目 OpenHarmony

是每個人的 OpenHarmony

戴學躍

深圳市優博終端科技有限公司

OpenHarmony知識體系工作組

簡介

萬物互聯時代，產品性能至關重要，而系統啟動時間是系統性能的重要組成部分，因為用戶必須等待系統啟動完成后才能使用設備。對于經常需要進行冷啟動的汽車等設備而言，較短的啟動時間至關重要（沒有人喜歡在等待幾十秒后才能輸入導航目的地），在金融交易設備、電子商務服務器、實時通信設備同樣也有較高的應用場景，那我們該如何在OpenAtom OpenHarmony（簡稱OpenHarmony ）標準系統現有的能力下，完成秒級開機？本文由深圳市優博終端科技有限公司的研發同學介紹一套關于優化OpenHarmony標準系統開機時長優化的方案，通過對硬件、Kernel、 Framework的相應優化讓系統開機時長盡量縮短。

效果展示

下面給出系統開機時長優化前后的對比效果視頻，優化前的開機時長在18秒左右，優化后的開機時間在7秒左右。

開發環境

硬件平臺：RK3588

系統版本：OpenHarmony 3.1 Release

開發語言：C、 C++

四步帶你體驗OpenHarmony標準系統開機時長優化

一、調整硬件資源使用率

調整硬件資源相應配置參數使之盡可能地達到最優運行狀態，這里所指的硬件資源是指 RAM、FLASH。

RAM：運存的調優需要根據廠商的指導文檔在設備樹文件<.dtsi文件>中進行調整，比如設定運存的時鐘頻率 memory-frequency、

設定內存帶寬 memory-bandwidth、內存時序 memory-timings 等，Kernel 層可以對 swappiness、dirty_ratio、dirty_background_ratio、min_free_kbytes等相應值進行調整，來達到運存的性能調優。

FLASH：比如對 physical_block_size 項進行調整，目前 OpenHarmony 采用的文件系統為 ext4，可以在熟悉ext4文件系統后，然后對其中緩存、模式、壓縮、清理等方向進行調優。減少KMSG與HiLog 日志輸出，調整其輸出等級。

二、Kernel 啟動時長優化

Kernel 啟動階段會進行硬件檢測、驅動加載、文件系統掛載、設置網絡等，其中耗時比較長的基本上為驅動加載，因為這中間會有重復嘗試跟 Sleep 的時間，需要重點關注，在 Kernel 啟動的過程中可以將一些無用的子系統進行裁剪，比如 bootchart。

三、系統框架啟動時長優化

在系統層啟動時，需要啟動很多服務，可以采用并行啟動系統必要服務，延遲啟動非必要服務，這些服務從加載到啟動完成、其中比較耗時的有 so 加載，可采用多線程的方式對其進行加載，下面貼出多線程加載多個 so 文件的 Demo 代碼；

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
void thread_func(void* handle){
  // 空函數
}
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;
}

如果發現加載的單個so文件過大時，可采用多線程分段加載此so 文件。

四、開機動畫顯示優化

優化思路大致為進入 bootAnimation 的 main 函數后，將動畫圖片采用數組或者鏈表的方式進行預加載，開啟每秒60幀的刷新率，此處為什么要開60幀，因為如果設定為30幀時，出現掉幀的情況后，會出現肉眼可見的卡頓。當圖片播放完成后，延遲幾百毫秒左右再進入桌面，因為Launcher 加載已安裝的 app ，需要一定的時間。下面是開機動畫優化的部分內容：

1.提高開機動畫、渲染進程優先級；

"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. 提前加載開機動畫圖片；

ReadZipFile(BOOT_PIC_ZIP, imageVector_, jsonConfig);
imgVecSize_ = static_cast<int32_t>(imageVector_.size());
if (imgVecSize_ <= 0) {
    PostTask(std::bind(&AppExecFwk::Stop, runner_));
  LOGE("zip pic num is 0.");
  return;
}


SortZipFile(imageVector_);

3.指定開機動畫顯示幀率；

OHOS::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);