XBOOT尺寸裁剪
介紹
- 硬體平臺：全志F1C100s
- 系統：ofollow,noindex" target="_blank">XBOOT （是個集成了驅動和庫的bootloader，沒有OS）
- 工具鏈：gcc-arm-none-eabi
XBOOT預設的配置帶了很多功能，編譯後的尺寸頗大，影響啟動時間。因為XBOOT啟動過程的大部分時間是花在從Flash拷貝程式碼到RAM，所以只要能把編譯結果的尺寸降下來，就可以成比例地加快啟動速度。
在對XBOOT做裁剪優化後，編譯後的尺寸從預設的4MB降至<170kB（不帶圖形系統和Lua），啟動速度完全滿足要求。
裁剪
未優化前，預設編譯結果xboot.bin
尺寸為4MB。
以下的裁剪措施分若干個步驟，可根據自己的需要的功能，只採取部分步驟。
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去除不用的資原始檔，尺寸減到3.3MB。XBOOT帶了字型、圖片、示例Lua指令碼等資原始檔，如果完全用不著圖形介面，直接刪掉。（如果應用中確實需要用到大量資源，參見本文最後給出的優化方法。）
步驟：
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刪除
src/romdisk目錄； -
修改
src/Makefile，去除$(CP) romdisk .obj這行，但是保留arch/下的romdisk。
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刪除
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去除Lua框架，尺寸減到3MB。快速開發點簡單的東西用Lua比較方便，由於我們的產品是用C/C++開發，所以Lua完全用不著。
步驟：
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修改
src/Makefile，去除所有lua、framework相關的行； - 編譯一下，根據編譯錯誤，刪除程式碼裡相關的引用。
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修改
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去除圖形庫，尺寸減到403kB。圖形影象相關的庫比較多，可根據需要裁剪。很多應用場景不需要向量圖形、向量字型，只需要libpng再加上點陣圖字型檔就夠用。
步驟：
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修改
src/Makefile，去除zlib、libpng、pixman、cairo、freetype、chipmunk相關的行； -
編譯一下，根據編譯錯誤刪除程式碼裡引用到圖形庫的地方（比如
do_showlogo）。
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修改
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去除shell、command功能，尺寸減到371kB。開發、除錯時可以用用shell，正式產品不需要保留。
步驟：
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修改
src/Makefile，去除shell、command相關的行； -
刪除
src/arch/arm32/lib/cpu/cmd-*.c，或移到另外的目錄裡； -
刪除掉
main()中的do_showlogo、do_autoboot、run_shell呼叫，改為直接呼叫實際的應用程式碼入口； -
編譯一下，根據編譯錯誤刪除程式碼裡幾處引用到
system()的地方。
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修改
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去除不用的驅動，尺寸減到308kB。根據自己的應用需求，刪除不必要的驅動。
步驟：
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修改
src/Makefile，去除用不到的driver/xxx，我這裡只保留了block、時鐘、console、dma、gpio、i2c、interrupt、pwm、reset、spi、uart、watchdog等常用外設驅動； -
刪除
mach-f1c100s/driver裡不用的驅動，或移到單獨的目錄裡。
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修改
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去除不用的庫，尺寸減到277kB。
步驟：
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修改
src/Makefile，去除libc/charset、libc/crypto、fs/xfs（視自己的需要刪除）； 刪除程式碼裡引用到的地方。
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修改
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連結時去除未用到的符號，尺寸減到170kB。XBOOT自帶的
libc和libm函式都通過EXPORT_SYMBOL巨集加到了.ksymtab.text段，所以即使在程式碼中沒有呼叫到，連結時也無法優化掉，白白佔用空間。這個設計本意是為了編譯動態連結庫，不過在當前的XBOOT中並沒有使用。步驟：
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修改
module.h，把EXPORT_SYMBOL巨集定義為空，即：#define EXPORT_SYMBOL(symbol)； -
修改
mach-f1c100s/xboot.mk，給LDFLAGS增加-Wl,--gc-sections，給MCFLAGS增加-ffunction-sections -fdata-sections，讓連結器刪除未用到的符號。
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修改
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去除檔案系統。鑑於這個改動涉及很多零散的點，且大多數應用都會需要檔案系統，所以不建議這樣改。如果實在有必要，可以把所有的
fs和block驅動去掉，尺寸減到131kB。
以上為功能裁剪和連結優化方法。
資源打包
如果程式中需要用到大量資源，資原始檔預設是放在romdisk中，會增加啟動時間。一個可採取的優化措施是，把非必要的資源單獨放在另一個romdisk中，在啟動後非同步載入。（還未實際驗證過）
先分析XBOOT的程式碼，和romdisk相關的有如下幾處：
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src/Makefile最後，sinclude這句，把原始碼的某個目錄拷貝到.obj目錄中，用cpio命令把目錄打包成單個檔案； -
driver/block/romdisk/data.S和mach-f1c100s/xboot.ld，把打包後的romdisk檔案連結到單獨的.romdisk段； -
啟動時，
sys_copyself中把__image_start和__image_end兩個符號之間的內容拷貝到RAM，如上所說.romdisk段也在此範圍內； -
subsys_init_romdisk中，用__romdisk_start和__romdisk_end符號之間的記憶體建立romdisk，並在subsys_init_rootfs中掛載到/。
因此，優化方法是，將非必須（啟動不需要）的資原始檔打包到另一個romdisk，掛載到單獨的目錄下使用。大致做法如下：
- 啟動過程中必須的資源仍然放在預設romdisk中；
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啟動非必須的資源單獨放到一個原始碼目錄，通過
Makefilecpio打包成單個檔案； -
xboot.ld中新增.dataromdisk段，參照XBOOT的做法，用一個.S檔案把上一步的打包檔案連結到.dataromdisk段；該段定義在.data段之後，因此啟動的時候不會被sys_copyself拷貝； -
系統啟動之後，參照
sys_copyself的方法，把.dataromdisk段拷到RAM； -
按照
subsys_init_romdisk和subsys_init_rootfs的做法，初始化另一個romdisk，掛載到/data。