uImage,zimage,bzimage,vmlinux,vmlinuz

uImage,zimage,bzimage,vmlinux,vmlinuz2010-07-14 10:38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。

<think>好的,我现在需要回答用户关于Linux内核镜像文件vmlinuxvmlinuzzImage之间的区别以及Linux启动过程的问题。首先,我要确保自己正确理解这些概念,然后再组织语言,用中文清晰解释。 首先,vmlinux是未经压缩的内核可执行文件,通常是ELF格式。它包含了调试信息,体积较大,无法直接用于引导系统。而vmlinuzzImage都是经过压缩的内核镜像,用于实际引导。vmlinuz一般是bzImage格式,适用于大内核,而zImage是旧格式,适用于小内核。需要解释这些文件的生成过程,比如使用objcopy去除调试信息,压缩等步骤。 接下来是Linux启动过程,涉及BIOS/UEFI初始化,加载bootloader(如GRUB),然后加载内核镜像(vmlinuzzImage),解压到内存,初始化硬件,加载initramfs(如果有的话),最后切换到用户空间的init进程。这里要提到initrd或initramfs的作用,可能引用用户提供的引用内容,比如引用[4]提到的mkinitrd命令。 然后要生成相关问题,可能需要包括不同镜像的应用场景、压缩方式的影响、如何生成这些文件、启动过程中各阶段的详细步骤等。 需要注意用户提供的引用中,引用[1]提到启动内核时不使用initrd的命令,引用[2]是内核源码链接,引用[3]是镜像格式换,引用[4]是创建initrd的方法。这些引用可能需要在适当的地方引用,比如讨论initrd时提到引用[4]。 最后,确保回答结构清晰,分点解释每个文件的区别,然后详细描述启动过程,正确使用LaTeX格式,如使用$符号包裹行内数学表达式,独立公式用$$,但在这个问题中可能数学公式较少。需要检查是否有需要格式化的技术术语或路径,如/usr/src/linux,使用代码块格式。 总结步骤: 1. 解释vmlinuxvmlinuzzImage的区别,包括格式、压缩、用途。 2. 描述Linux启动过程,涉及各阶段和文件的作用。 3. 生成相关问题。 4. 引用提供的资料,如mkinitrd和boot命令。</think>### vmlinux与其他内核镜像文件的区别及Linux启动过程 #### 1. 内核镜像文件区别 - **vmlinux** 这是未经压缩的**原始ELF格式内核可执行文件**,包含完整的调试符号和未优化的二进制代码,主要用于内核调试。由于体积较大(通常数百MB),无法直接用于系统启动。生成命令示例: ```bash make vmlinux ``` - **vmlinuz** 是vmlinux经过压缩和重新封装后的**可引导内核镜像**,文件名中的“z”表示使用`gzip`压缩。它通常采用`bzImage`(Big zImage)格式,支持更大内核(> 512KB),适用于现代系统。存储路径为`/boot/vmlinuz-<kernel-version>`[^1]。 - **zImage** 与vmlinuz类似,但使用旧式压缩格式(适用于小内核,≤ 512KB)。两者的主要区别在于内存布局: $$ \text{zImage加载地址} < 1\text{MB},\quad \text{bzImage加载地址} \geq 1\text{MB} $$ - **其他格式** 如`uImage`(U-Boot专用,添加头部信息)、`Image`(未压缩的原始二进制镜像)等。 #### 2. 生成流程对比 ```mermaid graph LR A[vmlinux: ELF可执行文件] --> B[objcopy去除元数据] B --> C[Image: 原始二进制] C --> D[压缩为zImagebzImage] D --> E[vmlinuz: 可引导镜像] ``` #### 3. Linux启动过程 1. **BIOS/UEFI阶段** 硬件初始化后,从引导设备加载**Bootloader**(如GRUB)。 2. **Bootloader阶段** GRUB读取配置(如`/boot/grub/grub.cfg`),加载内核镜像(如`vmlinuz`)和可选的`initramfs`[^4]。 3. **内核解压与初始化** 内核自解压到内存,初始化硬件、内存管理、进程调度等核心功能。若使用`initramfs`,则在此阶段挂载临时根文件系统[^1]。 4. **用户空间切换** 内核启动`/sbin/init`(或systemd),完成系统服务初始化和用户登录。 #### 引用说明 - `initramfs`的创建可通过`mkinitrd`命令实现(RedHat系)。 - 无`initrd`启动时,需确保内核直接支持根文件系统。 --- ### § 1. 如何从vmlinux生成可引导的bzImage文件? 2. `initramfs`在启动过程中解决了哪些问题? 3. 如何通过QEMU调试vmlinux内核镜像? 4. `zImage`和`uImage`在嵌入式系统中的使用场景有何不同?
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