#用户体验(UX)

2周前

今天给你们讲一个低性能芯片极限技术优化的故事学了这篇推文，即使你不是做低性能芯片的场景也非常有用，操作系统老师傅倾情分享当时我们面临的问题是这款国产芯片性能非常低，大概只有2000年奔腾处理器的水平，而且没有GPU和OpenGL的支持，内存带宽也非常低，面临的优化挑战非常大。而现代软件库的开发效率很高，但是库本身的开销也非常大，面临X86这种CPU、GPU、内存带宽、显存带宽都很大的硬件，这些软件库的开销会被硬件的性能忽略掉，感受不出来。而当年的国产芯片的性能，可以这样说，真实世界的硬件模拟器，任何代码没有极限优化的地方，它就奇慢无比，让你看到幻灯片的动画我那时心里并不担心，因为我在2005年的时候，用J2ME做游戏，那个手机芯片的性能更弱，内存只有800KB，那个手机都能流畅的跑游戏，国产芯片肯定没问题。当然，做极限优化肯定不能像原来做游戏那样从底层造图形库，虽然性能可以做到极致，但是长期来可维护性比较差，因为后来的人不懂原创的图形库细节。遇到极限挑战的时候不要慌张，沉住气，想办法，一定可以解决，下面是我们的武功秘籍，板凳端好了： 1. 首先国产芯片不支持OpenGL，所以最开始的QML全部得用Qt Widget重写了，在有OpenGL显卡的情况下，带OpenGL的图形库要快很多，但是没有OpenGL的芯片运行OpenGL的代码就会非常吃力，因为Linux有Mesa硬件抽象库，当GPU缺乏OpenGL支持的时候，Mesa会自动用CPU去模拟OpenGL调用，这个会极大的增加CPU的负担，也会让系统整体变的很慢 2. 应用程序编写的时候，要仔细分析函数的依赖，在X86芯片上，可以随意写，不用过多考虑函数依赖，因为太快了，但是在国产芯片就要仔细分析函数的调用依赖，把界面显示的代码挪到最前面，先让用户看到界面，然后再是其他的。那时候先要做UX流程分析，代码除了按照底层逻辑顺序走，还要考虑UX流程，这样加载比较慢的代码，可以根据UX流程，一次逐步加载，比如一个控制中心模块，完全加载需要5秒，通过界面流程控制，点击某些地方的时候再执行代码，而不是模块执行就全部执行，这样每个界面可以控制在300~500ms之间展示 3. 函数循环要注意,尽量不要写那种一直等待的函数，用锁或者其他通知机制来替代，这样可以减少很多无谓的性能消耗 4. 其实很多代码慢不在代码本身，而在于加载某些动态库很慢，这种动态库的加载常规优化方法不行，太Hacking，我们就利用了现代CPU都具备的特性，内存缓存。我们会分析整个系统所需的动态库，也会分析用户从登录到进入各个界面的空闲时间。我们做了一个深度的优化，就是利用一切用户发愣的时间，比如输入登录密码的时候，桌面等的时候，不操作的时候......只要用户光标不动一段时间，我们就见缝插针的把动态库内容读取一次到内存。这样的好处是，原来应用程序加载的时候，先要加载动态库3秒，然后绘制界面50ms，总共3秒多的时间，因为动态库已经被预热到内存中去了，再次加载动态库的时候，就不用从磁盘读取到内存，直接去缓存里面调用，这样时间就从3050ms降低到50ms 5. 用户空间到内核空间，很多图形库的代码都在用户态运行，在X86芯片没问题，但是在低性能芯片上，这些用户态的逻辑功能就会变成非常多的syscall，syscall的调用非常多以后，代码就会内核中反复切换，这个切换的代价是非常大的。只要是CPU级别的优化，一定要防止代码在CPU和GPU之间反复搬运、磁盘和内存之间反复搬运、代码在内核态和用户态之间来回切换。所以，我们先上strace等工具，剖析系统调用频繁的代码，把这些代码直接写成内核模块，把原来上百次syscall的逻辑现在换成一次内核层的API，当系统调用从300次降低到一次以后，整个软件的性能就会层质的飞跃 6. 最后就是重写桌面环境后端，原来是Gnome的一部分代码，全部用golang重写后，删掉很多开源社区兼容各种人的代码，精简逻辑，很多都有70%以上的性能提升好了，喜欢我创业故事的朋友欢迎点赞转发今天这篇文章这么硬核，老板们不买台懒猫微服支持一下？你的支持是我持续分享硬核技术文章的动力，感谢老板，祝老板们发大财！

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