grub-mkimage源码分析---3
grub-mkimage源码分析—3
上一章分析了如何将kernel.img文件以及各个的模块和对应的依赖模块读取并写入内存映像kernel_img中，本章分析如何将kernel_img中的数据以及解压缩程序写入最终的core.img文件中。
grub_install_generate_image第四部分
util/mkimage.c
...
compress_kernel (image_target, kernel_img, layout.kernel_size + total_module_size,
&core_img, &core_size, comp);
free (kernel_img);
if (image_target->flags & PLATFORM_FLAGS_DECOMPRESSORS) {
char *full_img;
size_t full_size;
char *decompress_path, *decompress_img;
const char *name;
switch (comp) {
case GRUB_COMPRESSION_XZ:
name = "xz_decompress.img";
break;
case GRUB_COMPRESSION_LZMA:
name = "lzma_decompress.img";
break;
case GRUB_COMPRESSION_NONE:
name = "none_decompress.img";
break;
default:
grub_util_error (_("unknown compression %d"), comp);
}
decompress_path = grub_util_get_path (dir, name);
decompress_size = grub_util_get_image_size (decompress_path);
decompress_img = grub_util_read_image (decompress_path);
if ((image_target->id == IMAGE_I386_PC
|| image_target->id == IMAGE_I386_PC_PXE
|| image_target->id == IMAGE_I386_PC_ELTORITO)
&& decompress_size > GRUB_KERNEL_I386_PC_LINK_ADDR - 0x8200)
grub_util_error ("%s", _("Decompressor is too big"));
*((grub_uint32_t *) (decompress_img + image_target->decompressor_compressed_size))
= grub_host_to_target32 (core_size);
*((grub_uint32_t *) (decompress_img + image_target->decompressor_uncompressed_size))
= grub_host_to_target32 (layout.kernel_size + total_module_size);
full_size = core_size + decompress_size;
full_img = xmalloc (full_size);
memcpy (full_img, decompress_img, decompress_size);
memcpy (full_img + decompress_size, core_img, core_size);
free (core_img);
core_img = full_img;
core_size = full_size;
free (decompress_img);
free (decompress_path);
}
...首先通过compress_kernel函数将内核映像kernel_img压缩成core_img，返回的core_size中保存了core_img映像的大小，compress_kernel函数往下涉及到压缩方面的知识，这里就不往下分析了。传入的参数comp默认为GRUB_COMPRESSION_LZMA，因此解压缩模块的名称为lzma_decompress.img。lzma_decompress.img也由grub自身编译而成，查看grub-core下的makefile文件可知该文件由boot/i386/pc/startup_raw.S文件编译而来。
接下来计算lzma_decompress.img文件所在路径decompress_path，文件大小decompress_size，并通过grub_util_read_image 函数将该文件载入内存decompress_img。
对于i386而言，lzma_decompress.img文件的大小不能大于0x9000减去0x8200的值，其中0x8200是最终core.img的装载起始地址，头部就是lzma_decompress.img文件对应的映像，0x9000是core.img中kernel.img的装载起始地址，因此lzma_decompress.img的大小不能大于两者之差。
再往下，在lzma_decompress.img文件对应的内存映像decompress_img中设置压缩文件的大小core_size，以及解压缩后文件的大小layout.kernel_size + total_module_size，可以查看对应的源文件startup_raw.S，在该文件的头部预留了该空间。对应的文件偏移decompressor_compressed_size和decompressor_uncompressed_size分别由下列宏定义确定，
#define GRUB_DECOMPRESSOR_I386_PC_COMPRESSED_SIZE 0x08
#define GRUB_DECOMPRESSOR_I386_PC_UNCOMPRESSED_SIZE 0x0c准备工作完成后，接下来要合并两个文件，full_size计算压缩映像core_img和解压缩映像decompress_img大小的和，然后分配该大小的内存空间，并通过memcpy依次存入映像decompress_img和core_img，最后更新core_img和core_size的值。
grub_install_generate_image第五部分
util/mkimage.c
...
switch (image_target->id) {
case IMAGE_I386_PC:
case IMAGE_I386_PC_PXE:
case IMAGE_I386_PC_ELTORITO:
unsigned num;
char *boot_path, *boot_img;
size_t boot_size;
num = ((core_size + GRUB_DISK_SECTOR_SIZE - 1) >> GRUB_DISK_SECTOR_BITS);
boot_path = grub_util_get_path (dir, "diskboot.img");
boot_size = grub_util_get_image_size (boot_path);
if (boot_size != GRUB_DISK_SECTOR_SIZE)
grub_util_error ();
boot_img = grub_util_read_image (boot_path);
struct grub_pc_bios_boot_blocklist *block;
block = (struct grub_pc_bios_boot_blocklist *) (boot_img
+ GRUB_DISK_SECTOR_SIZE
- sizeof (*block));
block->len = grub_host_to_target16 (num);
grub_util_write_image (boot_img, boot_size, out, outname);
free (boot_img);
free (boot_path);
break;
...
}
grub_util_write_image (core_img, core_size, out, outname);
free (core_img);
free (kernel_path);
free (layout.reloc_section);
grub_util_free_path_list (path_list);
}首先计算core_img大小对应的扇区数num，然后获取diskboot.img文件路径boot_path，获取该文件大小boot_size，其必须为一个扇区的大小GRUB_DISK_SECTOR_BITS，默认为512字节，接着读取该文件至内存boot_img，
num为扇区数，向上取整。GRUB_DISK_SECTOR_BITS表示每个扇区的字节数，为512字节。然后设置diskboot.img文件中block列表，最后一项block的字段len（对应diskboot.S文件的blocklist_default_len标号处）设置为core_img对应的扇区大小num。
再往下通过grub_util_write_image将该diskboot.img文件对应的内存映像写入out中，最后继续调用grub_util_write_image将core_img也写入out中。
diskboot.img由boot/i386/pc/diskboot.S编译而来，由第一扇区的boot.S源码对应的内存映像负责装入内存。
总结
这里简单总结一下grub-mkimage生成的文件core.img的结构，首先是diskboot.img，接下来是解压缩程序lzma_decompress.img，再往下是kernel.img，最后是各个模块module对应的映像。
下面其实也可以猜到计算机启动后是怎么加载这些文件的了，首先读取第一扇区的boot.img，该文件处的某处一定保存了整个core.img的起始扇区，然后从该起始扇区处首先读取一个扇区，即diskboot.img，该映像的结尾处保存了后续映像的长度，根据该长度读取这些数据，数据的头部即lzma_decompress.img映像又保存了加压缩的参数，例如压缩文件的大小，以及解压缩后文件的大小，根据这些参数对后续数据进行解压缩，得到kernel.img以及各个module模块的映像起始地址，最后进入kernel.img的入口函数继续执行。