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Bootzeit Optimierung für Embedded Linux

Jan Dietschi

Titel

Bootzeit Optimierung für Embedded Linux

Autor/in

Datierung

05.06.2024

Beschreibung

Viele intelligente Geräte werden heute von eingebetteten Computern gesteuert. Bei vielen Geräten
ist die Bootzeit des Systems entscheidend für die User Experience. Deshalb möchte die Firma
Toradex AG die Bootzeit der eigenen Hard- und Software verkürzen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist
es, die Bootzeit zweier Betriebssysteme, dem Toradex BSP und dem Torizon OS, die auf einem
System on Module Embedded Computer der Firma Toradex laufen, maximal zu verkürzen. Die
Bootzeit ist dabei definiert als die Zeit zwischen dem Drücken des Powerbuttons und dem Zeitpunkt,
ab welchem eine Benutzerinteraktion mit dem System möglich ist. Im Gegensatz zum BSP bietet das
Torizon OS die Möglichkeit Container in Docker zu verwenden. Die Bootzeiten beider Betriebssysteme
konnten in ihrer Bootzeit verkürzt werden. Das Toradex BSP startet nach der Optimierung um 0.36 s
bzw. 2.5 % schneller, das Torizon OS benötigt 9.6 s weniger, was einer Verkürzung um 36 %
entspricht. Dazu wurde unkritische Services des Betriebssystems deaktiviert. Es wird aber auch
gezeigt, wie diese Dienste so verschoben werden können, dass sie immer noch nutzbar sind, aber
trotzdem den Vorteil der kürzeren Bootzeit bringen. Die Optimierungen sind jedoch von den
jeweiligen Anwendungsszenarien abhängig und nicht immer einsetzbar.

Many smart devices today are controlled by embedded computers. For many devices, the boot time
of the system is crucial for the user experience. This is why Toradex AG wants to shorten the boot
time of its own hard- and software. The aim of this thesis is to minimise the boot time of two
operating systems, the Toradex BSP and the Torizon OS, which run on a Toradex System on Module
embedded computer. The boot time is defined as the time between pressing the power button and
the point at which user interaction with the system is possible. In contrast to the BSP, the Torizon OS
offers the option of using containers in Docker. The boot times of both operating systems have been
shortened. After optimisation, the Toradex BSP starts 0.36 s or 2.5 % faster, while the Torizon OS
requires 9.6 s less, which corresponds to a reduction of 36 %. For this purpose, non-critical services
of the operating system were deactivated. However, it is also shown how these services can be
moved so that they are still usable, but also bring the advantage of the shorter boot time. However,
the optimisations depend on the respective application scenarios and cannot always be used.

Urheberrechtshinweis