zImage内核镜像解压过程详解

本文以linux- 2.6.14 内核在S 3C 2410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)

SECTIONS

{

  . = 0;

  _text = .;

  .text : {

    _start = .;

    *(.start)

    *(.text)

                     ……

}