这是一篇关于优化树莓派零 W 启动过程以减少能源消耗的文章，主要内容如下：

• 动机：为节省太阳能设备中的电能，优化 off-grid 太阳能 WiFi 相机项目中树莓派零 W 的启动过程，用户空间应用已优化，电子设置也旨在低功耗运行，需在降低功耗和减少运行时间间找到平衡。
• 硬件设置：使用 Nordic Power Profiler Kit II、USB-SD-Mux Fast 和 USB-UART 转换器等工具，Power Profiler Kit 可测量设备功耗和数字输入状态，USB-SD-Mux 可在不接触设备的情况下读写 microSD 卡，USB-UART 转换器用于 UART 调试。
• 测量/测试设置：在 Debian 12 arm64 Lite 镜像中修改/boot/firmware/cmdline.txt文件，使内核启动时执行/init.sh脚本，通过该脚本测量启动时间和功耗。

• 降低电流：

  • 禁用 HDMI 可将电流从 136.7mA 降低至 122.6mA（超过 10%），相关配置参数为dtoverlay=vc4-kms-v3d,nohdmi等。
  • 禁用活动 LED 可节省 2mA 电流，参数为dtparam=act_led_trigger=none等。
  • 禁用相机 LED 可减少电流，参数为disable_camera_led=1。
  • 调整 Turbo 模式，禁用强制 Turbo 模式可将电流从 1.62As 降低至 1.58As。

• 减少时间：

  • 调试启动，修改bootcode.bin文件启用详细 UART 日志，可获取启动过程中的详细信息。
  • 禁用 HDMI 探测，通过硬编码 EDID 字符串禁用自动检测视频参数。
  • 禁用 HAT、PoE 和 LCD 探测，禁用相关 I2C EEPROM 检测。
  • 禁用相机和显示探测，手动加载相机驱动。
  • 禁用 initramfs，可减少启动时间。
  • 测试过超频 SD 外设未发现显著差异，且存在数据 corruption 风险。
  • 优化内核加载，可尝试超频 GPU 处理器核心以减少加载时间，但副作用未知。
• 构建根文件系统/自定义内核：将系统迁移到自定义构建的 Buildroot 发行版，配置内核时去掉声音、大部分块设备和文件系统驱动、RAID、USB、HID、DVB、视频和帧缓冲支持等，禁用 KASLR 和 Spectre 缓解措施，得到 8.5MiB（未压缩）的内核。
• 最终结果：可在不到 3.5s 内启动到 Linux 用户空间程序，总能耗降至 1.82Ws，相比原始 Debian 减少了 5 倍。之后发现降低输入电压可进一步降低能耗，在 3.6V 下能耗为 1.438Ws，减少了 20%。
• 链接：提供了 SolarCamPi 的相关配置文件和 Buildroot 树的链接。