一种加快交换机启动速度的方法与流程

1.本发明涉及交换机技术领域，特别涉及一种加快交换机启动速度的方法。


背景技术：

2.以太网交换机经历几十年发展，功能已经逐渐丰富和强大，随着软件功能的不断丰富，交换机从加电后到能正常工作的时间越来越长，这个趋势在商用交换机领域尤为明显。
3.在某些特殊领域，客户会对交换机的启动速度提出要求，供应商需要在提供丰富功能的前提下实现交换机的快速启动。
4.现有技术中的交换机的启动过程大致分为两个部分：1）系统引导程序的加载和启动。cpu上电完成自身初始化工作后，会开始从外部可执行rom中执行程序，此时cpu执行指令的效率很低。可执行rom中的程序对cpu进行基本初始化工作后（必须初始化内存控制器），将可执行rom中的程序搬移到内存中开始执行，此时cpu执行指令的效率达到正常水平，此后系统引导程序会对硬件环境进行更进一步的初始化和准备。为了追求极致的启动速度，可以将第2部分中的系统主程序中的功能加入引导程序，这样就节省了第2步中系统主程序加载时间。但这种方式不利于维护，交换机能提供的功能也很有限。
5.2）系统主程序的加载和启动。系统引导程序将系统主程序从flash搬移到内存中，执行解压缩操作后，即可启动系统主程序。
6.上述两个步骤是现有技术中的绝大多数交换机的启动过程。
7.为了加快启动速度，可以从上述两个步骤中考虑改进：1）加快系统引导程序的加载和启动。系统引导程序的意义在于对硬件环境进行必要的初始化，为系统主程序的运行打下基础。在硬件环境不变的情况下，想提高系统引导程序的加载和启动效率是比较困难的。
8.2）加快系统主程序的加载和启动。系统主程序侧重软件功能，系统主程序的大小也因此比引导程序大很多，通常从几兆字节到几百兆字节。为了缩短这部分的执行时间，更多的是从压缩算法上考虑。增加压缩比例，可以把从flash中读取文件的时间变短，但解压缩时间会变长。通常需要选择合适的压缩算法和压缩比例，使得读取时间 解压缩时间最小。
9.图1示出了交换机系统启动过程和时间细分为的6个步骤。
10.1、rom内执行引导程序。
11.2、将引导程序从rom搬移到ram。
12.3、ram内执行引导程序。
13.4、将主程序从flash搬移到ram。
14.5、ram内解压缩主程序。
15.6、ram内执行主程序。
16.图2示出了现有的主程序内部结构，包含操作系统内核和根文件系统。操作系统内核通常很难再精简。根文件系统是操作系统内核启动过程中必须使用的关键数据，不能省略该数据，但可以考虑减小该数据的大小。为了方便，研发人员已习惯把交换机所有功能都放入根文件系统中，但是这样就增加了主程序的加载时间和解压缩时间。


技术实现要素：

17.本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
18.为此，本发明的目的在于提出一种加快交换机启动速度的方法，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。
19.为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种加快交换机启动速度的方法，包括如下步骤：步骤s1，获取客户需求，对所述客户需求进行分析得到开机后必须使用的功能列表；步骤s2，将开机后必须使用的功能放置在主程序中，对其他功能配置使用时再加载策略；步骤s3，在完成配置后，在只读存储器rom内执行引导程序的加载和启动，将所述引导程序从rom搬移到随机存取存储器ram；在ram内执行引导程序；步骤s4，将所述主程序从flash搬移到ram，在ram内解压缩所述主程序内的必须使用的功能，并在ram内执行所述主程序内的必须使用的功能；步骤s5，在执行完主程序中的必须使用功能后，再根据使用状态，调用执行其他功能。
20.由上述任一方案优选的是，所述主程序包括操作系统内核、根文件系统和扩展文件系统，将所述开机后必须使用的功能加入所述根文件系统，将其他功能加入所述扩展文件系统中。
21.由上述任一方案优选的是，在所述主程序启动完成后，再将所述扩展文件系统挂载到所述根文件系统某路径下。
22.与现有技术相比，本发明相对于现有技术具有以下有益效果：针对不同客户需求，可以定制根文件系统和扩展文件系统，在灵活满足不同客户需求的同时能加快交换机启动时间，以达到缩短交换机启动时间的目的。
23.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有的加快交换机启动速度的方法的示意图；图2为现有的主程序的内部结构图；图3为根据本发明实施例的加快交换机启动速度的方法的流程图；图4为根据本发明实施例的改进后的加快交换机启动速度的方法的示意图；
图5为改进后的主程序的内部结构图。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.如图3所示，本发明实施例的加快交换机启动速度的方法，包括如下步骤：步骤s1，获取客户需求，对客户需求进行分析得到开机后必须使用的功能列表。
27.具体的，根据不同客户需求定制不同的主程序内容，即根据客户需求的开机后必须使用的功能对主程序进行定制。
28.步骤s2，将开机后必须使用的功能放置在主程序中，对其他功能配置使用时再加载策略。
29.在本步骤中，只将开机后必须使用的功能放置在主程序中，对其他功能则统统采取“使用时再加载”策略，从而有效缩减主程序大小，进而减少主程序的搬移时间和解压缩时间，最终达到在保障基本功能可用的/前提下加快启动速度的目的。如图4所示，采用本发明的方法主要可以缩短搬移和解压缩功能4和5的时间。
30.具体的，如图5所示，主程序包括操作系统内核、根文件系统和扩展文件系统，将开机后必须使用的功能加入根文件系统，将其他功能加入扩展文件系统中。
31.根据不同的客户需求，只将交换机启动后马上要使用的的必要功能加入根文件系统，而将其他功能都加入扩展文件系统中。采用这种方式，引导程序加载的主程序大小将变小，从而加载时间和解压缩时间都会变少。在主程序启动完成后，再将扩展文件系统挂载到根文件系统某路径下即可。
32.步骤s3，在完成配置后，在只读存储器rom内执行引导程序的加载和启动，将引导程序从rom搬移到随机存取存储器ram；在ram内执行引导程序。
33.步骤s4，将主程序从flash搬移到ram，在ram内解压缩主程序内的必须使用的功能，并在ram内执行主程序内的必须使用的功能。
34.步骤s5，在执行完主程序中的必须使用功能后，再根据使用状态，调用执行其他功能。
35.在本步骤中，在主程序启动完成后，再将扩展文件系统挂载到根文件系统某路径下。
36.与现有技术相比，本发明相对于现有技术具有以下有益效果：针对不同客户需求，可以定制根文件系统和扩展文件系统，在灵活满足不同客户需求的同时能加快交换机启动时间，以达到缩短交换机启动时间的目的。
37.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、
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示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
38.本领域技术人员不难理解，本发明包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部
分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
39.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。