zImage和uImage的区别

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。

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。

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。

 

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：

./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：

 

-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

我在编译时用到的命令如下：

# 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

 

内核镜象已经准备好了，这个时候我们就要来准备文件系统了。由于时间缘故，本人暂时采用的是其他人已 经好的文件系统 k9.img.gz 。这个时候我们要做的 是，自己写一个简单 hello.c 的程序，编译通过后加入到 该文件系统中，然后下载到目标板中运行。

先编写 hello.c ；

编译：

#/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-gcc  –o start-hello hello.c

编译后生成可执行文件 start-hello

下面我们就必须把该执行文件加入到文件系统中去，步骤如下：

#gunzip  k9.img.gz                     // 解压缩

#mount –o loop k9.img  /mnt/new_disk    // 挂载

#cp start-hello  /mnt/new_disk           // 将文件拷贝到文件系统中

#cd  /mnt/new_disk

#umount /mnt/new_disk                 // 卸载

#gzip –c –v9 k9.img > k9.img.gz          // 压缩 生成最终的文件系统

 

下面我们就要下载内核以及准备好文件系统了，这边先说明我的内存分配情况如下：

Flash ：

0x10000000 ――― 0x10020000     boot

0x10020000 ――― 0x10040000     uboot

0x10040000 ――― 0x10060000     uboot env

0x10060000 ――― 0x10200000     kernel

0x10200000 ――― 0x11000000     ramdisk

 

Sdram ：

0x20007fc0 ――― 0x20a00000     kernel

0x20a00000 ―――                 ramdisk

 

Loadb  通过串口下载数据到 ram 中

cp.b    拷贝 ram 中的数据到 flash 中。

 

将 kernel 以及文件系统 ramdisk 下载完毕之后，我们还需要设置 uboot 的环境变量，这样 uboot 才能够在上电启动的时候启动内核等操作。环境变量设置如下：

Set cpfltoram cp.b 10200000 20a00000 18ffff            // 拷贝文件系统到 ram 中

Set boot bootm 20007fc0                            // 启动 kernel

Set bootcmd run cpfltoker/;run cpfltoram/;run boot       //uboot 复位的执行指令

 

Set cpfltoker cp.b 10060000 20007fc0 f4fff             // 拷贝内核到 ram 中

Set bootargs root=/dev/ram rw initrd=0x20a00000,4M init=/linuxrc console=ttyS0,11520

0,mem=32m                      //uboot 传递给内核的启动参数

 

 

 

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对 于Linux内核，编译可以生成不同格式的映像文件，例如：
# make zImage
# make 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。

vmlinux   编译出来的最原始的内核文 件，未压缩。 zImage   是vmlinux经过 gzip压缩后的文件。 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。 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。 vmlinuz   是 bzImage/zImage文件的拷贝或指向bzImage/zImage的链接。 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。

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。