arch/arm/boot/compressed/vmlinux生成过程

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本文深入探讨了Linux内核中zImage到arch/arm/boot/compressed/vmlinux的生成流程，包括依赖关系、Q参数的作用、vmlinux.lds文件的生成以及最终的链接过程。

[Author: Bo Shen <voice.shen@gmail.com>]

[Linux kernel: 3.13-rc6, ]

前面文章讲解了zImage的生成过程(http://blog.youkuaiyun.com/voice_shen/article/details/17713441)，其要依赖于<arch/arm/boot/compressed/vmlinux>。下面详细讲解<arch/arm/boot/compressed/vmlinux>生成过程。

 51 $(obj)/compressed/vmlinux: $(obj)/Image FORCE
 52         $(Q)$(MAKE) $(build)=$(obj)/compressed $@

由51行可知，<arch/arm/compressed/vmlinux>的生成需要依赖于Image。后面给出分析。

其52行的$(Q)表示什么意思呢？查看Linux根目录下面的Makefile可知：

 300 # If KBUILD_VERBOSE equals 0 then the above command will be hidden.
 301 # If KBUILD_VERBOSE equals 1 then the above command is displayed.
 302 
 303 ifeq ($(KBUILD_VERBOSE),1)
 304   quiet =
 305   Q =
 306 else
 307   quiet=quiet_
 308   Q = @
 309 endif

由303～309行可知，Q的取值由KBUILD_VERBOSE是否为1决定。那么KBUILD_VERBOSE在什么情况下等于1呢？

  44 # To put more focus on warnings, be less verbose as default
  45 # Use 'make V=1' to see the full commands
  46 
  47 ifeq ("$(origin V)", "command line")
  48   KBUILD_VERBOSE = $(V)
  49 endif
  50 ifndef KBUILD_VERBOSE
  51   KBUILD_VERBOSE = 0
  52 endif

由上面代码可知，KBUILD_VERBOSE在执行命令"make V=1"的时候取值为1。

分析完Q的值后，就可以知道编译生成<arch/arm/boot/compressed/vmlinux>的过程了。其就是进入<arch/arm/boot/compressed>目录后执行： make vmlinux。下面进入到<arch/arm/boot/compressed>目录下查看Makefile文件。

179 $(obj)/vmlinux: $(obj)/vmlinux.lds $(obj)/$(HEAD) $(obj)/piggy.$(suffix_y).o \
180                 $(addprefix $(obj)/, $(OBJS)) $(lib1funcs) $(ashldi3) FORCE
181         @$(check_for_multiple_zreladdr)
182         $(call if_changed,ld)
183         @$(check_for_bad_syms)

根据vmlinux.lds，将这些文件链接在一起生成最后的vmlinux文件。

vmlinux.lds文件的生成：

195 $(obj)/vmlinux.lds: $(obj)/vmlinux.lds.in arch/arm/boot/Makefile $(KCONFIG_CONFIG)
196         @sed "$(SEDFLAGS)" < $< > $@

 84 SEDFLAGS        = s/TEXT_START/$(ZTEXTADDR)/;s/BSS_START/$(ZBSSADDR)/

从上面的代码可知，vmlinux.lds文件是把vmlinux.lds.in文件中的TEXT_START换成$(ZTEXTADDR), BSS_START换成$(ZBSSADDR)后得到。对于ARM来说，ZTEXTADDR＝0， ZBSSADDR＝ALIGN（8）。

185 $(obj)/piggy.$(suffix_y): $(obj)/../Image FORCE
186         $(call if_changed,$(suffix_y))
187 
188 $(obj)/piggy.$(suffix_y).o:  $(obj)/piggy.$(suffix_y) FORCE

因为编译Linux kernel选择了gzip,所以suffix_y=gzip。在185～186，对上一层目录的Image文件进行gzip压缩。

 86 suffix_$(CONFIG_KERNEL_GZIP) = gzip
 87 suffix_$(CONFIG_KERNEL_LZO)  = lzo
 88 suffix_$(CONFIG_KERNEL_LZMA) = lzma
 89 suffix_$(CONFIG_KERNEL_XZ)   = xzkern
 90 suffix_$(CONFIG_KERNEL_LZ4)  = lz4

OBJS如下：

 25 HEAD    = head.o
 26 OBJS    += misc.o decompress.o
 27 ifeq ($(CONFIG_DEBUG_UNCOMPRESS),y)
 28 OBJS    += debug.o
 29 endif
 33 OBJS            += string.o

综上所述，<arch/arm/boot/compressed/vmlinux>的生成，是将<arch/arm/boot/Image>进行gzip压缩，然后按照vmlinux.lds文件链接相关的文件。