vmlinux, zImage, Image的区别 (

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本文深入解析内核编译过程中vmlinux、arch/arm/boot/compressed/vmlinux、arch/arm/boot/Image与arch/arm/boot/zImage之间的区别，从编译流程、文件类型到功能特性进行全面对比，帮助开发者理解内核构建的核心原理。
下面的内核编译过程，可以看出vmlinux, arch/arm/boot/compressed/vmlinux, arch/arm/boot/Image, arch/arm/boot/zImage 之间的区别
 
  LD      vmlinux
  SYSMAP  System.map
  SYSMAP  .tmp_System.map
  OBJCOPY arch/arm/boot/Image
  Kernel: arch/arm/boot/Image is ready
  AS      arch/arm/boot/compressed/head.o
  GZIP    arch/arm/boot/compressed/piggy.gz
  AS      arch/arm/boot/compressed/piggy.o
  CC      arch/arm/boot/compressed/misc.o
  AS      arch/arm/boot/compressed/head-xscale.o
  LD      arch/arm/boot/compressed/vmlinux
  OBJCOPY arch/arm/boot/zImage

vmlinux 是一个elf格式的文件
Image 是经过objcopy 处理了的只包含内核代码，数据的一个文件， 已经不是elf格式的了。此时还没有经过压缩
arch/arm/boot/compressed/vmlinux 是经过压缩的Image和加入了解压头的elf格式的文件
arch/arm/boot/zImage 是经过objcopy处理了的可以直接下到对应的地址执行的内核镜像

sadamoo
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内核根目录下的vmlinux映像文件是内核Makefile的默认目标。这个vmlinux映像的生成可以通过阅读内核Makefile文件得知，简单的说：Makefile解析内核配置文件.config，递归到各目录下编译出.o文件，最后将其链接成vmlinux。而这个链接成的vmlinux文件是一个包含内核代码的静态可执行ELF文件，你可以通过file命令来验证这一点。她不能通过bootloader引...
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vmlinux vmlinuz Image Image.gz
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<think>我们正在讨论Linux内核编译过程中生成的不同映像文件：vmlinux, vmlinuz, Image, Image.gz。根据引用内容，我们可以总结如下： 1. **vmlinux**：这是编译后生成的最原始的内核映像文件，它是ELF（Executable and Linkable Format）格式的文件，包含完整的符号表和调试信息。通常文件较大，不能直接用于引导系统，主要用于调试。 2. **vmlinuz**：这是经过压缩的vmlinux文件。压缩使用的是gzip算法（引用[1]和引用[3]都提到了gzip压缩）。它是可引导的内核映像，通常用于x86架构。在x86架构中，压缩后的内核映像有两种格式：zImage和bzImage（大内核映像）。其中，bzImage用于较大内核（大于512KB），而vmlinuz通常是指bzImage（引用[1]和引用[3]）。 3. **Image**：对于ARM或ARM64架构，编译生成的非压缩原始内核映像文件，它是二进制格式（bin文件）。它是通过objcopy工具从vmlinux转换而来的（引用[2]和引用[4]）。 4. **Image.gz**：这是将Image文件使用gzip压缩后的文件（引用[2]）。对于ARM64架构，通常使用Image.gz作为压缩内核映像。 引用[4]提到，生成这些映像的过程是： - 源代码编译链接生成ELF格式的可执行文件（vmlinux）。 - 使用objcopy工具将vmlinux转换成二进制文件（Image），然后可以压缩成Image.gz（ARM64）或者进一步处理成其他格式。 而引用[1]和[3]指出，vmlinuz是由vmlinux经过压缩（gzip）得到的。 因此，我们可以这样总结它们之间的关系： - vmlinux -> (压缩gzip) -> vmlinuz（x86架构下通常指bzImage） - vmlinux -> (objcopy) -> Image（ARM/ARM64架构的原始二进制映像）-> (gzip压缩) -> Image.gz 另外，引用[1]提到vmlinuz的文件大小小于未压缩的vmlinux，这是显然的。 下面我们按照用户的要求，用中文回答，并生成相关问题。注意LaTeX格式的使用（行内用$...$，独立公式用$$...$$），以及引用标识。 </think>### Linux内核映像文件详解：vmlinux、vmlinuz、Image与Image.gz #### **1. vmlinux：原始ELF内核** - **本质**：编译生成的最原始可执行文件（ELF格式） - **特点**： - 包含完整符号表和调试信息，体积最大 - 未压缩，无法直接引导系统 - 主要用于内核调试和开发 - **生成路径**：`linux-5.15/vmlinux` - **数学关系**： 设原始内核大小为$S_{src}$，则： $$S_{vmlinux} ≈ S_{src} + S_{debug\_info}$$ #### **2. vmlinuz：可引导压缩内核** - **本质**：由vmlinux经**gzip压缩**生成的可引导映像[^1][^3] - **特点**： - 压缩率约60-70%（例如：100MB→4MB） - 内置解压代码，支持系统引导 - 标准命名：`vmlinuz-<版本号>` - **生成过程**： ```mermaid graph LR A[vmlinux] --> B[objcopy转换] B --> C[gzip -9压缩] C --> D[vmlinuz] ``` - **数学关系**： 压缩率$\eta$满足： $$\eta = 1 - \frac{S_{vmlinuz}}{S_{vmlinux}} \approx 0.6 \sim 0.7$$ #### **3. Image：原始二进制映像** - **本质**：通过`objcopy`从vmlinux转换的**纯二进制文件**[^2][^4] - **特点**： - 移除了ELF头等元数据 - 无压缩，体积小于vmlinux但大于压缩格式 - ARM架构的标准内核映像 - **生成命令**： ```bash objcopy -O binary -S vmlinux Image ``` - **数学关系**： 设ELF头部大小为$S_{elf}$，则： $$S_{Image} = S_{vmlinux} - S_{elf}$$ #### **4. Image.gz：压缩二进制映像** - **本质**：Image经gzip压缩的版本[^2] - **特点**： - ARM64架构常用引导格式 - 支持UEFI直接加载 - 文件名示例：`Image.gz-5.15.0` - **压缩过程**： ```bash gzip -9 -c Image > Image.gz # -9为最高压缩级别 ``` - **体积对比**： | 文件类型 | 相对体积比 | 引导能力 | |--------------|-----------|---------| | vmlinux | 100% | ❌ | | Image | 80%~90% | ✅ | | Image.gz | 30%~40% | ✅ | | vmlinuz | 30%~40% | ✅ | --- ### 关键区别总结 | 特性 | vmlinux | vmlinuz | Image | Image.gz | |---------------|---------------|------------------|----------------|----------------| | **文件格式** | ELF可执行文件 | 压缩二进制 | 原始二进制 | 压缩二进制 | | **压缩** | 无 | gzip压缩 | 无 | gzip压缩 | | **引导能力** | 不可引导 | 可引导(x86) | 可引导(ARM) | 可引导(ARM64) | | **主要用途** | 内核调试 | 桌面系统引导 | 嵌入式设备 | 服务器/UEFI | | **符号表** | 完整保留 | 部分移除 | 完全移除 | 完全移除 | > 引用说明： > [^1]: vmlinuz是vmlinux的gzip压缩版本 > [^2]: Image.gz通过gzip压缩Image生成 > [^3]: vmlinuz的压缩过程使用`gzip -9`最高压缩级别 > [^4]: Image由vmlinux经objcopy转换得到
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