＜linux＞ uimage头部信息详解

最新推荐文章于 2025-05-05 17:44:22 发布

康米大虾

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文章标签： linux 服务器运维

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43580872/article/details/123885462?spm=1001.2101.3001.6650.2&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7ERate-2-123885462-blog-51426182.pc_relevant_default&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant

本文详细解析了U-Boot中U-Image头部信息的具体内容及其作用，包括魔术字、CRC校验、时间戳等关键字段，并通过实际例子进行了说明。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

转载：记得仰望星空

于 2022-03-31 22:31:13 发布

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文章标签： linux
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uimage头部信息详解
一、uboot中的源码展示
二、实例分析
1、ih_magic(魔术字）
2、ih_hcrc（头部crc32校验）
3、ih_time（时间戳）
4、ih_size（镜像大小）
5、ih_load（解压地址）
6、ih_ep （启动地址）
7、ih_dcrc（镜像crc32校验）
8、ih_os （镜像操作系统类型）
9、ih_arch（架构类型）
10、ih_type（镜像类型）
11、ih_comp（镜像压缩类型）
12、ih_name（镜像名称）
三、总结
一、uboot中的源码展示
随便找一个主线uboot，在uboot根目录下的include/image.h文件，定义了uboot头部信息的结构体。

/*
* Legacy format image header,
* all data in network byte order (aka natural aka bigendian).
*/
typedef struct image_header {
__be32 ih_magic; /* Image Header Magic Number 0x27051956 */
__be32 ih_hcrc; /* Image Header CRC Checksum */
__be32 ih_time; /* Image Creation Timestamp */
__be32 ih_size; /* Image Data Size */
__be32 ih_load; /* Data Load Address */
__be32 ih_ep; /* Entry Point Address */
__be32 ih_dcrc; /* Image Data CRC Checksum */
uint8_t ih_os; /* Operating System */
uint8_t ih_arch; /* CPU architecture */
uint8_t ih_type; /* Image Type */
uint8_t ih_comp; /* Compression Type */
uint8_t ih_name[IH_NMLEN]; /* Image Name */
} image_header_t;

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ih_magic：魔术字，固定为0x27051956，占4字节，方便uboot判断要启动的镜像是否为uimage格式。
ih_hcrc：整个头部的crc32校验，32位校验，所以占4字节。
ih_time：时间戳，占4字节，为16进制，表示uimage生成的时间。
ih_size：镜像数据大小，即除去头部信息外的数据大小，占4字节。
ih_load：镜像数据的解压地址，uboot启动过程中，需要将镜像数据解压到DDR的地址位置。占4字节。
ih_ep：镜像解压后，启动镜像的地址位置，占4字节。
ih_dcrc：除去头部信息外，所有镜像数据的crc32校验数值，占4字节。
ih_os：表示镜像是什么操作系统下的镜像。占1字节。
ih_arch：表示镜像所属的cpu架构，如arm、mips等。
ih_type：镜像类型，占1字节。
ih_comp：镜像的压缩类型，如gzip、lzma等，占1字节。
ih_name[IHNMLEN]：镜像的名称。占32字节。即名称最长32个字符。
整个头部信息，占用64字节，即0x40长度。

二、实例分析
以AP136固件的uboot header为例分析

AP136的kernel分区在后，所以镜像位置是从0x00630000开始，头部信息占用0x40长度，所以到0x00630040结束。

1、ih_magic(魔术字）
首先可以看到27 05 19 56,即0x27051956，为uboot头部信息的魔术字，可以看到该镜像是个uimage格式的镜像。这里可以看到该镜像的存储方式是大端模式，即低地址，存放高位数据。

2、ih_hcrc（头部crc32校验）
接下来四字节DB 85 93 13，表示头部的crc32校验,使用win32将头部信息截取出来

同时将校验位设置为0，因为没有计算校验之前，是0。

使用linux的crc32工具，算出其校验值。

crc32 uboot_header.bin
db859313
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可以看到计算出来的结果与uboot head中的DB 85 93 13一致。这里要注意，计算crc32之前一定要将校验位设置为0.

3、ih_time（时间戳）
再往后读取4字节，60 3C E8 2A,即为时间戳。即0x603CE82A，转换为10进制为1614604330
使用时间戳转换工具，可以看到镜像生成的时间是2021-03-01 21:12:10。

4、ih_size（镜像大小）
再读取4字节，00 14 4F E8,0x00144FE8,转换为10进制为1331176字节。将除去uboot head以外的数据截取出来。

可以到大小为1131176字节。

5、ih_load（解压地址）
往后读取4字节， 80 06 00 00，即0x8060 0000这个地址，uboot需要将镜像解压到该地址。

6、ih_ep （启动地址）
往后读取4字节，80 06 00 00，即0x8060 0000，可以看到启动镜像的地址，即解压地址。

7、ih_dcrc（镜像crc32校验）
往后读取4字节，为镜像数据的crc32校验，6B BD 55 AF, 同样我们将提取出来的kernel进行crc32计算

crc32 kernel.bin
6bbd55af
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没问题，与头部信息一致。

8、ih_os （镜像操作系统类型）
读取1字节，05， os类型, 5对应位linux, 在uboot根目录下的include/image.h可以看到。

/*
* Operating System Codes
*/
#define IH_OS_INVALID 0 /* Invalid OS */
#define IH_OS_OPENBSD 1 /* OpenBSD */
#define IH_OS_NETBSD 2 /* NetBSD */
#define IH_OS_FREEBSD 3 /* FreeBSD */
#define IH_OS_4_4BSD 4 /* 4.4BSD */
#define IH_OS_LINUX 5 /* Linux */
#define IH_OS_SVR4 6 /* SVR4 */
#define IH_OS_ESIX 7 /* Esix */
#define IH_OS_SOLARIS 8 /* Solaris */
#define IH_OS_IRIX 9 /* Irix */
#define IH_OS_SCO 10 /* SCO */
#define IH_OS_DELL 11 /* Dell */
#define IH_OS_NCR 12 /* NCR */
#define IH_OS_LYNXOS 13 /* LynxOS */
#define IH_OS_VXWORKS 14 /* VxWorks */
#define IH_OS_PSOS 15 /* pSOS */
#define IH_OS_QNX 16 /* QNX */
#define IH_OS_U_BOOT 17 /* Firmware */
#define IH_OS_RTEMS 18 /* RTEMS */
#define IH_OS_ARTOS 19 /* ARTOS */
#define IH_OS_UNITY 20 /* Unity OS */
#define IH_OS_INTEGRITY 21 /* INTEGRITY */
#define IH_OS_OSE 22 /* OSE */
#define IH_OS_PLAN9 23 /* Plan 9 */
#define IH_OS_OPENRTOS 24 /* OpenRTOS */

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9、ih_arch（架构类型）
再读取1字节， 05，架构类型，对应mips架构，在uboot根目录下的include/image.h可以看到。

/*
* CPU Architecture Codes (supported by Linux)
*/
#define IH_ARCH_INVALID 0 /* Invalid CPU */
#define IH_ARCH_ALPHA 1 /* Alpha */
#define IH_ARCH_ARM 2 /* ARM */
#define IH_ARCH_I386 3 /* Intel x86 */
#define IH_ARCH_IA64 4 /* IA64 */
#define IH_ARCH_MIPS 5 /* MIPS */
#define IH_ARCH_MIPS64 6 /* MIPS 64 Bit */
#define IH_ARCH_PPC 7 /* PowerPC */
#define IH_ARCH_S390 8 /* IBM S390 */
#define IH_ARCH_SH 9 /* SuperH */
#define IH_ARCH_SPARC 10 /* Sparc */
#define IH_ARCH_SPARC64 11 /* Sparc 64 Bit */
#define IH_ARCH_M68K 12 /* M68K */
#define IH_ARCH_MICROBLAZE 14 /* MicroBlaze */
#define IH_ARCH_NIOS2 15 /* Nios-II */
#define IH_ARCH_BLACKFIN 16 /* Blackfin */
#define IH_ARCH_AVR32 17 /* AVR32 */
#define IH_ARCH_ST200 18 /* STMicroelectronics ST200 */
#define IH_ARCH_SANDBOX 19 /* Sandbox architecture (test only) */
#define IH_ARCH_NDS32 20 /* ANDES Technology - NDS32 */
#define IH_ARCH_OPENRISC 21 /* OpenRISC 1000 */
#define IH_ARCH_ARM64 22 /* ARM64 */
#define IH_ARCH_ARC 23 /* Synopsys DesignWare ARC */
#define IH_ARCH_X86_64 24 /* AMD x86_64, Intel and Via */
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10、ih_type（镜像类型）
再读取1字节， 02，表示镜像类型，对应为os kernel image，操作系统镜像。同样在uboot根目录下的include/image.h可以看到。

#define IH_TYPE_INVALID 0 /* Invalid Image */
#define IH_TYPE_STANDALONE 1 /* Standalone Program */
#define IH_TYPE_KERNEL 2 /* OS Kernel Image */
#define IH_TYPE_RAMDISK 3 /* RAMDisk Image */
#define IH_TYPE_MULTI 4 /* Multi-File Image */
#define IH_TYPE_FIRMWARE 5 /* Firmware Image */
#define IH_TYPE_SCRIPT 6 /* Script file */
#define IH_TYPE_FILESYSTEM 7 /* Filesystem Image (any type) */
#define IH_TYPE_FLATDT 8 /* Binary Flat Device Tree Blob */
#define IH_TYPE_KWBIMAGE 9 /* Kirkwood Boot Image */
#define IH_TYPE_IMXIMAGE 10 /* Freescale IMXBoot Image */
#define IH_TYPE_UBLIMAGE 11 /* Davinci UBL Image */
#define IH_TYPE_OMAPIMAGE 12 /* TI OMAP Config Header Image */
#define IH_TYPE_AISIMAGE 13 /* TI Davinci AIS Image */
#define IH_TYPE_KERNEL_NOLOAD 14 /* OS Kernel Image, can run from any load address */
#define IH_TYPE_PBLIMAGE 15 /* Freescale PBL Boot Image */
#define IH_TYPE_MXSIMAGE 16 /* Freescale MXSBoot Image */
#define IH_TYPE_GPIMAGE 17 /* TI Keystone GPHeader Image */
#define IH_TYPE_ATMELIMAGE 18 /* ATMEL ROM bootable Image */
#define IH_TYPE_SOCFPGAIMAGE 19 /* Altera SOCFPGA Preloader */
#define IH_TYPE_X86_SETUP 20 /* x86 setup.bin Image */
#define IH_TYPE_LPC32XXIMAGE 21 /* x86 setup.bin Image */
#define IH_TYPE_LOADABLE 22 /* A list of typeless images */
#define IH_TYPE_RKIMAGE 23 /* Rockchip Boot Image */
#define IH_TYPE_RKSD 24 /* Rockchip SD card */
#define IH_TYPE_RKSPI 25 /* Rockchip SPI image */
#define IH_TYPE_ZYNQIMAGE 26 /* Xilinx Zynq Boot Image */

#define IH_TYPE_COUNT 27 /* Number of image types */
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11、ih_comp（镜像压缩类型）
再读取1字节， 03，镜像的压缩算法类型，对应lzma压缩类型。同样在uboot根目录下的include/image.h可以看到。

/*
* Compression Types
*/
#define IH_COMP_NONE 0 /* No Compression Used */
#define IH_COMP_GZIP 1 /* gzip Compression Used */
#define IH_COMP_BZIP2 2 /* bzip2 Compression Used */
#define IH_COMP_LZMA 3 /* lzma Compression Used */
#define IH_COMP_LZO 4 /* lzo Compression Used */
#define IH_COMP_LZ4 5 /* lz4 Compression Used */
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12、ih_name（镜像名称）
读取剩余的32字节。名称为MIPS OpenWrt Linux-4.4.194。

三、总结
uboot头部占64字节。为了方便uboot启动镜像，即bootm命令。
头部信息包括，魔术字（4）、头部crc32校验（4）、生成uimage的时间戳（4）、镜像数据大小（4）、解压地址（4）、启动地址（4）、镜像数据crc32校验（4）、镜像操作系统类型（1）、镜像架构类型（1）、镜像类型（1）、镜像压缩算法类型（1）、镜像名称（32）.
计算头部crc32时，需要将校验位设置为0.
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