CN107203386A - 一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法 - Google Patents

一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法 Download PDF

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android
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陈亮甫
赵瑞东
陈乃阔
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Abstract

本发明公开一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法，涉及移动终端操作系统领域；基于ARM平台，利用BLCR技术对BLCR内核进行加载并进行修改以适应ARM平台，同时对BLCR的动态链接库进行修改，然后对Android系统启动过程中Zygote进程预加载类和预加载资源过程进行断点设置，并在进程启动执行到断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中，下次Android系统启动直接从镜像文件中启动该进程，跳过Zygote预加载类和预加载资源过程。

Description

一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法
技术领域
本发明公开一种Android系统加速启动方法，涉及移动终端操作系统领域，具体地说是一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法。
背景技术
近年来，由于Android设备的大量普及，相对于经常开关机的设备，如平板电脑，其开启速度直接影响到用户体验，也是判断产品的优劣的一个重要标准。
而目前，对于加速开机速度常用的方式有：
一是采用电源管理技术，使用休眠或睡眠的方式对Android系统进行非真正意义上的关机，当用户需要使用设备时再唤醒设备。但是这不是真正意义上的关机，很难满足用户的需求。另一种是将Android启动过程的Zygote预加载类和资源进行了裁剪，这种方式因打开应用程序的次数远远多于用户开关机的次数而使Android启动后的后续性能不良。
因此在Android系统中，上述优化方法存在一定的局限性，有些甚至带来Android启动后的后续性能问题，所以都不能满足Android启动加速需求。
本发明提供了一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法，采用BLCR（Berkeley Lab Checkpoint/Restart）技术，对Android启动过程中比较耗时的Zygote进程预加载类和预加载资源过程进行断点设置，然后在进程启动到执行断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中，下次启动的时候直接从镜像文件中启动该进程，从而跳过了耗时的预加载类和预加载资源过程，实现的Android加速，而且对Android的后续性能没有影响。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和问题，提供一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法，实现的Android加速，而且对Android的后续性能没有影响。
本发明提出的具体方案是：
一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法，基于ARM平台，利用BLCR技术对BLCR内核进行加载并进行修改以适应ARM平台，同时对BLCR的动态链接库进行修改，然后对Android系统启动过程中Zygote进程预加载类和预加载资源过程进行断点设置，并在进程启动执行到断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中，下次Android系统启动直接从镜像文件中启动该进程，跳过Zygote预加载类和预加载资源过程。
修改ARM平台的Linux内核镜像，以支持BLCR内核的加载，修改BLCR内核文件以支持ARM平台，通过交叉编译，生成BLCR内核模块。
所述修改Android的bionic的线程库文件，添加BLCR动态链接库所需的线程库函数接口，修改Android的启动脚本init.rc，在系统进入用户空间后添加BLCR内核模块的功能，供BLCR动态链接库调用。
编写BLCR动态链接库的Android.mk文件，以支持Android系统，并将BLCR的函数接口库移植到ARM平台。
编写Android启动的init.rc调用脚本，用于判断镜像文件是否存在。
在ZygoteInit.java文件中通过JNI调用BLCR内核模块，在预加载类和预加载资源过程进行时设置断点，将Zygote进程启动执行到断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中。
Android系统加速启动具体步骤为：
1）Android启动开机；
2）kernel启动完成后，开始启动Init进程，init进程通过读取init.rc完成进入Android系统用户空间的初始化工作；
3）执行BLCR内核模块的加载；
4）判断是否存在Zygote进程的镜像文件来决定是否启动执行流程，如果存在则从镜像文件中创建Zygote进程，从断点处开始往下执行，如果不存在，则执行正常Android启动流程；
5）通过调研Systemserver进程完成Android系统在init进程启动所有其他服务的启动；
6）Android系统启动完成，进入主界面。
本发明的有益之处是：
本发明提供了一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法，采用BLCR（BerkeleyLab Checkpoint/Restart）技术，对Android启动过程中比较耗时的Zygote进程预加载类和预加载资源过程进行断点设置，然后在进程启动到执行断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中，下次启动的时候直接从镜像文件中启动该进程，从而跳过了耗时的预加载类和预加载资源过程；
与现有技术相比，本发明支持所有ARM平台的Android系统的应用；Android启动时间缩短至少13秒，对Android的目前启动速度提高了接近30%-40%，而且采用“冷启动”方式实现的加速，节约了设备的能源，也满足了Android用户对真正意义上的关机服务的需求。实现的Android加速，对Android的后续性能没有影响。
附图说明
图1是本发明方法应用框架示意图；
图2是应用本发明方法Android系统加速启动操作流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法，基于ARM平台，利用BLCR技术对BLCR内核进行加载并进行修改以适应ARM平台，同时对BLCR的动态链接库进行修改，然后对Android系统启动过程中Zygote进程预加载类和预加载资源过程进行断点设置，并在进程启动执行到断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中，下次Android系统启动直接从镜像文件中启动该进程，跳过Zygote预加载类和预加载资源过程。
结合附图，对本发明做一步说明。
本发明方法，基于ARM平台，利用BLCR技术对BLCR内核进行加载并进行修改以适应ARM平台，其中修改ARM平台的Linux内核镜像，以支持BLCR内核的加载，修改BLCR内核文件以支持ARM平台，通过交叉编译，生成BLCR内核模块；
同时对BLCR的动态链接库进行修改：编写BLCR动态链接库的Android.mk文件，以支持Android系统，并将BLCR的函数接口库移植到ARM平台，修改Android的bionic的线程库文件，添加BLCR动态链接库所需的线程库函数接口，修改Android的启动脚本init.rc，在系统进入用户空间后添加BLCR内核模块的功能，供BLCR动态链接库调用；
编写Android系统下的JNI接口函数，用于调用BLCR动态链接库；在ZygoteInit.java文件中通过JNI调用BLCR内核模块，在预加载类和预加载资源过程进行时设置断点，将Zygote进程启动执行到断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中，下次启动时通过恢复进程的镜像文件，从断点处往下执行程序，跳过了耗时的预加载类和预加载资源的过程，从而提高了Android的启动速度。
上述提及的镜像文件，可以通过编写Android启动的init.rc调用脚本，判断镜像文件是否存在。如果存在则直接从镜像文件中启动，如果不存在，则通过调用BLCR内核模块生成Zygote进程的镜像文件。
利用上述方法，对Android系统启动加速进行加速，具体步骤为：
1）Android启动开机，包括bootloader、Android底层Linux内核的启动；
2）kernel启动完成之后，开始启动Init进程，init进程通过读取init.rc完成进入Android系统用户空间的初始化工作；
3）如果步骤2成功完成，接下来就是通过insmod的方式执行BLCR动态内核模块的加载，为后续BLCR技术加速Android启动建立基础；
4）判断是否存在Zygote进程的镜像文件来决定是否启动执行流程，如果存在则从镜像文件中创建Zygote进程，从断点处开始往下执行，如果不存在，则执行正常Android启动流程；
5）通过调研Systemserver进程完成Android系统在init进程启动所有其他服务的启动；
6）Android系统启动完成，进入主界面。
利用本发明方法对Android系统启动后的后续性能没有影响，弥补了传统加速方法如裁剪或定制Android服务的方式对后续性能产生影响的缺陷。同时，采用了“冷启动”的方式，节约了设备的能源，也满足了Android用户对真正意义上的关机服务的需求。

Claims (7)

1.一种基于ARM平台的Android系统加速启动方法，其特征是基于ARM平台，利用BLCR技术对BLCR内核进行加载并进行修改以适应ARM平台，同时对BLCR的动态链接库进行修改，然后对Android系统启动过程中Zygote进程预加载类和预加载资源过程进行断点设置，并在进程启动执行到断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中，下次Android系统启动直接从镜像文件中启动该进程，跳过Zygote预加载类和预加载资源过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是修改ARM平台的Linux内核镜像，以支持BLCR内核的加载，修改BLCR内核文件以支持ARM平台，通过交叉编译，生成BLCR内核模块。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述修改Android的bionic的线程库文件，添加BLCR动态链接库所需的线程库函数接口，修改Android的启动脚本init.rc，在系统进入用户空间后添加BLCR内核模块的功能，供BLCR动态链接库调用。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是编写BLCR动态链接库的Android.mk文件，以支持Android系统，并将BLCR的函数接口库移植到ARM平台。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是编写Android启动的init.rc调用脚本，用于判断镜像文件是否存在。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是在ZygoteInit.java文件中通过JNI调用BLCR内核模块，在预加载类和预加载资源过程进行时设置断点，将Zygote进程启动执行到断点时，保存进程的当前状态和信息到镜像文件中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征是Android系统加速启动具体步骤为：
1）Android启动开机；
2）kernel启动完成后，开始启动Init进程，init进程通过读取init.rc完成进入Android系统用户空间的初始化工作；
3）执行BLCR内核模块的加载；
4）判断是否存在Zygote进程的镜像文件来决定是否启动执行流程，如果存在则从镜像文件中创建Zygote进程，从断点处开始往下执行，如果不存在，则执行正常Android启动流程；
5）通过调研Systemserver进程完成Android系统在init进程启动所有其他服务的启动；
6）Android系统启动完成，进入主界面。
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