Linux コーナお待たせしました! 連載再開ハードを隠ぺいしたお任せ OS を組み込みで使う可能性を探る実験リサーチ! カーネル内部とことん可視化計画 Linux応答時間の実力第 7 回カーネル圧縮方式と起動時間の関係裏に 32M バイトのフラッシュ ROM ターゲット基板CAT724＋EB724A 自作ブートローダを書き込む SH-4Aマイコン SH7724 NORフラッシュ ROM 32Mバイト CPU 海老原祐太郎 CPU ボード CAT724 Linuxカーネルのバイナリの圧縮方法をいろいろ変えて起動速度を測るターゲット： SH4 プロセッサ SH7724 図 1　今回の実験…さまざまな圧縮方式で Linux カーネルのバイナリを作って自作ブートローダで起動する Linux カーネルは，バイナリとしてブートローダから起動されます．このブートローダを自作すれば，マイコンの内蔵フラッシュや外付けフラッシュなど，環境に応じて Linux を起動できるようになります．今回は，カーネルのバイナリを呼び出すブートローダを自作します．さらに，カーネルの圧縮方式をいろいろと変えて，CPU を起動してからカーネルをロードするまでの時間や，バイナリのファイル・サイズを測ってみます．基板の構成や用途に応じてバイナリの圧縮方式を選べるようになります．（編集部）こんな実験 ● いろいろな形式で圧縮した Linux カーネルをブートローダで起動する図 1 に実験の構成を示します．SH-4A マイコン搭載基板用のブートローダを自作し，外付けの NOR フベースボード EB724A には拡張コネクタが搭載されている写真 1　実験に使用した SH-4A マイコン搭載 Linux ボード CAT724 とベースボード EB724A ラッシュ ROM から CPU を起動し，圧縮された Linux カーネルのバイナリを呼び出します．このカーネル・バイナリはビルド時に圧縮方法を選べるので，デフォルトの gzip 圧縮，bzip2 圧縮，lzma 圧縮などのほか，非圧縮などでバイナリを作ってロード時間やファイル・サイズを調べます．その結果を表 1 に示します． ● ハードウェア実験に使用するボードは，写真 1 に示す SH-4A マイ表 1　カーネルの圧縮方法をいろいろ変えてみたデフォルトの圧縮方式 gzip（gz）を基準として測定した圧縮方式ロード時間［ms］ zImage（gz）圧縮方式サイズ［バイト］非圧縮（vmlinux.bin） 560 34% 非圧縮（vmlinux.bin） 4,781,408 191% zImage（gz 圧縮） 1,648 100% zImage（gz 圧縮） 2,506,784 100% zImage（bzip2 圧縮） 4,733 287% zImage（bzip2 圧縮） 2,383,904 95% zImage（lzma 圧縮） 3,815 231% zImage（lzma 圧縮） 2,056,224 82% zImage（xz 圧縮） 3,328 202% zImage（xz 圧縮） 2,056,224 82% zImage（lzo 圧縮） 770 47% zImage（lzo 圧縮） 2,711,584 108% （a）ロード時間 152 zImage（gz）（b）カーネルのファイル・サイズ第 1 回　電源投入からカーネルが起動するまでの動作（2013 年 11 月号）第 2 回　ハード制御で需要! 割り込み処理を時間で終わらせる三つのしくみ（2013 年 12 月号）第 3 回　マルチタスク OS のキモ! タスク切り替えの基本動作（2014 年 1 月号） 2014 年 9 月号