linux內核鏡像格式
一、
Linux內核鏡像格式
Linux內核有多種格式的鏡像，包括vmlinux、Image、zImage、bzImage、uImage、xipImage、bootpImage等.
(1)kernel鏡像格式:vmlinux
vmlinuz是可引導的、可壓縮的內核鏡像，vm代表Virtual Memory.Linux支持虛擬內存，因此得名vm.它是由用戶對內核源碼編譯得到，實質是elf格式的文件.也就是說，vmlinux是編譯出來的最原始的內核文件，未壓縮.這種格式的鏡像文件多存放在PC機上.
【 attention】elf格式文件
ELF，Executable and Linkable Format，可執行可鏈接格式，是UNIX實驗室作為應用程序二進制接口而發布的，擴展名為elf.可以簡單的認為，在elf格式的文件中，除二進制代 碼外，還包括該可執行文件的某些信息，比如符號表等.
(2)kernel鏡像格式:Image
Image是經過objcopy處理的只包含二進制數據的內核代碼，它已經不是elf格式了，但這種格式的內核鏡像還沒有經過壓縮.
【 attention】objcopy
GNU使用工具程序objcopy作用是拷貝一個目標文件的內容到另一個目標文件中，也就是說，可以將一種格式的目標文件轉換成另一種格式的目標文件. 通過使用binary作為輸出目標(-o binary)，可產生一個原始的二進制文件，實質上是將所有的符號和重定位信息都將被拋棄，只剩下二進制數據.
(3)kernel鏡像格式:zImage
zImage是ARM linux常用的一種壓縮鏡像文件，它是由vmlinux加上解壓代碼經gzip壓縮而成，命令格式是#make zImage.這種格式的Linux鏡像文件多存放在NAND上.
(4)kernel鏡像格式:bzImage
bz表示big zImage,其格式與zImage類似，但采用了不同的壓縮算法，注意，bzImage的壓縮率更高.
(5)kernel鏡像格式:uImage
uImage是uboot專用的鏡像文件，它是在zImage之前加上一個長度為0x40的頭信息(tag)，在頭信息內說明了該鏡像文件的類型、加載 位置、生成時間、大小等信息.換句話說，若直接從uImage的0x40位置開始執行，則zImage和uImage沒有任何區別.命令格式是#make uImage.這種格式的Linux鏡像文件多存放在NAND上.
(6)kernel鏡像格式:xipImage
這種格式的Linux鏡像文件多存放在NorFlash上，且運行時不需要拷貝到內存SDRAM中，可以直接在NorFlash中運行.
二、Linux內核鏡像的產生過程
在嵌入式Linux中，內核的啟動過程分為兩個階段.其中，第一階段啟動代碼放在arch/arm/kernel/head.S文件中，該文件與體系 結果相關，與用戶的開發板無關，主要是初始化ARM內核等.第二階段啟動代碼是init目錄下的main.c.現以執行命令#make zImage為例來說明，arm-linux內核鏡像的產生過程.
(1)當用戶對Linux內核源碼進行編譯時，kernel的第1/2階段代碼會生成可執行文件vmlinux，該文件是未被壓縮的鏡像文件，非常大，不能直接下載到NAND中，通常放在PC機上，這也是最原始的Linux鏡像文件.試驗時該文件約50M.
(2)鏡像文件vmlinux由於很大，肯定不能直接燒入NAND中，因此需要進行二進制化，即經過objcopy處理，使之只包含二進制數據的內核代 碼，去除不需要的文件信息等，這樣就制作成了image鏡像文件.該鏡像文件也是未壓縮，只是經過了二進制化而變小.試驗時該文件約5M.
(3) 一般來說，內存SDRAM中的內核鏡像是經過壓縮的，只是在運行時再將其解壓.所以，編譯時會先使用gzip將鏡像文件image進行壓縮(壓縮比約為 2:1),再將壓縮後的鏡像文件和源碼中的兩個文件arch/arm/boot/compressed/head.S、arch/arm/boot /compressed/misc.c一起鏈接生成壓縮後的鏡像文件compress/vmlinux.試驗時該文件約為2.5M.注意，這兩個源碼文件 是解壓程序，用於將內存SDRAM中的壓縮鏡像zImage進行解壓.
(4)壓縮後的鏡像文件compress/vmlinux經過二進制化，最終生成鏡像文件zImage，試驗時該文件約為2.5M.當然，在內存 SDRAM中運行壓縮鏡像文件zImage時，會首先調用兩個解壓程序arch/arm /boot/compressed/head.S、arch/arm/boot/compressed/misc.c將自身解壓，然後再執行kernel 的第一階段啟動代碼arch/arm/kernel/head.S.簡而言之，在內存中運行內核時，kernel先自身解壓，再執行第一階段啟動代碼.試 驗時運行在內存中的鏡像文件約為5M，與image鏡像文件大小相同.
【 attention】
(1) 網站:http://lxr.linux.no/
該網站通過了Linux內核源碼，不用解壓，在線查詢，非常方便.
(2)生成的鏡像文件vmlinux放在源碼的頂層目錄下.
(3)生成的鏡像文件image、zImage均在arch/arm/boot目錄下.
(4)啟動開發板時，在超級終端內會有許多的提示信息，其中:
booting linux ... /*表示正在將內核從NAND拷貝到內存中*/
unpressed... /*表示正在解壓內核*/
(5)只有當用戶輸入boot命令或在boot_delay延時時間後，vivi才將NANDFlash中的內核kernel拷貝到內存SDRAM中.也就是說，當vivi進入命令行模式時，在SDRAM中並沒有內核kernel.
(6)在kernel源碼目錄下執行命令:
<1> #tree /*打印出kernel源碼的目錄結構*/
<2> #tree -L 1 /*打印出kernel源碼的第一級目錄結構*/
<3> #tree > /home/lishuai/linux.txt /*將kernel源碼的目錄結構重定向到某個文件中，用戶可以隨時查看其目錄結構，非常方便*/
如何生成 uImage文件？首先在uboot的/tools目錄下尋找mkimage文件，把其copy到系統/usr/local/bin目錄下，這樣就完成制 作工具。然後在內核目錄下運行make uImage，如果成功，便可以在arch/arm/boot/目錄下發現uImage文件，其大小比 zImage多64個字節。
此外，平時調試用uImage，不用去管調整了哪些東西；zImage則是一切OK後直接燒0X0。開機就運行。
