進行 Linux 內(nèi)核與固件開發(fā)的時候，往往需要多次的重啟，會浪費大把的時間。

在所有我擁有或使用過的電腦中，啟動最快的那臺是 20 世紀 80 年代的電腦。在你把手從電源鍵移到鍵盤上的時候，BASIC 解釋器已經(jīng)在等待你輸入命令了。對于現(xiàn)代的電腦，啟動時間從筆記本電腦的 15 秒到小型家庭服務器的數(shù)分鐘不等。為什么它們的啟動時間有差別？

那臺直接啟動到 BASIC 命令行提示符的 20 世紀 80 年代微電腦，有著一顆非常簡單的 CPU，它在通電的時候就立即開始從一個內(nèi)存地址中獲取和執(zhí)行指令。因為這些系統(tǒng)的 BASIC 在 ROM 里面，基本不需要載入的時間——你很快就進到 BASIC 命令提示符中了。同時代更加復雜的系統(tǒng)，比如 IBM PC 或 Macintosh，需要一段可觀的時間來啟動（大約 30 秒），盡管這主要是因為需要從軟盤上讀取操作系統(tǒng)的緣故。在可以加載操作系統(tǒng)之前，只有很小一部分時間是花費在固件上的。

現(xiàn)代服務器往往在從磁盤上讀取操作系統(tǒng)之前，在固件上花費了數(shù)分鐘而不是數(shù)秒。這主要是因為現(xiàn)代系統(tǒng)日益增加的復雜性。CPU 不再能夠只是運行起來就開始全速執(zhí)行指令，我們已經(jīng)習慣于 CPU 頻率變化、節(jié)省能源的待機狀態(tài)以及 CPU 多核。實際上，在現(xiàn)代 CPU 內(nèi)部有數(shù)量驚人的更簡單的處理器，它們協(xié)助主 CPU 核心啟動并提供運行時服務，比如在過熱的時候壓制頻率。在絕大多數(shù) CPU 架構(gòu)中，在你的 CPU 內(nèi)的這些核心上運行的代碼都以不透明的二進制 blob 形式提供。

在 OpenPOWER 系統(tǒng)上，所有運行在 CPU 內(nèi)部每個核心的指令都是開源的。在有 OpenBMC（比如 IBM 的 AC922 系統(tǒng)和 Raptor 的 TALOS II 以及 Blackbird 系統(tǒng)）的機器上，這還延伸到了運行在 基板管理控制器(Baseboard Management Controller)上的代碼。這就意味著我們可以一探究竟，到底為什么從接入電源線到顯示出熟悉的登錄界面花了這么長時間。

如果你是內(nèi)核相關(guān)團隊的一員，你可能啟動過許多內(nèi)核。如果你是固件相關(guān)團隊的一員，你可能要啟動許多不同的固件映像，接著是一個操作系統(tǒng)，來確保你的固件仍能工作。如果我們可以減少硬件的啟動時間，這些團隊可以更有生產(chǎn)力，并且終端用戶在搭建系統(tǒng)或重啟安裝固件或系統(tǒng)更新的時候會對此表示感激。

過去的幾年，Linux 發(fā)行版的啟動時間已經(jīng)做了很多改善。現(xiàn)代的初始化系統(tǒng)在處理并行和按需任務上做得很好。在一個現(xiàn)代系統(tǒng)上，一旦內(nèi)核開始執(zhí)行，它可以在短短數(shù)秒內(nèi)進入登錄提示符界面。這里短短的數(shù)秒不是優(yōu)化啟動時間的下手之處，我們要到更早的地方：在我們到達操作系統(tǒng)之前。

在 OpenPOWER 系統(tǒng)上，固件通過啟動一個存儲在固件閃存芯片上的 Linux 內(nèi)核來加載操作系統(tǒng)，它運行一個叫做 Petitboot 的用戶態(tài)程序去尋找用戶想要啟動的系統(tǒng)所在磁盤，并通過 kexec 啟動它。有了這些優(yōu)化，啟動 Petitboot 環(huán)境只占了啟動時間的百分之幾，所以我們還得從其他地方尋找優(yōu)化項。

在 Petitboot 環(huán)境啟動前，有一個先導固件，叫做 Skiboot，在它之前有個 Hostboot。在 Hostboot 之前是 Self-Boot Engine，一個晶圓切片（die）上的單獨核心，它啟動單個 CPU 核心并執(zhí)行來自 Level 3 緩存的指令。這些組件是我們可以在減少啟動時間上取得進展的主要部分，因為它們花費了啟動的絕大部分時間?；蛟S這些組件中的一部分沒有進行足夠的優(yōu)化或盡可能做到并行？

另一個研究路徑是重啟時間而不是啟動時間。在重啟的時候，我們真的需要對所有硬件重新初始化嗎？

正如任何現(xiàn)代系統(tǒng)那樣，改善啟動（或重啟）時間的方案已經(jīng)變成了更多的并行執(zhí)行、解決遺留問題、（可以認為）作弊的結(jié)合體。

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創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的电脑卡在正在启动windows界面_让 Linux 启动更快的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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