zImage内核镜像解压过程详解

文章摘要：作者：刘洪涛，www.88dzw.com嵌入式培训中心讲师。本文以linux-2.6.14内核在S3C2410平台上运行为例，讲解内核的解压过程。 内核编译完成后会生成zImage内核镜像文件。关于bootloader加载zImage到内核，并且跳转到zImage开始地址运行zImage的过程，相信大家都很容易理解。但对于zImage是如何解压的过程，就不是那么好理解了。本文将结合部分关键代码，讲解zImage的解压过程。 先看看zImage的组成吧。在内核编译完成后会在arch/arm/boot/下生成zImage。 在arch/armboot/Makefile中：$(obj)/zImage

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　　作者：刘洪涛，www.88dzw.com嵌入式培训中心讲师。

　　本文以linux-2.6.14内核在S3C2410平台上运行为例，讲解内核的解压过程。

　　内核编译完成后会生成zImage内核镜像文件。关于bootloader加载zImage到内核，并且跳转到zImage开始地址运行zImage的过程，相信大家都很容易理解。但对于zImage是如何解压的过程，就不是那么好理解了。本文将结合部分关键代码，讲解zImage的解压过程。

　　先看看zImage的组成吧。在内核编译完成后会在arch/arm/boot/下生成zImage。

　　在arch/armboot/Makefile中：

　　$(obj)/zImage: $(obj)/compressed/vmlinux FORCE

　　 $(call if_changed,objcopy)

　　由此可见，zImage的是elf格式的arch/arm/boot/compressed/vmlinux二进制化得到的

　　在arch/armboot/compressed/Makefile中：

　　$(obj)/vmlinux: $(obj)/vmlinux.lds $(obj)/$(HEAD) $(obj)/piggy.o \

　　$(addprefix $(obj)/, $(OBJS)) FORCE

　　 $(call if_changed,ld)

　　$(obj)/piggy.gz: $(obj)/../Image FORCE

　　$(call if_changed,gzip)

　　$(obj)/piggy.o: $(obj)/piggy.gz FORCE

　　其中Image是由内核顶层目录下的vmlinux二进制化后得到的。注意：arch/arm/boot/compressed/vmlinux是位置无关的，这个有助于理解后面的代码。，链接选项中有个 –fpic参数：

　　EXTRA_CFLAGS := -fpic

　　总结一下zImage的组成，它是由一个压缩后的内核piggy.o，连接上一段初始化及解压功能的代码（head.o misc.o）,组成的。

　　下面就要看内核的启动了，那么内核是从什么地方开始运行的呢？这个当然要看lds文件啦。zImage的生成经历了两次大的链接过程：一次是顶层vmlinux的生成，由arch/arm/boot/vmlinux.lds（这个lds文件是由arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S生成的）决定；另一次是arch/arm/boot/compressed/vmlinux的生成，是由arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds（这个lds文件是由arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds.in生成的）决定。zImage的入口点应该由arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds决定。从中可以看出入口点为‘_start’

OUTPUT_ARCH(arm)

ENTRY(_start)

SECTI*

{

        . = 0;

       _text = .;

       .text : {

       _start = .;

       *(.start)

       *(.text)

                            ……

}

在arch/arm/boot/compressed/head.S中找到入口点。

　　看看head.S会做些什么样的工作：

　　• 对于各种Arm CPU的DEBUG输出设定，通过定义宏来统一操作；

　　•设置kernel开始和结束地址，保存architecture ID；

　　• 如果在ARM2以上的CPU中，用的是普通用户模式，则升到超级用户模式，然后关中断

　　• 分析LC0结构delta offset，判断是否需要重载内核地址(r0存入偏移量，判断r0是否为零)。

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