本文介绍几种常用的Linux内核映像的区别。

Linux内核映像vmlinux、Image、zImage、uImage区别_unix

一、vmlinux

vmlinux:Linux内核编译出来的原始的内核文件,elf格式,未做压缩处理。

该映像可用于定位内核问题,但不能直接引导Linux系统启动。

使用readelf命令查看RockPI 4A单板Linux内核编译的vmlinux,内容如下:

root@ubuntu:/home/run/code/rockchip-bsp/kernel# readelf -h vmlinux
ELF Header:
Magic: 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Class: ELF64
Data: 2's complement, little endian
Version: 1 (current)
OS/ABI: UNIX - System V
ABI Version: 0
Type: EXEC (Executable file)
Machine: AArch64 ## 64位系统
Version: 0x1
Entry point address: 0xffffff8008080000
Start of program headers: 64 (bytes into file)
Start of section headers: 264512168 (bytes into file)
Flags: 0x0
Size of this header: 64 (bytes)
Size of program headers: 56 (bytes)
Number of program headers: 4
Size of section headers: 64 (bytes)
Number of section headers: 36
Section header string table index: 35

二、Image

Image:Linux内核编译时,使用objcopy处理vmlinux后生成的二进制内核映像。

该映像未压缩,可直接引导Linux系统启动。

RockPI 4A单板Linux内核编译vmlinux和Image过程如下:

root@ubuntu:/home/run/code/rockchip-bsp# ./build/mk-kernel.sh rockpi4a
Building kernel for rockpi4a board!
4.4.154 ## 4.4.154内核
...
LINK vmlinux
LD vmlinux.o
MODPOST vmlinux.o
GEN .version
CHK include/generated/compile.h
UPD include/generated/compile.h
CC init/version.o
LD init/built-in.o
KSYM .tmp_kallsyms1.o
KSYM .tmp_kallsyms2.o
LD vmlinux
SORTEX vmlinux
SYSMAP System.map
OBJCOPY arch/arm64/boot/Image ## 使用objcopy命令将vmlinux变为Image映像

objcopy命令的用法后续介绍。

三、zImage

zImage:使用gzip压缩Image后,使用objcopy命令生成的Linux内核映像。

该映像一般作为uboot的引导映像文件。uboot引导命令后续介绍。

四、uImage

uImage:在zImage前面增加一个64字节的头,描述映像文件类型,加载位置,大小等信息。

该映像是老版本uboot专用的引导映像。

下图是基于imx6 处理器Linux内核编译出的zImage和uImage的差异,区别如下:

Linux内核映像vmlinux、Image、zImage、uImage区别_服务器_02

zImage和uImage的差异

imx6单板Linux内核编译zImage和uImage过程如下:

root@ubuntu:/home/run/code/imx6/linux-3.0.35# ./mk_kernel.sh 
arch/arm/configs/imx6_defconfig:1629:warning: override: reassigning to symbol SND_SOC_IMX_WM8962
...
LD vmlinux ## 1.制作vmlinux
SYSMAP System.map
SYSMAP .tmp_System.map
OBJCOPY arch/arm/boot/Image ## 2.使用objcopy命令生成Image
Kernel: arch/arm/boot/Image is ready
GZIP arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip ## 3.压缩
AS arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip.o
SHIPPED arch/arm/boot/compressed/lib1funcs.S
AS arch/arm/boot/compressed/lib1funcs.o
LD arch/arm/boot/compressed/vmlinux
OBJCOPY arch/arm/boot/zImage ## 4.使用objcopy命令生成zImage
Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready
UIMAGE arch/arm/boot/uImage ## 5.使用mkimage命令生成uImage
Image Name: Linux-3.0.35-2666-gbdde708-g5083
Created: Sun May 2 08:38:41 2021
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 3250684 Bytes = 3174.50 kB = 3.10 MB
Load Address: 0x10008000
Entry Point: 0x10008000
Image arch/arm/boot/uImage is ready

下图展示了不同类型的Linux映像生成过程。

Linux内核映像vmlinux、Image、zImage、uImage区别_sed_03

Linux映像生成过程

注:zImage和uImage用于32位内核。