imagex_info(): Do not leak WIMStruct when file not writable
[wimlib] / README
1                                    WIMLIB
2
3 This is wimlib version 1.3.3 (April 2013).  wimlib can be used to read, write,
4 and mount files in the Windows Imaging Format (WIM files).  These files are
5 normally created by using the `imagex.exe' utility on Windows, but this library
6 provides a free implementation of ImageX for UNIX-based systems.
7
8 wimlib 1.3.0 and later have support for Windows.  See the file "README.WINDOWS"
9 for more details.
10
11                                    WIM FILES
12
13 A Windows Imaging (WIM) file is an archive.  Like some other archive formats
14 such as ZIP, files in WIM archives may be compressed.  WIM archives support two
15 Microsoft-specific compression formats:  LZX and XPRESS.  Both are based on LZ77
16 and Huffman encoding, and both are supported by wimlib.
17
18 Unlike ZIP files, WIM files can contain multiple independent toplevel directory
19 trees known as images.  While each image has its own metadata describing a
20 directory tree and file access modes, files are not duplicated for each image;
21 instead, each file is included only once in the entire WIM.  Microsoft did this
22 so that in one WIM file, they could do things like have 5 different versions of
23 Windows that are almost exactly the same.
24
25 Microsoft provides documentation for the WIM file format, XPRESS compression
26 format, and LZX compression format.  The XPRESS documentation is acceptable, but
27 the LZX documentation is not entirely correct, and the WIM documentation itself
28 is incomplete.
29
30 A WIM file may be either stand-alone or split into multiple parts.
31
32                                     PROGRAMS
33
34 wimlib provides a public API for other programs to use, but also comes with two
35 programs: `wimlib-imagex' and `mkwinpeimg'.
36
37 `wimlib-imagex' is intended to be like the imagex.exe program from Windows.
38 `wimlib-imagex' can be used to create, extract, and mount WIM files.  Both
39 read-only and read-write mounts are supported.  See the man page
40 `doc/wimlib-imagex.1' for more details.
41
42 `mkwinpeimg' is shell script that makes it easy to create a customized bootable
43 image of Windows PE that can be put on a CD or USB drive, or published on a
44 server for PXE booting.  See the main page `doc/mkwinpeimg.1' for more details.
45
46 There is an additional program, `wimapply', that is not installed by default.
47 It can be used to build a small executable with the ability to apply a WIM image
48 from a standalone WIM, without having to build the whole shared library.  This
49 could be useful on Linux boot clients that only need to be able to apply a WIM,
50 not capture/split/join/append/export/mount a WIM.  See `programs/wimapply.c'.
51
52                                COMPRESSION RATIO
53
54 wimlib can create XPRESS or LZX compressed WIM archives.  Currently, the XPRESS
55 compression ratio is slightly better than that provided by Microsoft's software,
56 while the LZX compression ratio is approaching that of Microsoft's software but
57 is not quite there yet.  Running time is as good as or better than Microsoft's
58 software, especially with multithreaded compression, available in wimlib v1.1.0
59 and later.
60
61 The following tables compare the compression ratio and performance for creating
62 a compressed Windows PE image (disk usage of about 524 MB, uncompressed WIM size
63 361 MB):
64
65         Table 1. WIM size
66
67                                         XPRESS Compression      LZX Compression
68         wimlib-imagex (v1.2.1):         138,971,353 bytes       131,379,943 bytes
69         Microsoft imagex.exe:           140,406,981 bytes       127,249,176 bytes
70
71         Table 2. Time to create WIM
72
73                                            XPRESS Compression   LZX Compression
74         wimlib-imagex (v1.2.1, 2 threads): 11 sec               17 sec
75         Microsoft imagex.exe:              25 sec               89 sec
76
77                                   NTFS SUPPORT
78
79 As of version 1.0.0, wimlib supports capturing and applying images directly to
80 NTFS volumes.  This was made possible with the help of libntfs-3g from the
81 NTFS-3g project.  This feature supports capturing and restoring NTFS-specific
82 data such as security descriptors, alternate data streams, and reparse point
83 data.
84
85 The code for NTFS image capture and image application is complete enough that it
86 is possible to apply an image from the "install.wim" contained in recent Windows
87 installation media (Vista, Windows 7, or Windows 8) directly to a NTFS volume,
88 and then boot Windows from it after preparing the Boot Configuration Data.  In
89 addition, a Windows installation can be captured (or backed up) into a WIM file,
90 and then re-applied later.
91
92                                    WINDOWS PE
93
94 A major use for this library is to create customized images of Windows PE, the
95 Windows Preinstallation Environment, without having to rely on Windows.  Windows
96 PE is a lightweight version of Windows that can run entirely from memory and can
97 be used to install Windows from local media or a network drive or perform
98 maintenance.  Windows PE is the operating system that runs when you boot from
99 the Windows installation media.
100
101 You can find Windows PE on the installation DVD for Windows Vista, Windows 7, or
102 Windows 8, in the file `sources/boot.wim'.  Windows PE can also be found in the
103 Windows Automated Installation Kit (WAIK), which is free to download from
104 Microsoft, inside the `WinPE.cab' file, which you can extract if you install
105 either the `cabextract' or `p7zip' programs.
106
107 In addition, Windows installations and recovery partitions frequently contain a
108 WIM containing an image of the Windows Recovery Environment, which is similar to
109 Windows PE.
110
111                                   DEPENDENCIES
112
113 * libxml2 (required)
114         This is a commonly used free library to read and write XML files.  You
115         likely already have it installed as a dependency for some other program.
116         For more information see http://xmlsoft.org/.
117
118 * libfuse (optional but highly recommended)
119         Unless configured with --without-fuse, wimlib requires a non-ancient
120         version of libfuse to be installed.  Most GNU/Linux distributions
121         already include this, but make sure you have the libfuse package
122         installed, and also libfuse-dev if your distribution distributes header
123         files separately.  FUSE also requires a kernel module.  If the kernel
124         module is available it will automatically be loaded if you try to mount
125         a WIM file.  For more information see http://fuse.sourceforge.net/.
126         FUSE is also available for FreeBSD.
127
128 * libntfs-3g (optional but highly recommended)
129         Unless configured with --without-ntfs-3g, wimlib requires the library
130         and headers for libntfs-3g version 2011-4-12 or later to be installed.
131         Versions dated 2010-3-6 and earlier do not work because they are missing
132         the header xattrs.h (and the file xattrs.c, which contains functions we
133         need).  libntfs-3g version 2013-1-13 is compatible only with wimlib
134         1.2.4 and later.
135
136 * OpenSSL / libcrypto (optional)
137         wimlib can use the SHA1 message digest code from OpenSSL instead of
138         compiling in yet another SHA1 implementation.   (See LICENSE section.)
139
140 * cdrkit (optional)
141 * mtools (optional)
142 * syslinux (optional)
143 * cabextract (optional)
144         The `mkwinpeimg' shell script will look for several other programs
145         depending on what options are given to it.  Depending on your GNU/Linux
146         distribution, you may already have these programs installed, or they may
147         be in the software repository.  Making an ISO filesystem requires
148         `mkisofs' from `cdrkit' (http://www.cdrkit.org).  Making a disk image
149         requires `mtools' (http://www.gnu.org/software/mtools) and `syslinux'
150         (http://www.syslinux.org).  Retrieving files from the Windows Automated
151         Installation Kit requires `cabextract' (http://www.cabextract.org.uk).
152
153                                  CONFIGURATION
154
155 Besides the various well-known options, the following options can be passed to
156 wimlib's `configure' script:
157
158 --without-ntfs-3g
159         If libntfs-3g is not available or is not version 2011-4-12 or later,
160         wimlib can be built without it, in which case it will not be possible to
161         apply or capture images directly to/from NTFS volumes.
162
163 --without-fuse
164         If libfuse or the FUSE kernel module is not available, wimlib can be
165         compiled with --without-fuse.  This will remove the ability to mount and
166         unmount WIM files.
167
168 --without-libcrypto
169         Build in functions for SHA1 rather than using external SHA1 functions
170         from libcrypto (part of OpenSSL).  The default is to use libcrypto if it
171         is found on the system.
172
173 --enable-xattr, --disable-xattr
174         Enable or disable support for the extended-attributes interface to NTFS
175         alternate data streams in mounted WIMs.  To support these, wimlib
176         requires that the setxattr() function and the attr/xattr.h header are
177         available.  The default is to autodetect whether support is possible.
178
179 --disable-multithreaded-compression
180         By default, data will be compressed using multiple threads when writing
181         a WIM, unless only 1 processor is detected.  Specify this option to
182         disable support for this.
183
184 --enable-ssse3-sha1
185         Use a very fast assembly language implementation of SHA1 from Intel.
186         Only use this if the build target supports the SSSE3 instructions.
187
188 --disable-custom-memory-allocator
189         If this option is given, a very small amount of space will be saved by
190         removing support for the wimlib_set_memory_allocator() function.
191         wimlib-imagex will be unaffected.
192
193 --enable-verify-compression
194         If this option is given, every time wimlib compresses a data block, it
195         will decompress it into a temporary buffer and abort the program with an
196         error message if the decompressed data does not exactly match the
197         original data.  This only makes compression about 10% slower.  This
198         checking is disabled by default because there are no known bugs in the
199         compression code, and the SHA1 message digest of every extracted file is
200         checked anyway.
201
202 --disable-error-messages
203         Save some space by removing all error messages from the library.
204
205 --disable-assertions
206         Remove all assertions, even the ones that are included by default.
207
208 --enable-more-assertions
209         Enable assertions that are not included by default.
210
211 --enable-debug
212         Include debugging messages.  Only use this option if you have found a
213         bug in the library.
214
215 --enable-more-debug
216         Include more debugging messages.  Only use this option if you have found
217         a bug in the library.
218
219                                   PORTABILITY
220
221 wimlib has primarily been tested on Linux and Windows (primarily Windows 7, but
222 also Windows XP and Windows 8).
223
224 wimlib may work on FreeBSD and Mac OS X.  However, this is not well tested.  If
225 you do not have libntfs-3g 2011-4-12 or later available, you must configure
226 wimlib with --without-ntfs-3g.  On FreeBSD, before mounting a WIM you need to
227 load the POSIX message queue module (run `kldload mqueuefs').
228
229 The code pays attention to endianness, so it should work on big-endian
230 architectures, but I've never tested this so do not expect it to work.
231
232                                    REFERENCES
233
234 The WIM file format is specified in a document that can be found in the
235 Microsoft Download Center.  There is a similar document that specifies the LZX
236 compression format, and a document that specifies the XPRESS compression format.
237 However, many parts of these formats are poorly documented, and some parts have
238 no documentation whatsoever.  Some particularly poorly documented parts of the
239 formats have had comments added in various places in the library.  Please see
240 the code and/or ask me if you have any questions about the WIM file format as it
241 exists in reality and not as it exists in Microsoft's poorly written
242 documentation.
243
244 The code in ntfs-apply.c and ntfs-capture.c uses the NTFS-3g library, which is a
245 library for reading and writing to NTFS filesystems (the filesystem used by
246 recent versions of Windows).  See
247 http://www.tuxera.com/community/ntfs-3g-download/ for more information.
248
249 lzx-decompress.c, the code to decompress WIM file resources that are compressed
250 using LZX compression, is originally based on code from the cabextract project
251 (http://www.cabextract.org.uk).
252
253 lzx-compress.c, the code to compress WIM file resources using LZX compression,
254 is originally based on code written by Matthew Russotto (www.russotto.net/chm/).
255
256 lz77.c, the code to find LZ77 matches (used for both XPRESS and LZX compression),
257 is based on code from zlib.
258
259 A very limited number of other free programs can handle some parts of the WIM
260 file format.  7-zip is able to extract and create WIMs (as well as files in many
261 other archive formats).  However, wimlib is designed specifically to handle WIM
262 files and provides features previously only available in Microsoft's imagex.exe,
263 such as the ability to mount WIMs read-write as well as read-only, the ability
264 to create LZX or XPRESS compressed WIMs, and the correct handling of security
265 descriptors and hard links.
266
267 An earlier version of wimlib is being used to deploy Windows 7 from the Ultimate
268 Deployment Appliance.  For more information see
269 http://www.ultimatedeployment.org/.
270
271 You can see the documentation about Microsoft's version of the imagex program at
272 http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc749447(v=ws.10).aspx, so you can
273 see how it compares to the version provided by this library.
274
275                       GNU/Linux equivalents of WIM format
276
277 What's the equivalent way to capture the filesystem of a GNU/Linux operating
278 system into an archive file?  You have a few options:
279
280 SquashFS:
281         SquashFS (http://squashfs.sourceforge.net/) provides a compressed,
282         read-only filesystem for Linux, and it's probably the closest equivalent
283         of the WIM format and better designed.  Although you can't mount
284         SquashFS read-write, when wimlib does this for WIM files it's really an
285         illusion since the WIM isn't actually modified until the image is
286         unmounted.  Multiple top-level images in SquashFS files are not
287         supported, although nothing stops you from just putting each image in a
288         separate directory.
289
290 FSArchiver:
291         FSArchiver (http://www.fsarchiver.org/Main_Page) is not widely used, but
292         it appears to have some features quite similar to the WIM format.
293
294 Tar:
295         The well-known tar format can usually capture a UNIX filesystem just
296         fine, and compressing the tar file produces a good compression ratio
297         (better than WIM, especially if using XZ compression), but there is no
298         support for random access, file deduplication, multiple images per
299         archive, or extended attributes.
300
301 Zip:
302         Zip shares some features with WIM but is not designed to store entire
303         filesystems.
304
305 7z:
306         The 7z format has some nice features but is unfortunately not designed
307         with UNIX in mind.
308
309                                 MORE INFORMATION
310
311 See the manual pages for `wimlib-imagex', the manual pages for the subcommands
312 of `wimlib-imagex', and the manual page for `mkwinpeimg'.
313
314 As of version 0.5.0, wimlib's public API is documented.  Doxygen is required to
315 build the documentation.  To build the documentation, run `configure', then
316 enter the directory `doc' and run `doxygen'.  The HTML documentation will be
317 created in a directory named `html'.
318
319                                     LICENSE
320
321 As of version 1.0.0, wimlib is released under the GNU GPL version 3.0 or later.
322 This includes the files in the `programs' directory as well as the files in the
323 `src' directory.
324
325 wimlib is independently developed and does not contain any code, data, or files
326 copyrighted by Microsoft.  It is not known to be affected by any patents.
327
328 By default, wimlib will be linked to the system library "libcrypto", which
329 probably will be OpenSSL.  Some people believe that GPL code cannot be linked to
330 OpenSSL without a linking exception.  As far as I know, I cannot officially
331 include a linking exception with the license of this library because several
332 files could be considered derived works of code copyrighted by others.  If you
333 believe this to be a problem, configure with --without-libcrypto to avoid
334 linking with OpenSSL.  There is no difference in functionality--- there will
335 just be stand-alone SHA1 message digest code built into the library.
336
337                                    DISCLAIMER
338
339 wimlib is experimental.  Use Microsoft's `imagex.exe' if you want to make sure
340 your WIM files are made correctly (but beware: Microsoft's version contains some
341 bugs).
342
343 Please submit a bug report (to ebiggers3@gmail.com) if you find a bug in wimlib.
344
345 Some parts of the WIM file format are poorly documented or even completely
346 undocumented, so I've just had to do the best I can to read and write WIMs that
347 appear to be compatible with Microsoft's software.