概述
1)Linux的初始内核映象以gzip压缩文件的格式存放在zImage或bzImage之中,内核的自举代码将它解压到1M内存开始处.在内核初始化时, 如果加载了压缩的initrd映象, 内核会将它解压到内存盘中,这两处解压过程都使用了lib/inflate.c文件.
2)inflate.c是从gzip源程序中分离出来的, 包含了一些对全局数据的直接引用,在使用时需要直接嵌入到代码中.gzip压缩文件时总是在前32K字节的范围内寻找重复的字符串进行编码,在解压时需要一个至少为32K字节的解压缓冲区,它定义为window[WSIZE].inflate.c使用get_byte()读取输入文件,它被定义成宏来提高效率.输入缓冲区指针必须定义为inptr, inflate.c中对之有减量操作.inflate.c调用flush_window()来输出window缓冲区中的解压出的字节串,每次输出长度用outcnt变量表示.在flush_window()中, 还必须对输出字节串计算CRC并且刷新crc变量. 在调用gunzip()开始解压之前,调用makecrc()初始化CRC计算表. 最后gunzip()返回0表示解压成功.
3)zImage或bzImage由16位引导代码和32位内核自解压映象两个部分组成. 对于zImage,内核自解压映象被加载到物理地址0x1000, 内核被解压到1M的部位. 对于bzImage,内核自解压映象被加载到1M开始的地方,内核被解压为两个片段,一个起始于物理地址0x2000-0x90000,另一个起始于高端解压映象之后,离1M开始处不小于低端片段最大长度的区域. 解压完成后,这两个片段被合并到1M的起始位置.
解压根内存盘映象文件的代码
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; drivers/block/rd.c
#ifdef BUILD_CRAMDISK
#define OF(args) args ; 用于函数原型声明的宏
#ifndef memzero
#define memzero(s, n) memset ((s), 0, (n))
#endif
typedef unsigned char uch; 定义inflate.c所使用的3种数据类型
typedef unsigned short ush;
typedef unsigned long ulg;
#define INBUFSIZ 4096 用户输入缓冲区尺寸
#define WSIZE 0x8000
static uch *inbuf; 用户输入缓冲区,与inflate.c无关
static uch *window; 解压窗口
static unsigned insize;
static unsigned inptr;
static unsigned outcnt;
static int exit_code;
static long bytes_out; 总解压输出长度,与inflate.c无关
static struct file *crd_infp, *crd_outfp;
#define get_byte() (inptr
一些调试宏
#define Assert(cond,msg)
#define Trace(x)
#define Tracev(x)
#define Tracevv(x)
#define Tracec(c,x)
#define Tracecv(c,x)
#define STATIC static
static int fill_inbuf(void);
static void flush_window(void);
static void *malloc(int size);
static void free(void *where);
static void error(char *m);
static void gzip_mark(void **);
static void gzip_release(void **);
#include "../../lib/inflate.c"
static void __init *malloc(int size)
{
return kmalloc(size, GFP_KERNEL);
}
static void __init free(void *where)
{
kfree(where);
}
static void __init gzip_mark(void **ptr)
{
; 读取用户一个标记
}
static void __init gzip_release(void **ptr)
{
; 归还用户标记
}
static int __init fill_inbuf(void) 填充输入缓冲区
{
if (exit_code) return -1;
insize = crd_infp->f_op->read(crd_infp, inbuf, INBUFSIZ,
if (insize == 0) return -1;
inptr = 1;
return inbuf[0];
}
static void __init flush_window(void) 输出window缓冲区中outcnt个字节串
{
ulg c = crc;
unsigned n;
uch *in, ch;
crd_outfp->f_op->write(crd_outfp, window, outcnt,
in = window;
for (n = 0; n ch = *in++;
c = crc_32_tab[((int)c ^ ch) 0xff] ^ (c >> 8); 计算输出串的CRC
}
crc = c;
bytes_out += (ulg)outcnt; 刷新总字节数
outcnt = 0;
}
static void __init error(char *x) 解压出错调用的函数
{
printk(KERN_ERR "%s", x);
exit_code = 1;
}
static int __init
crd_load(struct file * fp, struct file *outfp)
{
int result;
insize = 0;
inptr = 0;
outcnt = 0;
exit_code = 0;
bytes_out = 0;
crc = (ulg)0xffffffffL;
crd_infp = fp;
crd_outfp = outfp;
inbuf = kmalloc(INBUFSIZ, GFP_KERNEL);
if (inbuf == 0) {
printk(KERN_ERR "RAMDISK: Couldn't allocate gzip buffer\n");
return -1;
}
window = kmalloc(WSIZE, GFP_KERNEL);
if (window == 0) {
printk(KERN_ERR "RAMDISK: Couldn't allocate gzip window\n");
kfree(inbuf);
return -1;
}
makecrc();
result = gunzip();
kfree(inbuf);
kfree(window);
return result;
}
#endif
32位内核自解压代码
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; arch/i386/boot/compressed/head.S
.text
#include ·
#include
.globl startup_32 对于zImage该入口地址为0x1000; 对于bzImage为0x101000
startup_32:
cld
cli
movl $(__KERNEL_DS),%eax
movl %eax,%ds
movl %eax,%es
movl %eax,%fs
movl %eax