快速開機實作瓶頸簡記

最近，『Fast Boot』、『快速開機』、『5 秒開機』、『XPUD』這些關鍵字紅到爆炸，經常在快速開機的討論話題中所聽到。自從 EeePC 的推出，自豪的標榜 15 秒開機後，『快速開機』的話題越來越熱門，然後 Aspire One 驚人的 11 秒開機，讓『開機的速度』一時間變成了各家研究的首要方向。不久前。由知名 Penk 所發展的 7 秒開機 XPUD，直到最近『 Intel Moblin 』所展示的 5 秒開機，都著實讓人感到不可思議。

接下來呢？難道 5 秒開機真的已經是極限了嗎？

由於到處打工，也碰到許多與相關的案子，近來更被許多老闆們要求進行加快開機的速度。進行加速的過程中，從開始幾秒鐘為單位的計較，到最後連小數位以下的時間都要精精算計，每一次都證明了『5 秒鐘』似乎真的是極限。

一個開機速度所會碰到的瓶頸大致上如下：

1. Kernel Initializing
2. Driver Initializing
3. Filesystem Initializing
   
4. I/O

通常 Kernel + Driver + Filesystem 使用 2 秒（經過數不清的調較和修改 kernel 後），Userspace Initializing + Xorg + Desktop Environment 用 2.x 秒，整個估算大概會是 5 到 6 秒鐘。經過測試，其實應該有可以再加速的空間。

仔細觀察了 Kernel，Synaptic Touchpad 就吃了 0.5 秒，IDE 的 probe 也吃了 0.6 秒，單是這兩支 driver 就吃掉了近五分之一的開機時間，實在是慢的驚人。其中有趣的是，通常在 netbook 上，ide1 沒有 Device，但在這部份卻要花上 0.16 秒，讓人很想要 dirty hack ，直接讓 kernel 閃過 ide1 的 scan。 :P

其實在整個開機流程中，最大的瓶頸在於 I/O，Userspace 的程式都伴隨著大量的 config file、Font、Library，如何提升載入速度是很重要的課題。這部份，Moblin 的 Super Readahead 作法的確很暴力，利用多引線平行榨乾 I/O，使重要的檔案預先載入。另外，由於 SSD 讀取速度極快，一般來說將每個 block 加大，或也是個提升速度的方法，不過這部份還要待測。

Xorg 現在很聰明，不吃 config file 一樣自己跑得很開心，原因是他將自動偵測的機制放在裡面了，這樣讓 User 們不再需要了解痛苦的 X 設定，但確讓 X 的啟動速度拖慢了，在這部份，雖然已經有人再著手改進，如：『 Fedora OneSecondX 』，但目前還是要花點時間啟動 Xorg，想必還是需要再研究看看。

在 netbook 上，一般的 Desktop Environment 已經被所謂的 Application Launcher 所慢慢取代，但無論如何，他們都有很多的 *.desktop 和 Icons 需要被載入，如何改進並加入 cache 機制就是一個很重要的方向，與其使用 Readahead 的方式去增進這部份的速度，還不如直接使用 cache 去解決。

後記

將最近研究『Fastboot』的筆記大致隨筆了一下，許多想法還待實作，希望有朝一日能做到『1 秒』開機，不過現在看來真的是天方夜談。（笑！光 Kernel 都跑不完了）

咦！？要是把 Userspace 的東西強行植入 Kernel，會不會是一個可行的方法呢？反正這年頭就是要髒，髒才有錢賺不是嗎？