android启动速度优化

Android 开机启动速度优化

一 在开机启动中，可以借助bootchart 工具分析android的启动过程。bootchart是一个用于linux启动过程性能分析的开源软件工具，在系统启动过程自动收集CPU占用率、进程等信息，并以图形方式显示分析结果，可用作指导优化系统启动过程。

1、UBuntu下安装bootchart工具

       需要安装的工具有两个bootchart和pybootchartgui，执行命令如下：

点击(此处)折叠或打开

1. sudo apt-get install bootchart
3. sudo apt-get install pybootchartgui

需要注意的是：在ubuntu 10.04 版本上的bootchart 制作android 启动图的时候报错，应该是10.04版本的问题。换到13.04 就可以了。
2、在Android支持bootchart 

       Android系统编译时，默认的没有打开bootchart的编译开关，即没有把bootchart编译进系统中。Android对bootchar 的支持在init 中。在init 中加入对bootchart 的支持。重新编译init .然后把支持bootchart的系统重新烧机。

1）、系统已经编译过，现在只是要添加bootchart进系统中，执行以下命令：‘

$ touch system/core/init/init.c

$ m INIT_BOOTCHART=true

2）、在bootchar.h 中 修改 BOOTCHART：

#ifndef BOOTCHART

# define  BOOTCHART  1

#endif

重新编译init

3）、.

export INIT_BOOTCHART=true

mmm system/core/init

 

3、生成bootchart 日志

      1）、将编译生成的带有bootchart工具的Android系统重新烧录到开发板上，并启动系统

      2）、在UBuntu上通过adb connect连接到开发板，然后执行：

             adb shell 'echo 120 > /data/bootchart-start'

      3）、执行命令：

             adb shell 'mkdir /data/bootchart'  

      4）、重新启动开发板 ，adb connect 后查看：

root@android:/data # cat bootchart-start                                       

60

root@android:/data # ls bootchart                                              

header

kernel_pacct

proc_diskstats.log

proc_ps.log

proc_stat.log

root@android:/data 

到此为止，bootchart执行测量后生成的测量数据已经完成，看上面有3个.log文件，下面需要将这些数据进一步处理成易读、易分析的图片。

4、bootchart测量结果的图形化过程

       1）、在bootchart 目录下执行 tar –czf bootchar.tgz  * 生成bootchart.tgz 。或者利用android的打包工具：system/core/init/grab-bootchart.sh  执行 grab-bootchart.sh 会自动打包在当前目录生成bootchart.tgz。

执行bootchart  -f png bootchart.tgz 

root@louie-ali:~/ali/bin# adb devices

List of devices attached 

10.32.185.29:5555device

 

root@louie-ali:~/ali/bin# ./grab-bootchart.sh 

12 KB/s (620 bytes in 0.048s)

482 KB/s (177369 bytes in 0.358s)

513 KB/s (5027077 bytes in 9.556s)

509 KB/s (329064 bytes in 0.630s)

look at bootchart.tgz

root@louie-ali:~/ali/bin# bootchart -f png bootchart.tgz 

parsing 'bootchart.tgz'

parsing 'header'

parsing 'proc_stat.log'

parsing 'proc_ps.log'

warning: no parent for pid '2' with ppid '0'

parsing 'proc_diskstats.log'

parsing 'kernel_pacct'

merged 0 logger processes

pruned 71 process, 0 exploders, 1 threads, and 0 runs

False

bootchart written to 'bootchart.png'

生成的启动图如下：

 

二 优化 preloaded-classes

Android开机启动速度慢，涉及的原因很多，从硬件的角度看：EMMC flash 比NAND FLASH的速度快。从软件的角度看主要系统上主要有两个地方：preload classes  resource和scan packages。

Android zygote 启动的时候会预加载一些类，预加载的类根据frameworks\base\preloaded-classes 。这个是下载android代码的时候已经确定的。是google 给出的参考。和这个文件相关：framework/base/tools/preload/WritePreloadedClassFile.java 在这个文件中定义了需要预加载类的规则并且生成frameworks\base\preloaded-classes。预加载类的规则如下：

/*

         * The set of classes to preload. We preload a class if:

         *

         *  a) it's loaded in the bootclasspath (i.e., is a system class)

         *  b) it takes > MIN_LOAD_TIME_MICROS us to load, and

         *  c) it's loaded by more than one process, or it's loaded by an

         *     application (i.e., not a long running service)

         */

就是a)系统级的类， 加载时间大于 b) MIN_LOAD_TIME_MICROS的类 c) 被应用加载次数大于两次的类。

MIN_LOAD_TIME_MICROS 定义如下：

 static final int MIN_LOAD_TIME_MICROS = 1250;

 

根据这个思路和上面的分析，能够优化的就是减少预加载的类。由于我们的产品是机顶盒不是手机，手机相关的jar包都可以裁掉，因此可以去掉这部分相关的jar包。去掉这部分的jar包，1 修改frameworks\base\preloaded-classes， 2 在android 系统中裁剪。我们的盒子的做法是裁剪：

anghuan@ubuntu:~/magic$ ls out/target/product/magicbox/system/framework/

AliSecure.jar            apache-xml.jar  bouncycastle.jar                   core.jar        framework-res.apk  libyunos.jar   requestsync.jar  uiautomator.jar

am.jar                   AuiJar.jar      bu.jar                             core-junit.jar  ime.jar            monkey.jar     services.jar

android.policy.jar       aui-res.apk     com.android.location.provider.jar  ext.jar         input.jar          oujavalib.jar  settings.jar

android.test.runner.jar  bmgr.jar        content.jar                        framework.jar   javax.obex.jar     pm.jar         svc.jar

 

但是这样也带来一部分额外的开销，就是加载失败的时间消耗。

加载完 classes 以后系统还要加载relsource 。在原生系统中，加载类和资源是一个顺序的过程：

    static void preload() {

        preloadClasses();

        preloadResources();

}

 

可以采用同步的方式：

private static Thread mCThread = new Thread(new Runnable(){

@Override

public void run(){

preloadClasses();

}

});

private static Thread mRThread = new Thread(new Runnable(){

@Override

public void run(){

preloadResources();

}

});

static void asyncPreload(){

try{

mCThread.start();

mRThread.start();

mCThread.join();

mRThread.join();

}catch(InterruptedException e){

Log.e(TAG,"asyncPreload failed");

}

} 

 

这个要考虑硬件的规格：如果是多核CPU 性能可能比较好，如果是单核的，从上面的bootchart.png 上可以看出，在system_server 的启动时间段中 CPU的利用率非常高，优化的性能也可能打折。 

三Launcher的优化。

   从上面的bootchart.png 中，可以看到launcher的启动时间比较长.从启动图上看，这时候的CPU占用率到了100%。在系统起来后，kill 掉launcher，启动速度明显加快，重新生成启动图，在图上看到CPU的占用率接近100%，说明开机的时候Launcher存在CPU竞争。