核心 bzimage 的生成方式

在編譯kernel的時候，會編譯出乙個bzimage的檔案，據說這個是可以引導的檔案？

恩，關於這個問題，昨天我還真好好看了一下，發現還真是。玩了核心這麼多年，一直都以為是根目錄下的那個vmlinux是安裝時拷貝到/boot/目錄下的檔案，結果原來不是。真是慚愧慚愧。

我是從make install這個規則開始找下去的。

boot := arch/x86/boot
install:
$(q)$(make) $(build)=$(boot) $@

這個規則在arch/x86/makefile中，好奇為什麼沒有在根makefile裡找到。

那實際上真正執行的是在arch/x86/boot/makefile中這個規則

install:
sh $(srctree)/$(src)/install.sh $(kernelrelease) $(obj)/bzimage \
system.map "$(install_path)"

對應x86架構，在這個install.sh就是arch/x86/boot/install.sh。雖然指令碼中有幾種安裝核心的方式，不過我們只看其中一種也就能確認安裝在/boot/目錄下的是bzimage而不是vmlinux了。

cat $2 > $4/vmlinuz

所以說不看不知道，一看嚇一跳。以後不敢說自己懂核心了。

目標在**？

我們在核心編譯的小目標一文中也提到過，bzimage是x86平台下預設的目標之一。但是並沒有在根目錄的makefile中發現bzimage目標。而在根目錄的makefile中的前面部分有

include $(srctree)/arch/$(srcarch)/makefile

這個是不同的arch會include不同的檔案，比如是x86的架構就會include arch/x86/makefile

開啟一看，果不其然

# default kernel to build

all: bzimage

好了，我們終於找到這個bzimage的target了，在x86平台它也是all的一部分。

來看看具體是什麼

生成規則

在arch/x86/makefile中，bzimage具體定義是這麼個樣子的。

# kbuild_image specify target image being built
kbuild_image := $(boot)/bzimage
bzimage: vmlinux
ifeq ($(config_x86_decoder_selftest),y)
$(q)$(make) $(build)=arch/x86/tools posttest
endif
$(q)$(make) $(build)=$(boot) $(kbuild_image)
$(q)mkdir -p $(objtree)/arch/$(uts_machine)/boot
$(q)ln -fsn ../../x86/boot/bzimage $(objtree)/arch/$(uts_machine)/boot/$@

又是一坨這麼長的，整的好生心煩。幸好，看到了乙個眼熟的$(make) (bu

ild)

=(build)=

(build

)=(boot) $(kbuild_image)。這個不是我們編譯具體目標的時候經常看到的麼？咱來展開看一眼：

make -f scripts/makefile.build obj=arch/x86/boot arch/x86/boot/bzimage

是不是覺得好像親切了一些？

對scripts/makefile.build檔案再補充一點，在該檔案的開頭處出了包含了scripts/kbuild.include檔案，還包含了乙個$(build-file)檔案。

先來看一下這個變數的定義：

#the filename kbuild has precedence over makefile
kbuild-dir := $(if $(filter /%,$(src)),$(src),$(srctree)/$(src))
kbuild-file := $(if $(wildcard $(kbuild-dir)/kbuild),$(kbuild-dir)/kbuild,$(kbuild-dir)/makefile)
include $(kbuild-file)

你猜到了什麼不？沒猜到？再看一眼上面的注釋？

對了，這個就是單個目錄下符合kbuild系統的規則檔案。

你還記得編譯乙個核心模組時候那個makefile中定義的obj-y, obj-m麼？為什麼我們在核心模組中的規則檔案只需要定義這幾個變數，就可以編譯出目標檔案和模組呢？原因就是在scripts/makefile.build中包含了目標目錄下的規則檔案。

不懂也沒關係，看多了日後自然知曉。

先看一下當前包含的檔案，這次包含的是arch/x86/boot/makefile。裡面有這麼一句。

quiet_cmd_image = build   $@
cmd_image = $(obj)/tools/build $(obj)/setup.bin $(obj)/vmlinux.bin \
$(obj)/zoffset.h $@
$(obj)/bzimage: $(obj)/setup.bin $(obj)/vmlinux.bin $(obj)/tools/build force
$(call if_changed,image)
@echo 'kernel: $@ is ready' ' (#'`cat .version`')'

簡單明瞭，會心一笑。

所以最後的最後是通過tools/build這個使用者態工具生成bzimage檔案，而依賴的檔案是setup.bin和vmlinux.bin。

當然加上絕對路徑後，這幾個檔案分別是，

arch/x86/boot/tools/build arch/x86/boot/setup.bin arch/x86/boot/vmlinux.bin

arch/x86/boot/zoffset.h arch/x86/boot/bzimage

一張圖顯示依賴關係

setup.bin vmlinux.bin \ / \ /

bzimage

拷貝setup.bin

dest = fopen(ar**[4], "w");
file = fopen(ar**[1], "r");
c = fread(buf, 1, sizeof(buf), file);
if (fwrite(buf, 1, i, dest) != i)
die("writing setup failed");

先開啟了bzimage，叫dest。

然後讀取setup.bin到buf

最後寫入bzimage

拷貝vmlinux.bin

fd = open(ar**[2], o_rdonly);
kernel = mmap(null, sz, prot_read, map_shared, fd, 0);
/* copy the kernel code */
crc = partial_crc32(kernel, sz, crc);
if (fwrite(kernel, 1, sz, dest) != sz)
die("writing kernel failed");

先開啟了vmlinux.bin

做了一下map

拷貝到了dest指向的bzimage

是不是也挺簡單的呢。

bzimage的兩個組成部分vmlinux.bin和setup.bin又是怎麼出現的呢？

核心 bzimage 的生成方式

主鍵生成方式

GUID生成方式

物件的生成方式

核心 bzimage 的生成方式

主鍵生成方式

GUID生成方式

物件的生成方式

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