[發明專利]一種加快交換機啟動速度的方法

在審

• 申請號: 202211512721.1
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115543467A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 肖劍;陳敏杰;鄧耀勇;陳煉;趙艷茹
• 申請（專利權）人: 天津聚芯光禾科技有限公司
• 主分類號: G06F9/4401
• 分類號: G06F9/4401;G06F9/445;H04L49/351
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 蘇艷

本發明提出了一種加快交換機啟動速度的方法，包括：步驟S1，獲取客戶需求，對所述客戶需求進行分析得到開機后必須使用的功能列表；步驟S2，將開機后必須使用的功能放置在主程序中，對其他功能配置使用時再加載策略；步驟S3，在完成配置后，在只讀存儲器ROM內執行引導程序的加載和啟動，將所述引導程序從ROM搬移到隨機存取存儲器RAM；在RAM內執行引導程序；步驟S4，將所述主程序從FLASH搬移到RAM，在RAM內解壓縮所述主程序內的必須使用的功能，并在RAM內執行所述主程序內的必須使用的功能；步驟S5，在執行完主程序中的必須使用功能后，再根據使用狀態，調用執行其他功能。

技術領域

本發明涉及交換機技術領域，特別涉及一種加快交換機啟動速度的方法。

背景技術

以太網交換機經歷幾十年發展，功能已經逐漸豐富和強大，隨著軟件功能的不斷豐富，交換機從加電后到能正常工作的時間越來越長，這個趨勢在商用交換機領域尤為明顯。

在某些特殊領域，客戶會對交換機的啟動速度提出要求，供應商需要在提供豐富功能的前提下實現交換機的快速啟動。

現有技術中的交換機的啟動過程大致分為兩個部分：

1）系統引導程序的加載和啟動。CPU上電完成自身初始化工作后，會開始從外部可執行ROM中執行程序，此時CPU執行指令的效率很低。可執行ROM中的程序對CPU進行基本初始化工作后（必須初始化內存控制器），將可執行ROM中的程序搬移到內存中開始執行，此時CPU執行指令的效率達到正常水平，此后系統引導程序會對硬件環境進行更進一步的初始化和準備。為了追求極致的啟動速度，可以將第2部分中的系統主程序中的功能加入引導程序，這樣就節省了第2步中系統主程序加載時間。但這種方式不利于維護，交換機能提供的功能也很有限。

2）系統主程序的加載和啟動。系統引導程序將系統主程序從FLASH搬移到內存中，執行解壓縮操作后，即可啟動系統主程序。

上述兩個步驟是現有技術中的絕大多數交換機的啟動過程。

為了加快啟動速度，可以從上述兩個步驟中考慮改進：

1）加快系統引導程序的加載和啟動。系統引導程序的意義在于對硬件環境進行必要的初始化，為系統主程序的運行打下基礎。在硬件環境不變的情況下，想提高系統引導程序的加載和啟動效率是比較困難的。

2）加快系統主程序的加載和啟動。系統主程序側重軟件功能，系統主程序的大小也因此比引導程序大很多，通常從幾兆字節到幾百兆字節。為了縮短這部分的執行時間，更多的是從壓縮算法上考慮。增加壓縮比例，可以把從FLASH中讀取文件的時間變短，但解壓縮時間會變長。通常需要選擇合適的壓縮算法和壓縮比例，使得讀取時間+解壓縮時間最小。

圖1示出了交換機系統啟動過程和時間細分為的6個步驟。

1、ROM內執行引導程序。

2、將引導程序從ROM搬移到RAM。

3、RAM內執行引導程序。

4、將主程序從FLASH搬移到RAM。

5、RAM內解壓縮主程序。

6、RAM內執行主程序。

圖2示出了現有的主程序內部結構，包含操作系統內核和根文件系統。操作系統內核通常很難再精簡。根文件系統是操作系統內核啟動過程中必須使用的關鍵數據，不能省略該數據，但可以考慮減小該數據的大小。為了方便，研發人員已習慣把交換機所有功能都放入根文件系統中，但是這樣就增加了主程序的加載時間和解壓縮時間。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在于提出一種加快交換機啟動速度的方法，以解決背景技術中所提到的問題，克服現有技術中存在的不足。