如何使用dmesg优化启动速度

用 dmesg 定位启动瓶颈并落地优化

一、快速定位瓶颈

• 打开内核时间信息：在内核配置启用 CONFIG_PRINTK_TIME=y，或在启动命令行加入 printk.time=1，让每条日志带时间戳，便于计算阶段耗时。
• 打开 initcall 耗时：在内核命令行加入 initcall_debug=1，打印每个 initcall 的开始/结束与耗时。
• 生成火焰图：启动后用命令将 dmesg 转为图形化时间线，直观看到最耗时阶段：
  dmesg | perl scripts/bootgraph.pl > boot.svg
  打开生成的 boot.svg 即可定位长条阶段（如设备探测、文件系统、特定驱动）。
• 辅助观测：必要时用串口工具（如 grabserial）对“Starting kernel … Freeing unused kernel memory”等关键节点打点，与 dmesg 时间线交叉验证。

二、常见高耗时模式与 dmesg 特征

• 驱动探测与初始化过长：dmesg 中出现某设备探测/初始化持续数百毫秒甚至数秒，且相邻 initcall 阶段时间明显拉长。
• 文件系统挂载延迟：挂载 rootfs 或关键分区前后出现明显空档，或伴随 I/O 错误/重试日志。
• 内核模块加载慢：大量模块在 initcall 阶段顺序加载，串行等待明显。
• 硬件/固件握手问题：如 EHCI/xHCI BIOS handoff failed 等报错或长时间等待，常见于部分主板 BIOS，会显著拉长启动时间。
• 日志输出过多：大量 printk 导致控制台输出拥塞，可结合 quiet 减少控制台输出，仅保留必要日志。

三、基于 dmesg 的优化动作

• 内核裁剪与按需编译：移除不需要的驱动与子系统，减少 initcall 数量与探测范围；必要时将非关键驱动改为模块，延迟加载。
• 并行与压缩：启用内核 initcall 并行（如内核支持的相关选项），尝试更快的内核压缩算法（如 LZO），缩短解压与加载时间。
• 预置关键参数：如 lpj= 预设 loops per jiffy，避免启动时自动校准带来的额外耗时。
• 减少控制台输出：在命令行加入 quiet，必要时仅保留关键告警，降低串口/控制台输出带来的时间成本。
• 修复硬件/固件问题：针对 EHCI/xHCI BIOS handoff failed 等，升级主板 BIOS/UEFI，或在确保兼容的前提下调整内核参数/驱动加载策略，规避长时间握手等待。

四、验证与复盘

• 对比前后时间线：每次优化后重复“开启时间/开启 initcall_debug → 采集 dmesg → 生成 boot.svg”，对比长条阶段是否缩短、是否消除异常等待。
• 分层验证：若优化涉及 initramfs/initrd，分别评估“仅内核”和“含 initramfs”的启动时间线，确认瓶颈所在层级。
• 现场复核：对关键节点（如存储/文件系统/网络）再次 grep 相关关键词，确认错误/重试/超时已消除或显著降低。

五、常用命令清单

• 采集带时间戳的日志：dmesg -T
• 查看错误/警告：dmesg | grep -E “error|fail|warn|timeout” -i
• 聚焦设备/总线：dmesg | grep -iE “usb|pci|ahci|nvme|mmc”
• 生成时间线图：dmesg | perl scripts/bootgraph.pl > boot.svg
• 串口打点配合分析：grabserial -d /dev/ttyUSB0 -t -m “^Starting kernel*” -q “^[ [0-9.] Freeing unused kernel memory.*”
• 降低控制台输出干扰：内核命令行加入 quiet（必要时配合 initcall_debug/printk.time 保留分析所需日志）