uImage、zImage、bzImage、vlinzx区别

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uImage、zImage、bzImage、vlinzx区别

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在网络中，不少服务器采用的是Linux系统。为了进一步提高服务器的性能，可能需要根 据特定的硬件及需求重新编译Linux内核。编译Linux 内核，需要根据规定的步骤进行，编译内核过程中涉及到几个重要的文件。比如对于RedHat Linux，在/boot目录下有一些与Linux内核有关的文件 .

　　编译过RedHat Linux内核的人对其中的System.map、vmlinuz、initrd-2.4.7-10.img印象可能比较深刻，因为编译内核过程中涉及到这些文件的建立等操作。那么这几个文件是怎么产生的?又有什么作用呢?

对于Linux内核，编译可以生成不同格式的映像文件，例如：

# make zImage

# make uImage

# make bzImage

zImage是ARM Linux常用的一种压缩映像文件不能超过512KB，bzImage 即bigzImage ，二者的内核都是gzip压缩的

uImage是U-boot专用的映像文件，它是在zImage之前加上一个长度为0x40的“头”，说明这个映像文件的类型、加载位置、生成时间、大小等信息。换句话说，如果直接从uImage的0x40位置开始执行，zImage和uImage没有任何区别。另外，Linux2.4内核不支持uImage，Linux2.6内核加入了很多对嵌入式系统的支持，但是uImage的生成也需要设置。
　　一、vmlinuz
　　vmlinuz是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“Virtual Memory”。Linux 支持虚拟内存，不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存，因此得名“vm”。vmlinuz是可执行 的Linux内核，它位于/boot/vmlinuz，它一般是一个软链接，比如图中是vmlinuz-2.4.7-10的软链接。
vmlinuz的建立有两种方式。
一是编译内核时通过“make zImage”创建，手动拷贝到/boot目录下面。zImage适用于小内核的情况，它的存在是为了向后的兼容性。
　　二是内核编译时通过命令make bzImage创建，然后手动拷贝至/boot目录下。bzImage是压缩的内核映像，需要注意，bzImage不是用bzip2压缩的,bz表示“big zImage”。 bzImage中的b是“big”意思。 zImage(vmlinuz)和bzImage(vmlinuz)都是用gzip压缩的。它们不仅是一个压缩文件，而且在这两个文件的开头部分内嵌有gzip解压缩代码。所以你不能用gunzip或gzip
–dc解包vmlinuz。
内核文件中包含一个微型的gzip用于解压缩内核并引导它。两者的不同之处在于，老的zImage解压缩内核到低端内存(第一个 640K)，bzImage解压缩内核到高端内存(1M以上)。如果内核比较小，那么可以采用zImage或bzImage之一，两种方式引导的系统运行 时是相同的。大的内核采用bzImage，不能采用zImage。
vmlinux是未压缩的内核，vmlinuz是vmlinux的压缩文件。
　　二、initrd-x.x.x.img
　　initrd是“initial ramdisk”的简写。initrd一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。图中的initrd-2.4.7-10.img主要是用于加载ext3等文件系统及scsi设备的驱动。
　　比如，使用的是scsi硬盘，而内核vmlinuz中并没有这个scsi硬件的驱动，scsi模块是存储在根文件系统的/lib/modules下的，那么在装入scsi模块之前，内核不能加载根文件系统。为了解决这个问题，可以引导一个能够读实际内核的initrd内核并用initrd修正 scsi引导问题。initrd-2.4.7-10.img是用gzip压缩的文件，initrd实现加载一些模块和安装文件系统等功能。
initrd映象文件是使用mkinitrd创建的。mkinitrd实用程序能够创建initrd映象文件。这个命令是RedHat专有的(这也是为什么，在Linux内核包里/Documentation/Changes里面没有提到要将mkinitrd升级）。其它Linux发行版或许有相应的命令。这是个很方便的实用程序。具体情况请看帮助:man mkinitrd下面的命令创建initrd映象文件。
initrd映象文件是使用mkinitrd创建的。mkinitrd实用程序能够创建initrd映象文件。这个命令是RedHat专有的。其它Linux发行版或许有相应的命令。这是个很方便的实用程序。具体情况请看帮助:man mkinitrd下面的命令创建initrd映象文件。

　　三、uImage文件
vmlinux是内核文件，zImage是一般情况下默认的压缩内核映像文件，压缩vmlinux，加上一段解压启动代码得到。而uImage是u-boot使用bootm命令引导的Linux压缩内核映像文件格式,是使用工具mkimage对普通的压缩内核映像文件（zImage）加工而得。它是uboot专用的映像文件，它是在zImage之前加上一个长度为 64字节的“头”，说明这个内核的版本、加载位置、生成时间、大小等信息；其0x40之后与zImage没区别。
由于bootloader一般要占用0X0地址，所以，uImage相比zImage的好处就是可以和bootloader共存。
其实就是一个自动跟手动的区别,有了uImage头部的描述,u-boot就知道对应Image的信息,如果没有头部则需要自己手动去搞那些参数。
如何生成uImage文件？首先 在uboot的/tools目录下寻找mkimage文件，把其copy到系统/usr/local/bin目录下，这样就完成制作工具。然后在内核目录下运行make uImage，如果成功，便可以在arch/arm/boot/目录下发现uImage文件，其大小比zImage多64个字节。
此外，平时调试用uImage，不用去管调整了哪些东西；zImage则是一切OK后直接烧0X0。开机就运行

修改过程

首先修改的地方是uboot的bootcmd命令

修改图中红色圈下的地方 即启动位置



使用SD卡启动盘启动烧写uboot.bin文件
之后切换开关从NandFlash启动，即启动下载进去的uboot
前面已经移植好的DNW进去了
这里可以支持DNW下载

在移植日志
OK6410移植LINUX3.5（4）中linux'源文件中使用make uImage 生成uImage

在使用make uImage时需要用到mkinmge 可以使用apt-get获得

之后在dnw中下载uImage

SMDK6400 # dnw 50008000
OTG cable Connected!
Now, Waiting for DNW to transmit data
Download Done!! Download Address: 0x50008000, Download Filesize:0x1dafa0
Checksum is being calculated..
Checksum O.K.
SMDK6400 # nand erase 100000 500000
NAND erase: device 0 offset 0x100000, size 0x500000
Erasing at 0xa00100000 -- 80x5000480000 -- 128nand write.e 50008000 100000 500000
NAND write: device 0 offset 0x100000, size 0x500000
5242880 bytes written: OK

启动信息如下



停在了starting kernel上不在启动
需要修改linux'源码下的文件
这里是修改启动位置和入口位置
参考/article/5422941.html



然后重新生成uImage





这里为止正常启动了

uboot load address、entry point、 bootm address以及kernel运行地址的意义及联系

按各地址起作用的顺序，uboot引导linux内核启动涉及到以下地址：

load address：
entry point： 这两个地址是mkimage时指定的
bootm address：bootm为uboot的一个命令，以此从address启动kernel
kernel运行地址：在具体mach目录中的Makefile.boot中指定，为kernel启动后实际运行的物理地址

mkimage -n 'linux-3.2.1' -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x30008000 -e 0x30008000 -d zImage uImage

理论上因为mkimage要为zImage加上0x40字节的header，所以entry point = load address + 0x40
但由于uboot 的bootm对uImage处理不是简单的go操作，其对前三个地址都有比较判断，所以在实际的操作中，就分为两种不同的情况：
1. bootm地址和load address一样
　　此种情况下,bootm不会对uImage header后的zImage进行memory move的动作，而会直接go到entry point开始执行。因此此时的entry point必须设置为load address + 0x40。如果kernel boot过程没有到uncompressing the kernel，就可能是这里设置不对。
boom address == load address == entry point - 0x40
具体细节可参看uboot代码common/cmd_bootm.c中bootm_load_os函数的实现：

switch (comp) {
case IH_COMP_NONE:
if (load == blob_start || load == image_start) {
printf("   XIP %s ... ", type_name);
no_overlap = 1;
} else {
printf("   Loading %s ... ", type_name);
memmove_wd((void *)load, (void *)image_start,
image_len, CHUNKSZ);
}
*load_end = load + image_len;
puts("OK\n");
break;

2. bootm地址和load address不一样(但需要避免出现memory move时出现覆盖导致zImage被破坏的情况）
　　此种情况下，bootm会把uImage header后的zImage move到load address（见上方代码），然后go到entry point开始执行。 由此知道此时的load address必须等于entry point。
boom address != load address == entry point
因此，在mkimage以及设置uboot boot command的时候需要注意到以上两种情况。

至于kernel的运行地址，其与前3个地址没有关系，除了要避免内存覆盖导致解压后kernel不完整的情况。
zImage的头部有地址无关的自解压程序，因此刚开始执行的时候，zImage所在的内存地址（entry point）不需要同编译kernel的地址相同。自解压程序会把kernel解压到编译时指定的物理地址，然后开始地址相关代码的执行。在开启MMU之前，kernel都是直接使用物理地址（可参看System.map）。