挑战启动极速(1)

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       写这篇blog纯属炒冷饭。源头是Google最近展示的Chrome OS的启动时间，根据媒体报道大约是7s。早在去年，intel的moblin团队就展示了他们的快速启动进展：5s。对于习惯了每天需要等等几分钟才能用自己机器的人们来说，实在是吸引力不少(我那装满了各式软件的Thinkpad大约要8分钟才能启动完成–_-!）。
      熟话说外行看热闹，内行看门道。5s这样的成绩已经足够快了么？回答这个问题之前，我们先来看一张图：



引自【1】
      大家看这个bootchart图，它来自于Intel moblin。启动桌面用的是轻量级的Xfce，而不是GNOME和KDE。同时因为采用了sReadahead，减少了IO wait的时间，可以看到sreadahead的时段刚好是第二张总图中IO密集的时段。另外，init的启动脚本也做了简化。这张图是传统硬盘下的测试结果，大约是10s。SSD下大约是5s。
另外，Chrome OS的7s，也是在SSD下取得的测试成绩。这样的启动速度到底是快还是不快呢，根据网上的资料，SSD读取的平均速度大约是普通7200转硬盘的3倍，为200MB/s，写速度为70MB/s和普通硬盘持平。考虑到启动过程并不全是IO密集的，这样的成绩应该说符合实际设想。
那么linux启动到底可以到多快呢？
      我在这里想给一个数据，我以前移植过uclinux到我的PSP上，启动时候大约为2s，启动过程不包含网络初始化和图形界面，大部分启动时间都花在解压内核上了。考虑到PSP 只是266MHZ的MIPS CPU，Intel的Atom 虽然慢，但是比PSP的CPU应该是快多了。如果以桌面CPU的性能去考虑，内核启动1s都不用。如果能对X window做彻底的优化，同时把网卡初始化延迟到进桌面之后，我认为可以做到5s以内，注意这是普通硬盘和主流CPU（比如E7400）下的预期成绩。
从bootloader到图形登陆界面（不是tty登陆界面），SSD小于2s，普通硬盘小于5s，才是我能接受的理想结果。当然以上过程不包含BIOS启动过程，因为BIOS通常是厂家定制，时间没法由我们来控制。
     Arjan在presentation中提出“Done booting means CPU and disk idle”。对此我还有异议，其实在登陆界面的时候，用户需要时间来输入用户名和密码，我们可以利用这段空闲来初始化剩下部分。哪怕是登陆完成后，我们完全可以继续初始化工作，只要控制在一个合理的负荷就可以了。
在以后的时间，我希望我自己能够做一个挑战，目标是把linux的启动时间缩小到5s以内。
参考测试环境：
Intel E7400
SATA 7200转硬盘
GTS250 显卡
登陆界面是图形界面
登陆后是完整的X 环境

参考文献：
1.http://www.lupaworld.com/viewnews-117192.html
2.http://www.fenrus.org/                  Arjan van de Ven's homepage
3.http://lwn.net/Articles/299483/       Booting Linux in five seconds