Linux核心鏡像格式
<Linux核心鏡像格式>
Linux核心有多種格式的鏡像，包括vmlinux、Image、zImage、bzImage、uImage、xipImage、bootpImage等.
➤kernel鏡像格式vmlinux
vmlinux是可引導的、未壓縮、可壓縮的核心鏡像，vm代表Virtual Memory。（表示Linux支援虛拟記憶體，是以得名vm）它是由使用者對核心源碼編譯得到，實質是elf格式的檔案.也就是說vmlinux是編譯出來的最原始的核心檔案，未壓縮.這種格式的鏡像檔案多存放在PC機上.
☢elf格式檔案 ：
ELF（Executable and Linkable Format）可執行可連結格式，是UNIX實驗室作為應用程式二進制接口而釋出的，擴充名為elf.可以簡單的認為，在elf格式的檔案中，除二進制代 碼外，還包括該可執行檔案的某些資訊，比如符号表等。
vmlinuz 是可執行 的Linux核心，它位于/boot/vmlinuz，它一般是一個軟連結，比如是 vmlinuz-3.13.0-32-generic 的軟連結。vmlinuz是vmlinux的壓縮檔案。vmlinuz的建立有兩種方式。一是編譯核心時通過“make zImage”建立，二是核心編譯時通過指令make bzImage建立。
➤kernel鏡像格式:Image
Image是經過objcopy處理的隻包含二進制資料的核心代碼，它已經不是elf格式了，但這種格式的核心鏡像還沒有經過壓縮.
☢objcopy：
GNU使用工具程式objcopy作用是拷貝一個目标檔案的内容到另一個目标檔案中，也就是說，可以将一種格式的目标檔案轉換成另一種格式的目标檔案. 通過使用binary作為輸出目标(-o binary)，可産生一個原始的二進制檔案，實質上是将所有的符号和重定位資訊都将被抛棄，隻剩下二進制資料。
➤kernel鏡像格式:zImage
zImage是ARM linux常用的一種壓縮鏡像檔案，它是由vmlinux經過objcopy ， objcopy實作由vmlinux的elf檔案拷貝成純二進制資料檔案加上解壓代碼經gzip壓縮而成，指令格式是#make zImage.這種格式的Linux鏡像檔案多存放在NAND上. 适用于小核心的情況，它的存在是為了向後的相容性。
➤kernel鏡像格式:bzImage
bzImage不是用bzip2壓縮的，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 ，是壓縮的核心映像。
zImage/bzImage：它們不僅是一個壓縮檔案，而且在這兩個檔案的開頭部分内嵌有解壓縮代碼。兩者的不同之處在于，老的zImage解壓縮核心到低端記憶體(第一個 640K)，bzImage解壓縮核心到高端記憶體(1M以上)。如果核心比較小，那麼可以采用zImage或bzImage之一，兩種方式引導的系統運作時是相同的。大的核心采用bzImage，不能采用zImage。
➤kernel鏡像格式:uImage
uImage是uboot專用的鏡像檔案，它是在 zImage 之前加上一個長度為0x40的頭資訊(tag)（也就是說uImage 是一個二進制檔案），在頭資訊内說明了該鏡像檔案的類型、加載 位置、生成時間、大小等資訊.換句話說，若直接從uImage的0x40位置開始執行，則zImage和uImage沒有任何差別.指令格式是#make uImage.這種格式的Linux鏡像檔案多存放在NAND上.
➣怎麼生成uImage
在uboot的/tools目錄下尋找mkimage檔案，把其copy到系統/usr/local/bin目錄下，這樣就完成制作工具。然後在核心目錄下運作make uImage，如果成功，便可以在arch/arm/boot/目錄下發現uImage檔案，其大小比zImage多64個位元組。
由于bootloader一般要占用0x0位址，是以，uImage相比zImage的好處就是可以和bootloader共存。其實就是一個自動跟手動的差別,有了uImage頭部的描述,u-boot就知道對應Image的資訊,如果沒有頭部則需要自己手動去搞那些參數。
➤kernel鏡像格式:xipImage
這種格式的Linux鏡像檔案多存放在NorFlash上，且運作時不需要拷貝到記憶體SDRAM中，可以直接在NorFlash中運作.
<Linux核心鏡像的産生過程>
在嵌入式Linux中，核心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檔案中，該檔案與體系結構相關，與開發闆周邊硬體無關，主要是初始化ARM核心等.第二階段啟動代碼是init目錄下的main.c.現以執行指令#make zImage為例來說明，arm-linux核心鏡像的産生過程.
➣當使用者對Linux核心源碼進行編譯時，kernel的第1/2階段代碼會生成可執行檔案vmlinux，該檔案是未被壓縮的鏡像檔案，非常大，不能直接下載下傳到NAND中，通常放在PC機上，這也是最原始的Linux鏡像檔案.一般該檔案約50M左右.
➣鏡像檔案vmlinux由于很大，肯定不能直接燒入NAND中，是以需要進行二進制化，即經過objcopy處理，使之隻包含二進制資料的核心代 碼，去除不需要的檔案資訊等，這樣就制作成了image鏡像檔案.該鏡像檔案也是未壓縮，隻是經過了二進制化而變小.該檔案約5M左右.
➣ 一般來說，記憶體SDRAM中的核心鏡像是經過壓縮的，隻是在運作時再将其解壓.是以，編譯時會先使用gzip将鏡像檔案image進行壓縮(壓縮比約為 2:1),再将壓縮後的鏡像檔案和源碼中的兩個檔案arch/arm/boot/compressed/head.S、arch/arm/boot /compressed/misc.c一起連結生成壓縮後的鏡像檔案compress/vmlinux.該檔案約為2.5M左右。注意，這兩個源碼檔案是解壓程式，用于将記憶體SDRAM中的壓縮鏡像zImage進行解壓.
➣壓縮後的鏡像檔案compress/vmlinux經過二進制化，最終生成鏡像檔案zImage，試驗時該檔案約為2.5M.當然，在記憶體 SDRAM中運作壓縮鏡像檔案zImage時，會首先調用兩個解壓程式arch/arm /boot/compressed/head.S、arch/arm/boot/compressed/misc.c将自身解壓，然後再執行kernel 的第一階段啟動代碼arch/arm/kernel/head.S.簡而言之，在記憶體中運作核心時，kernel先自身解壓，再執行第一階段啟動代碼.試 驗時運作在記憶體中的鏡像檔案約為5M，與image鏡像檔案大小相同.
<注意事項>
➣網站:http://lxr.linux.no/該網站通過了Linux核心源碼，不用解壓，線上查詢，非常友善.
➣生成的鏡像檔案vmlinux放在源碼的頂層目錄下.
➣生成的鏡像檔案image、zImage均在arch/arm/boot目錄下.
➣啟動開發闆時，在超級終端内會有許多的提示資訊，其中:
➣booting linux … /表示正在将核心從NAND拷貝到記憶體中/
➣unpressed… /表示正在解壓核心/
➣隻有當使用者輸入boot指令或在boot_delay延時時間後，vivi才将NANDFlash中的核心kernel拷貝到記憶體SDRAM中.也就是說，當vivi進入指令行模式時，在SDRAM中并沒有核心kernel.
➣在kernel源碼目錄下執行指令:
➣<1> #tree /列印出kernel源碼的目錄結構/
➣<2> #tree -L 1 /列印出kernel源碼的第一級目錄結構/
➣<3> #tree > /home/lishuai/linux.txt /将kernel源碼的目錄結構重定向到某個檔案中，使用者可以随時檢視其目錄結構，非常友善/