uImage,zimage,bzimage,vmlinux,vmlinuz

在网络中,不少服务器采用的是Linux系统。为了进一步提高服务器的性能,可能需要根据特定的硬件及需求重新编译Linux内核。编译Linux 内核,需要根据规定的步骤进行,编译内核过程中涉及到几个重要的文件。比如对于RedHat Linux,在/boot目录下有一些与Linux内核有关的文件,进入/boot执行。

  编译过RedHat Linux内核的人对其中的System.map、vmlinuz、initrd-2.4.7-10.img印象可能比较深刻,因为编译内核过程中涉及到这些文件的建立等操作。那么这几个文件是怎么产生的?又有什么作用呢?本文对此做些介绍。

  一、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是可执行的Linux内核,它位于/boot/vmlinuz,它一般是一个软链接,比如图中是vmlinuz-2.4.7-10的软链接。

  vmlinuz的建立有两种方式。一是编译内核时通过“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。

二是内核编译时通过命令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。

  内核文件中包含一个微型的gzip用于解压缩内核并引导它。两者的不同之处在于,老的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,那么可以采用zImage或bzImage之一,两种方式引导的系统运行时是相同的。大的内核采用bzImage,不能采用zImage。vmlinux是未压缩的内核,vmlinuz是vmlinux的压缩文件。

  二、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。图中的initrd- 2.4.7-10.img主要是用于加载ext3等文件系统及scsi设备的驱动。

  比如,使用的是scsi硬盘,而内核vmlinuz中并没有这个scsi硬件的驱动,那么在装入scsi模块之前,内核不能加载根文件系统,但 scsi模块存储在根文件系统的/lib/modules下。为了解决这个问题,可以引导一个能够读实际内核的initrd内核并用initrd修正 scsi引导问题。initrd-2.4.7-10.img是用gzip压缩的文件,initrd实现加载一些模块和安装文件系统等功能。

  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。

 

vmlinux 是内核文件,

zImage是一般情况下默认的压缩内核映像文件,压缩vmlinux,加上一段解压启动代码得到,只能从0X0地址运行。

bzImage在uClinux中很少见到。

uImage是u-boot使用bootm命令引导的Linux压缩内核映像文件格式,
使用工具mkimage对普通的压缩内核映像文件(zImage)加工而得。可以由bootm命令从任意地址解压启动内核。

由于bootloader一般要占用0X0地址,所以,uImage相比zImage的好处就是可以和bootloader共存。

制作uImage的mkimage软件,如果uClinux-dist有的话,一般放在uClinux-dist的tools目录中。

没用过ARMLINUX,一用的uClinux,偶说的都是针对uClinux的。

对uClinux来说,zImage从0X0先复制到某一地址,再解压到运行地址,然后启动。
不过这个0X0按一些资料说法可以改为其他地址,然后用BOOTLOADER启动解压。但也是改为多少就要下到多少,和uImage比灵活性差远了。

平时调试我用uImage,zImage则是一切OK后直接烧0X0,开机就运行。

<think>嗯,用户问的是UImage和zImage的区别,这两个都是Linux内核镜像的格式,对吧。首先我得回忆一下它们各自的定义和用途。我记得zImage是压缩过的内核镜像,通常用于较老的系统或者某些特定的引导程序。而UImage可能是在zImage的基础上添加了U-Boot的头部信息,这样U-Boot引导加载程序才能识别和加载它。不过具体的区别可能更复杂,需要详细对比。 首先,我应该确定两者的基本概念。zImage是内核在编译后生成的压缩镜像,使用gzip进行压缩,属于bzImage格式的一种,适用于x86架构。而UImage则是U-Boot专用的镜像格式,它在普通的镜像文件前面加了一个64字节的头,包含加载地址、入口地址、校验等信息。这样U-Boot在加载时就能正确识别并处理这个镜像。 然后,用户可能想知道它们的应用场景。比如,在哪些情况下需要使用zImage,哪些情况下需要UImage。通常,如果系统使用U-Boot作为引导程序,就必须生成UImage,否则无法加载。而其他引导程序可能直接使用zImagebzImage。此外,生成方式也不同,UImage需要使用U-Boot工具mkimage来处理原始的zImage,添加头部信息。 还需要注意两者的文件大小差异。UImage由于添加了头部,会比zImage稍大一些。不过,在加载过程中,U-Boot可能需要解压或处理镜像的方式也不同,比如是否需要指定加载地址和入口地址,这也是UImage头部中包含的信息。 可能还要提到不同架构的支持情况。例如,zImage常见于x86,而UImage更多用于嵌入式系统,尤其是基于ARM架构的设备,这些设备通常使用U-Boot作为引导加载程序。另外,内核版本是否会影响这两种镜像的使用?可能新版本的内核是否默认生成某种格式,或者是否推荐使用某种格式? 还需要检查是否有其他区别,比如启动参数的处理、兼容性问题等。例如,某些引导程序可能不支持zImage,必须转换成UImage才能使用。或者,某些配置需要在编译内核时指定生成UImage而不是zImage。 最后,要确保回答结构清晰,分点说明区别,可能包括格式定义、生成方式、引导程序支持、文件结构、应用场景等方面。同时,用例子说明如何生成这两种镜像,比如使用mkimage命令处理zImage生成UImage,帮助用户更好地理解操作步骤。</think>好的,我将逐步解释UImage和zImage的区别: 1. **基础定义** - **zImage**: - 是Linux内核编译生成的**压缩镜像文件** - 采用gzip压缩算法 - 属于bzImage格式的变种(适用于x86架构) - 文件大小限制:约512KB(早期限制,现代系统已突破) - **UImage**: - 是U-Boot引导加载器专用的**定制化内核镜像** - 在原始镜像前添加了64字节的U-Boot头 - 包含元数据:加载地址、入口地址、校验和、操作系统类型等 2. **文件结构对比** - **zImage结构**: ``` [bootsect][setup][compressed kernel] ``` - **UImage结构**: ``` [64字节U-Boot头][原始镜像(zImage或其他)] ``` $$ Header结构示例: $$ ```c struct image_header { uint32_t ih_magic; uint32_t ih_hcrc; uint32_t ih_time; uint32_t ih_size; //...其他字段 }; ``` 3. **生成方式** - **zImage生成**: ```bash make zImage ``` - **UImage生成**: ```bash make uImage # 需要先安装mkimage工具 ``` 本质是通过`mkimage`工具对zImage进行二次封装: ```bash mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x80008000 -e 0x80008000 -n "Linux Kernel" -d zImage uImage ``` 4. **引导加载器支持** | 特性 | zImage | UImage | |--------------------|--------------|--------------| | 默认支持引导程序 | LILO, GRUB | U-Boot | | 是否需要特殊头 | 否 | 是 | | 地址参数处理 | 自动 | 需手动指定 | 5. **典型应用场景** - **使用zImage**: - x86架构PC - 使用GRUB/LILO引导的系统 - 无U-Boot的嵌入式设备 - **必须使用UImage**: - ARM/MIPS架构嵌入式系统 - U-Boot引导环境 - 需要自定义加载参数的场景 6. **验证方法** - **识别zImage**: ```bash file zImage # 输出:Linux kernel ARM boot executable zImage (compressed) ``` - **识别UImage**: ```bash hexdump -n 4 uImage # 应显示U-Boot魔数:27051956(大端序) ``` 7. **高级注意事项** - **地址参数匹配**:UImage的加载地址(`-a`)和入口地址(`-e`)必须与板级支持包(BSP)配置一致 - **压缩支持**:UImage可嵌套压缩镜像(如`-C gzip`),但需要U-Boot支持对应解压算法 - **安全扩展**:新版U-Boot支持对UImage进行数字签名验证 建议开发时: 1. 确认目标平台的引导程序类型 2. 查阅硬件手册确认加载地址 3. 使用`mkimage -l uImage`验证头信息 4. 在U-Boot中通过`bootm`命令测试UImage加载
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