理解嵌入式ARM系统：zImage内核解压步骤解析

"嵌入式系统/ARM技术中的zImage内核镜像解压过程详解" 在嵌入式系统和ARM技术中，zImage内核镜像是Linux内核的一种压缩形式，它被设计用于节省存储空间和加载时间。在本文中，我们将深入探讨zImage的解压过程，以Linux 2.6.14内核在S3C2410平台上的实现为例。 首先，我们需要了解zImage的生成。在内核编译过程中，位于`arch/arm/boot/Makefile`中的规则指示编译器将`arch/arm/boot/compressed/vmlinux`对象文件转化为elf格式的zImage。这个转换过程是通过`objcopy`工具完成的，确保zImage包含了必要的压缩内核数据。 在`arch/arm/boot/compressed/Makefile`中，我们可以看到内核是如何被进一步处理的。`vmlinux`是未压缩的内核映像，由顶层目录下的`vmlinux`经过链接步骤(`ld`)生成。接着，`vmlinux`会被压缩成`piggy.gz`，这是一个gzip压缩的文件。然后，`objcopy`将`piggy.gz`转换为`.o`目标文件，即`piggy.o`，这样它就可以作为可加载的部分集成到zImage中。 当Bootloader加载zImage到内存后，解压过程就开始了。解压过程通常是在内核引导阶段的早期执行，由内核自身处理，而不是Bootloader。解压过程包括以下几个步骤： 1. **定位解压代码**：Bootloader会跳转到zImage的入口点，该位置包含解压程序的机器码。这些代码是压缩内核的一部分，位于zImage的头部。 2. **初始化**：解压代码会设置堆栈，初始化必要的寄存器，并确定解压的目标地址（通常是物理内存的较高地址）。 3. **解压算法**：解压代码使用一种叫做“LZMA”或“ gzip”的压缩算法来解压内核。这涉及到读取压缩流，解码并写入内存。 4. **校验和检查**：在解压过程中，可能会进行校验和检查，以验证解压后的数据是否正确无损。 5. **跳转到解压后的内核**：一旦解压完成，控制权会转移到解压后的新内核映像的入口点，继续启动过程，包括内存分配、设备初始化等。 这个解压过程对于嵌入式系统尤其重要，因为它们往往具有有限的内存和存储资源。通过压缩内核，可以减小加载到内存的大小，提高系统的启动速度。 理解zImage的解压过程对嵌入式系统开发者至关重要，因为这直接影响到内核的加载效率和系统启动时间。同时，如果遇到启动问题，了解这个过程也有助于调试和优化。通过研究内核源码，特别是`arch/arm/boot/compressed`目录下的代码，可以更深入地学习和掌握这一技术。