Linux内核文件

简介

Linux kernel 源码经过编译后，可以生成不同格式的映像文件用于启动， 这些linux内核文件：

1. vmlinux: 编译出来的最原始的内核文件，未压缩。
2. zImage: 是vmlinux经过gzip压缩后的文件。
3. bzImage: bz表示“big zImage”，不是用bzip2压缩的。两者的不同之处在于: zImage解压缩内核到低端内存(第一个640K)， bzImage解压缩内核到高端内存(1M以上)。 如果内核比较小，那么采用zImage或bzImage都行，如果比较大应该用bzImage。
4. uImage: U-boot专用的映像文件，它是在zImage之前加上一个长度为0x40的tag。
5. vmlinuz: 是bzImage/zImage文件的拷贝或指向bzImage/zImage的链接，vmlinuz是可引导的、压缩的内核。
6. initrd: 是“initial ramdisk”的简写。一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。

vmlinuz

vmlinuz是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“Virtual Memory”。

Linux 支持虚拟内存，不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存，因此得名“vm”。

vmlinuz 的建立有两种方式：

1. 编译kernel时通过make zImage创建，然后通过:cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/zImage /boot/vmlinuz产生。zImage适用于小内核的情况，它的存在是为了向后的兼容性。

2. 编译kernel时通过命令make bzImage创建，然后通过:cp/usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/bzImage /boot/vmlinuz产生。bzImage是压缩的内核映像，需要注意，bzImage不是用bzip2压缩的，bzImage中的bz容易引起误解，bz表示“big zImage”。 bzImage中的b是“big”意思。 zImage(vmlinuz)和bzImage(vmlinuz)都是用gzip压缩的。它们不仅是一个压缩文件，而且在这两个文件的开头部分内嵌有 gzip解压缩代码。所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。

initrd-x.x.x.img

initrd是“initial ramdisk”的简写。

initrd一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。

initrd 映象文件是使用mkinitrd创建的。

mkinitrd实用程序能够创建initrd映象文件。这个命令是RedHat专有的。其它Linux发行版或许有相应的命令。这是个很方便的实用程序。具体情况请看帮助:man mkinitrd下面的命令创建initrd映象文件。

zImage和uImage

• zImage是ARM Linux常用的一种压缩映像文件，

• uImage是U-boot专用的映像文件，它是在zImage之前加上一个长度为0x40的“头”，说明这个映像文件的类型、加载位置、生成时间、大小等信息。换句话说，如果直接从uImage的0x40位置开始执行，zImage和uImage没有任何区别。另外，Linux2.4内核不支持uImage，Linux2.6内核加入了很多对嵌入式系统的支持，但是uImage的生成也需要设置。

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$ make zImage
$ make uImage

最后生成的内核镜象有两种 zImage 以及 uImage 。

其中 zImage 下载到目标板中后，可以直接用 uboot 的命令 go 来进行直接跳转。这时候内核直接解压启动。但是无法挂载文件系统，因为 go 命令没有将内核需要的相关的启动参数传递给内核。

传递启动参数我们必须使用命令 bootm 来进行跳转。 Bootm 命令跳转只处理 uImage 的镜象。

uboot 源代码的 tools/ 目录下有 mkimage 工具，这个工具可以用来制作不压缩或者压缩的多种可启动映象文件。

mkimage 在制作映象文件的时候，是在原来的可执行映象文件的前面加上一个 0x40 字节的头，记录参数所指定的信息，这样 uboot 才能识别这个映象是针对哪个 CPU 体系结构的，哪个 OS 的，哪种类型，加载内存中的哪个位置， 入口点在内存的那个位置以及映象名是什么

用法如下：

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./mkimage -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data\_file[:data\_file...] image

-A ==> set architecture to 'arch'
-O ==> set operating system to 'os'
-T ==> set image type to 'type'
-C ==> set compression type 'comp'
-a ==> set load address to 'addr' (hex)
-e ==> set entry point to 'ep' (hex)
-n ==> set image name to 'name'
-d ==> use image data from 'datafile'
-x ==> set XIP (execute in place)

参数说明：

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-A 指定 CPU 的体系结构, 取值表示的体系结构:
alpha Alpha
arm A RM
x86 Intel x86
ia64 IA64
mips MIPS
mips64 MIPS 64 Bit
ppc PowerPC
s390 IBM S390
sh SuperH
sparc SPARC
sparc64 SPARC 64 Bit
m68k MC68000

-O 指定操作系统类型，可以取以下值：
openbsd 、 netbsd 、 freebsd 、 4\_4bsd 、 linux 、 svr4 、 esix 、 solaris 、 irix 、 sco 、 dell 、 ncr 、 lynxos 、 vxworks 、 psos 、 qnx 、 u-boot 、 rtems 、 artos

-T 指定映象类型，可以取以下值：
standalone 、 kernel 、 ramdisk 、 multi 、 firmware 、 script 、 filesystem

-C 指定映象压缩方式，可以取以下值：
none 不压缩
gzip 用 gzip 的压缩方式
bzip2 用 bzip2 的压缩方式

-a 指定映象在内存中的加载地址，映象下载到内存中时，要按照用 mkimage 制作映象时，这个参数所指定的地址值来下载
-e 指定映象运行的入口点地址，这个地址就是 -a 参数指定的值加上 0x40 （因为前面有个 mkimage 添加的 0x40 个字节的头）
-n 指定映象名
-d 指定制作映象的源文件

编译时用到的命令如下：

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$ make zImage // 生成 zImage 镜象

$ /usr/local/arm/k9uboot/tools/mkimage -n 'Linux 2.4.27' -A arm -O linux -T

kernel -C none -a 0x20007fc0 -e 0x20008000 -d zImage uImage

参考