]> wimlib.net Git - wimlib/blob - README
read_huffsym(): Use 'unsigned' for 'entry' and 'key_bits'
[wimlib] / README
1                                   INTRODUCTION
2
3 This is wimlib version 1.7.2-BETA (August 2014).  wimlib is a C library for
4 creating, modifying, extracting, and mounting files in the Windows Imaging
5 Format (WIM files).  wimlib and its command-line frontend 'wimlib-imagex'
6 provide a free and cross-platform alternative to Microsoft's WIMGAPI, ImageX,
7 and DISM.
8
9                                   INSTALLATION
10
11 To install wimlib and wimlib-imagex on Windows, simply download and extract the
12 ZIP file containing the latest binaries from the SourceForge page
13 (http://sourceforge.net/projects/wimlib/).  You probably have already done this!
14
15 To install wimlib and wimlib-imagex on UNIX-like systems (with Linux being the
16 primary supported and tested platform), you must compile the source code, which
17 is also available at http://sourceforge.net/projects/wimlib/.  Alternatively,
18 check if a package has been prepared for your Linux distribution.  Example files
19 for Debian and RPM packaging are in the debian/ and rpm/ directories.
20
21                                     WIM FILES
22
23 A Windows Imaging (WIM) file is an archive designed primarily for archiving
24 Windows filesystems.  However, it can be used on other platforms as well, with
25 some limitations.  Like some other archive formats such as ZIP, files in WIM
26 archives may be compressed.  WIM files support multiple compression formats,
27 including LZX, XPRESS, and LZMS.  All these formats are supported by wimlib.
28
29 A WIM file consists of one or more "images".  Each image is an independent
30 top-level directory structure and is logically separate from all other images in
31 the WIM.  Each image has a name as well as a 1-based index in the WIM file.  To
32 save space, WIM archives automatically combine all duplicate files across all
33 images.
34
35 A WIM file may be either stand-alone or split into multiple parts.  Split WIMs
36 are read-only and cannot be modified.
37
38 Since version 1.6.0, wimlib also supports ESD (.esd) files, except when
39 encrypted.  These are still WIM files but they use a newer version of the file
40 format.
41
42                              IMAGEX IMPLEMENTATION
43
44 wimlib itself is a C library, and it provides a documented public API (See:
45 http://wimlib.sourceforge.net) for other programs to use.  However, it is also
46 distributed with a command-line program called "wimlib-imagex" that uses this
47 library to implement an imaging tool similar to Microsoft's ImageX.
48 wimlib-imagex supports almost all the capabilities of Microsoft's ImageX as well
49 as additional capabilities.  wimlib-imagex works on both UNIX-like systems and
50 Windows, although some features differ between the platforms.
51
52 Run `wimlib-imagex' with no arguments to see an overview of the available
53 commands and their syntax.  For additional documentation:
54
55   * If you have installed wimlib-imagex on a UNIX-like system, you will find
56     further documentation in the man pages; run `man wimlib-imagex' to get
57     started.
58
59   * If you have downloaded the Windows binary distribution, you will find the
60     documentation for wimlib-imagex in PDF format in the "doc" directory,
61     ready for viewing with any PDF viewer.  Please note that although the PDF
62     files are converted from UNIX-style "man pages", they do document
63     Windows-specific behavior when appropriate.
64
65                                 COMPRESSION RATIO
66
67 wimlib (and wimlib-imagex) can create XPRESS, LZX, or LZMS compressed WIM files.
68 wimlib includes its own compression codecs and does not use the compression API
69 available on some versions of Windows.
70
71 I have gradually been improving the compression codecs in wimlib.  For XPRESS
72 and LZX, they now usually outperform and outcompress the equivalent Microsoft
73 implementations.  Although results will vary depending on the data being
74 compressed, in the table below I present the results for a common use case:
75 compressing an x86 Windows PE image.  Each row displays the compression type,
76 the size of the resulting WIM file in bytes, and how many seconds it took to
77 create the file.  When applicable, the results with the equivalent Microsoft
78 implementation in WIMGAPI is included.
79
80   =============================================================================
81   | Compression            ||  wimlib (v1.7.2-BETA)  |  WIMGAPI (Windows 8.1) |
82   =============================================================================
83   | None             [1]   ||  361,404,682 in 3.4s   |  361,364,994 in 4.2s   |
84   | XPRESS           [2]   ||  138,398,747 in 4.2s   |  140,468,002 in 5.1s   |
85   | XPRESS (slow)    [3]   ||  135,284,950 in 10.3s  |  N/A                   |
86   | LZX (quick)      [4]   ||  131,861,913 in 4.7s   |  N/A                   |
87   | LZX (normal)     [5]   ||  126,855,247 in 14.9s  |  127,301,774 in 18.2s  |
88   | LZX (slow)       [6]   ||  126,245,561 in 32.1s  |  N/A                   |
89   | LZMS (non-solid) [7]   ||  122,126,328 in 16.4s  |  N/A                   |
90   | LZMS (solid)     [8]   ||  93,795,440  in 47.4s  |  88,789,426 in 96.8s   |
91   | "WIMBoot"        [9]   ||  167,121,495 in 5.3s   |  169,124,968 in 9.3s   |
92   | "WIMBoot" (slow) [10]  ||  165,219,818 in 9.4s   |  N/A                   |
93   =============================================================================
94
95 Notes:
96    [1] '--compress=none' for wimlib-imagex; '/compress:none' for DISM.
97
98    [2] '--compress=XPRESS' for wimlib-imagex; '/compress:fast' for DISM.
99        Compression chunk size defaults to 32768 bytes in both cases.
100
101    [3] '--compress=XPRESS:80' for wimlib-imagex; no known equivalent for DISM.
102        Compression chunk size defaults to 32768 bytes.
103
104    [4] '--compress=LZX:20' for wimlib-imagex; no known equivalent for DISM.
105        Compression chunk size defaults to 32768 bytes.
106
107    [5] '--compress=LZX' or '--compress=LZX:50' or no option for wimlib-imagex;
108        '/compress:maximum' for DISM.
109        Compression chunk size defaults to 32768 bytes in both cases.
110
111    [6] '--compress=LZX:100' for wimlib-imagex; no known equivalent for DISM.
112        Compression chunk size defaults to 32768 bytes.
113
114    [7] '--compress=LZMS' for wimlib-imagex; no known equivalent for DISM.
115        Compression chunk size defaults to 131072 bytes.
116
117    [8] '--solid' for wimlib-imagex.  Should be '/compress:recovery' for DISM,
118        but only works for /Export-Image, not /Capture-Image.  Compression chunk
119        size in solid blocks defaults to 33554432 for wimlib, 67108864 for DISM.
120
121    [9] '--wimboot' for wimlib-imagex; '/wimboot' for DISM.
122        This is really XPRESS compression with 4096 byte chunks, so the same as
123        '--compress=XPRESS --chunk-size=4096'.
124
125    [10] '--wimboot --compress=XPRESS:80' for wimlib-imagex;
126         no known equivalent for DISM.
127         Same format as [9], but trying harder to get a good compression ratio.
128
129 Note: wimlib-imagex's --compress option also accepts the "fast", "maximum", and
130 "recovery" aliases for XPRESS, LZX, and LZMS, respectively.
131
132 Testing environment:
133
134     - 64 bit binaries
135     - Windows 8.1 virtual machine running on Linux with VT-x
136     - 4 CPUs and 4 GiB memory given to virtual machine
137     - SSD-backed virtual disk
138     - All tests done with page cache warmed
139
140 The compression ratio provided by wimlib is also competitive with commonly used
141 archive formats.  Below are file sizes that result when the Canterbury corpus is
142 compressed with wimlib (v1.7.0), WIMGAPI (Windows 8), and some other
143 formats/programs:
144
145      =================================================
146      | Format                         | Size (bytes) |
147      =================================================
148      | tar                            | 2,826,240    |
149      | WIM (WIMGAPI, None)            | 2,814,278    |
150      | WIM (wimlib, None)             | 2,813,856    |
151      | WIM (WIMGAPI, XPRESS)          | 825,410      |
152      | WIM (wimlib, XPRESS)           | 792,024      |
153      | tar.gz (gzip, default)         | 738,796      |
154      | ZIP (Info-ZIP, default)        | 735,334      |
155      | tar.gz (gzip, -9)              | 733,971      |
156      | ZIP (Info-ZIP, -9)             | 732,297      |
157      | WIM (wimlib, LZX quick)        | 722,196      |
158      | WIM (WIMGAPI, LZX)             | 651,766      |
159      | WIM (wimlib, LZX normal)       | 649,204      |
160      | WIM (wimlib, LZX slow)         | 639,618      |
161      | WIM (wimlib, LZMS non-solid)   | 592,136      |
162      | tar.bz2 (bzip, default)        | 565,008      |
163      | tar.bz2 (bzip, -9)             | 565,008      |
164      | WIM (wimlib, LZMS solid)       | 525,270      |
165      | WIM (wimlib, LZMS solid, slow) | 521,700      |
166      | WIM (WIMGAPI, LZMS solid)      | 521,232      |
167      | tar.xz (xz, default)           | 486,916      |
168      | tar.xz (xz, -9)                | 486,904      |
169      | 7z  (7-zip, default)           | 484,700      |
170      | 7z  (7-zip, -9)                | 483,239      |
171      =================================================
172
173 Note: WIM does even better on directory trees containing duplicate files, which
174 the Canterbury corpus doesn't have.
175
176                                   NTFS SUPPORT
177
178 WIM images may contain data, such as alternate data streams and
179 compression/encryption flags, that are best represented on the NTFS filesystem
180 used on Windows.  Also, WIM images may contain security descriptors which are
181 specific to Windows and cannot be represented on other operating systems.
182 wimlib handles this NTFS-specific or Windows-specific data in a
183 platform-dependent way:
184
185   * In the Windows version of wimlib and wimlib-imagex, NTFS-specific and
186     Windows-specific data are supported natively.
187
188   * In the UNIX version of wimlib and wimlib-imagex, NTFS-specific and
189     Windows-specific data are ordinarily ignored; however, there is also special
190     support for capturing and extracting images directly to/from unmounted NTFS
191     volumes.  This was made possible with the help of libntfs-3g from the
192     NTFS-3g project.
193
194 For both platforms the code for NTFS capture and extraction is complete enough
195 that it is possible to apply an image from the "install.wim" contained in recent
196 Windows installation media (Vista, Windows 7, or Windows 8) directly to an NTFS
197 filesystem, and then boot Windows from it after preparing the Boot Configuration
198 Data.  In addition, a Windows installation can be captured (or backed up) into a
199 WIM file, and then re-applied later.
200
201                                    WINDOWS PE
202
203 A major use for wimlib and wimlib-imagex is to create customized images of
204 Windows PE, the Windows Preinstallation Environment, on either UNIX-like systems
205 or Windows without having to rely on Microsoft's software and its restrictions
206 and limitations.
207
208 Windows PE is a lightweight version of Windows that can run entirely from memory
209 and can be used to install Windows from local media or a network drive or
210 perform maintenance.  It is the operating system that runs when you boot from
211 the Windows installation media.
212
213 You can find Windows PE on the installation DVD for Windows Vista, Windows 7, or
214 Windows 8, in the file `sources/boot.wim'.  Windows PE can also be found in the
215 Windows Automated Installation Kit (WAIK), which is free to download from
216 Microsoft, inside the `WinPE.cab' file, which you can extract natively on
217 Windows, or on UNIX-like systems if you install either the `cabextract' or
218 `p7zip' programs.
219
220 In addition, Windows installations and recovery partitions frequently contain a
221 WIM containing an image of the Windows Recovery Environment, which is similar to
222 Windows PE.
223
224 A shell script `mkwinpeimg' is distributed with wimlib on UNIX-like systems to
225 ease the process of creating and customizing a bootable Windows PE image.
226
227                                   DEPENDENCIES
228
229 This section documents the dependencies of wimlib and the programs distributed
230 with it, when building for a UNIX-like system from source.  If you have
231 downloaded the Windows binary distribution of wimlib and wimlib-imagex then all
232 dependencies were already included and this section is irrelevant.
233
234 * libxml2 (required)
235         This is a commonly used free library to read and write XML documents.
236         Almost all Linux distributions should include this; however, you may
237         need to install the header files, which might be in a package named
238         "libxml2-dev" or similar.  For more information see http://xmlsoft.org/.
239
240 * libfuse (optional but recommended)
241         Unless configured --without-fuse, wimlib requires a non-ancient version
242         of libfuse.  Most Linux distributions already include this, but make
243         sure you have the libfuse package installed, and also libfuse-dev if
244         your distribution distributes header files separately.  FUSE also
245         requires a kernel module.  If the kernel module is available it should
246         automatically be loaded if you try to mount a WIM image.  For more
247         information see http://fuse.sourceforge.net/.
248
249 * libattr (optional but recommended)
250         Unless configured --without-fuse, wimlib also requires libattr.  Almost
251         all Linux distributions should include this; however, you may need to
252         install the header files, which might be in a package named "attr-dev",
253         "libattr1-dev", or similar.
254
255 * libntfs-3g (optional but recommended)
256         Unless configured --without-ntfs-3g, wimlib requires the library and
257         headers for libntfs-3g version 2011-4-12 or later to be installed.
258
259 * OpenSSL / libcrypto (optional)
260         wimlib can use the SHA-1 message digest implementation from libcrypto
261         (usually provided by OpenSSL) instead of compiling in yet another SHA-1
262         implementation.
263
264 * cdrkit (optional)
265 * mtools (optional)
266 * syslinux (optional)
267 * cabextract (optional)
268         The `mkwinpeimg' shell script will look for several other programs
269         depending on what options are given to it.  Depending on your Linux
270         distribution, you may already have these programs installed, or they may
271         be in the software repository.  Making an ISO filesystem requires
272         `mkisofs' from `cdrkit' (http://www.cdrkit.org).  Making a disk image
273         requires `mtools' (http://www.gnu.org/software/mtools) and `syslinux'
274         (http://www.syslinux.org).  Retrieving files from the Windows Automated
275         Installation Kit requires `cabextract' (http://www.cabextract.org.uk).
276
277                                  CONFIGURATION
278
279 This section documents the most important options that may be passed to the
280 "configure" script when building from source:
281
282 --without-ntfs-3g
283         If libntfs-3g is not available or is not version 2011-4-12 or later,
284         wimlib can be built without it, in which case it will not be possible to
285         capture or apply WIM images directly from/to NTFS volumes.
286
287         The default is --with-ntfs-3g when building for any UNIX-like system,
288         and --without-ntfs-3g when building for Windows.
289
290 --without-fuse
291         The --without-fuse option completely disables support for mounting WIM
292         images.  This removes dependencies on libfuse, librt, and libattr.  The
293         wimmount, wimmountrw, and wimunmount commands will not work.
294
295         The default is --with-fuse when building for Linux, and --without-fuse
296         otherwise.
297
298 --without-libcrypto
299         Build in functions for SHA-1 rather than using external SHA-1 functions
300         from libcrypto (usually provided by OpenSSL).
301
302         The default is to use libcrypto if it is found on your system.
303
304                                   PORTABILITY
305
306 wimlib works on both UNIX-like systems (Linux, Mac OS X, FreeBSD, etc.) and
307 Windows (XP and later).
308
309 As much code as possible is shared among all supported platforms, but there
310 necessarily are some differences in what features are supported on each platform
311 and how they are implemented.  Most notable is that file tree scanning and
312 extraction are implemented separately for Windows, UNIX, and UNIX (NTFS-3g
313 mode), to ensure a fast and feature-rich implementation of each platform/mode.
314
315 wimlib is mainly used on x86 and x86_64 CPUs, but it should also work on a
316 number of other GCC-supported 32-bit or 64-bit architectures.  No assumptions
317 are made about endianness, but some code assumes that unaligned memory accesses
318 are supported and relatively efficient.
319
320 Currently, gcc and clang are the only supported compilers.  A few nonstandard
321 extensions are used in the code.
322
323                                    REFERENCES
324
325 The WIM file format is partially specified in a document that can be found in
326 the Microsoft Download Center.  However, this document really only provides an
327 overview of the format and is not a formal specification.  It also does not
328 cover later extensions of the format, such as solid blocks.
329
330 With regards to the supported compression formats:
331
332 - Microsoft has official documentation for XPRESS that is of reasonable quality.
333 - Microsoft has official documentation for LZX, but in two different documents,
334   neither of which is completely applicable to its use in the WIM format, and
335   the first of which contains multiple errors.
336 - There does not seem to be any official documentation for LZMS, so my comments
337   and code in src/lzms-decompress.c may in fact be the best documentation
338   available for this particular compression format.
339
340 The algorithms used by wimlib's compression and decompression codecs are
341 inspired by a variety of sources, including open source projects and computer
342 science papers.
343
344 The code in ntfs-3g_apply.c and ntfs-3g_capture.c uses the NTFS-3g library,
345 which is a library for reading and writing to NTFS filesystems (the filesystem
346 used by recent versions of Windows).  See
347 http://www.tuxera.com/community/ntfs-3g-download/ for more information.
348
349 A limited number of other free programs can handle some parts of the WIM
350 file format:
351
352   * 7-zip is able to extract and create WIMs (as well as files in many
353     other archive formats).  However, wimlib is designed specifically to handle
354     WIM files and provides features previously only available in Microsoft's
355     implementation, such as the ability to mount WIMs read-write as well as
356     read-only, the ability to create compressed WIMs, the correct handling of
357     security descriptors and hard links, support for LZMS compression, and
358     support for solid archives.
359   * ImagePyX (https://github.com/maxpat78/ImagePyX) is a Python program that
360     provides similar capabilities to wimlib-imagex.  One thing to note, though,
361     is that it does not support compression and decompression by itself, but
362     instead relies on external native code, such as the codecs from wimlib.
363
364 If you are looking for an archive format that provides features similar to WIM
365 but was designed primarily for UNIX, you may want to consider SquashFS
366 (http://squashfs.sourceforge.net/).  However, you may find that wimlib works
367 surprisingly well on UNIX.  It will store hard links and symbolic links, and it
368 has optional support for storing UNIX owners, groups, modes, and special files
369 such as device nodes and FIFOs.  Actually, I use it to back up my own files on
370 Linux!
371
372                              LICENSE AND DISCLAIMER
373
374 See COPYING for information about the license.
375
376 wimlib is independently developed and does not contain any code, data, or files
377 copyrighted by Microsoft.  It is not known to be affected by any patents.
378
379 On UNIX-like systems, if you do not want wimlib to be dynamically linked with
380 libcrypto (OpenSSL), configure with --without-libcrypto.  This replaces the SHA1
381 implementation with built-in code and there will be no difference in
382 functionality.
383
384 wimlib comes with no warranty whatsoever.  Please submit a bug report (to
385 ebiggers3@gmail.com) if you find a bug in wimlib and/or wimlib-imagex.