linux常用的内核镜像格式

linux常用的内核镜像格式

 

Linux内核有多种格式的镜像，包括vmlinux、Image、zImage等。

 

1.     Linux内核镜像格式

1.1 vmlinux

  vmlinuz是可引导的、可压缩的内核镜像，vm代表Virtual Memory.Linux支持虚拟内存，因此得名vm.它是由用户对内核源码编译得到，实质是elf格式的文件.也就是说，vmlinux是编译出来的最原始的内核文件，未压缩.这种格式的镜像文件多存放在PC机上.

 

Elf(ELF，Executableand Linkable Format)格式文件，可执行可链接格式，是UNIX实验室作为应用程序二进制接口而发布的，扩展名为elf.可以简单的认为，在elf格式的文件中，除二进制代 码外，还包括该可执行文件的某些信息，比如符号表等。

 

Android平台，生成的vmlinux文件位于：

out \target\product\msm8909\obj\KERNEL_OBJ

 

1.2  Image

  Image是经过objcopy处理的只包含二进制数据的内核代码，它已经不是elf格式了，但这种格式的内核镜像还没有经过压缩.

 

Objcopy，标文件中，也就是说，可以将一种格式的目标文件转换成另一种格式的目标文件. 通过使用binary作为输出目标(-obinary)，可产生一个原始的二进制文件，实质上是将所有的符号和重定位信息都将被抛弃，只剩下二进制数据。

 

Android平台，生成的Image文件位于：

out \target\product\msm8909\obj\KERNEL_OBJ\arch\arm\boot

 

1.3 zImage

  zImage是ARM linux常用的一种压缩镜像文件，它是由vmlinux加上解压代码经gzip压缩而成，命令格式是#make zImage.这种格式的Linux镜像文件多存放在EMMC上.

 

Android平台，生成的zImage文件位于：

out \target\product\msm8909\obj\KERNEL_OBJ\arch\arm\boot

 

 

2.     Linux内核镜像的产生过程

在嵌入式Linux中，内核的启动过程分为两个阶段.其中，第一阶段启动代码放在arch/arm/kernel/head.S文件中，该文件与体系相关，与用户的开发板无关，主要是初始化ARM内核等.第二阶段启动代码是init目录下的main.c.现以执行命令#make zImage为例来说明，arm-linux内核镜像的产生过程.

(1)  当用户对Linux内核源码进行编译时，kernel的第1/2阶段代码会生成可执行文件vmlinux，该文件是未被压缩的镜像文件，非常大，不能直接下载到EMMC中，通常放在PC机上，这也是最原始的Linux镜像文件，我们Android平台下此文件大小为144MB左右。

 

(2)  镜像文件vmlinux由于很大，肯定不能直接烧入EMMC中，因此需要进行二进制化，即经过objcopy处理，使之只包含二进制数据的内核代码，去除不需要的文件信息等，这样就制作成了image镜像文件.该镜像文件也是未压缩，只是经过了二进制化而变小，我们Android平台下此文件大小为17MB左右。

 

(3)  一般来说，内存SDRAM中的内核镜像是经过压缩的，只是在运行时再将其解压.所以，编译时会先使用gzip将镜像文件image进行压缩(压缩比约为 2:1),再将压缩后的镜像文件和源码中的两个文件arch/arm/boot/compressed/head.S、arch/arm/boot/compressed/misc.c一起链接生成压缩后的镜像文件compress/vmlinux，我们Android平台下此文件大小为7M左右，注意，这两个源码文件是解压程序，用于将内存SDRAM中的压缩镜像zImage进行解压。

 

(4)  压缩后的镜像文件compress/vmlinux经过二进制化，最终生成镜像文件zImage，我们Android平台下此文件大小为7M左右。当然，在内存 SDRAM中运行压缩镜像文件zImage时，会首先调用两个解压程序arch/arm /boot/compressed/head.S、arch/arm/boot/compressed/misc.c将自身解压，然后再执行kernel 的第一阶段启动代码arch/arm/kernel/head.S.简而言之，在内存中运行内核时，kernel先自身解压，再执行第一阶段启动代码。