Linux内核常用的几种镜像文件
摘要：
简述几种常用的内核镜像文件：vmlinux、image、zimage、bzimage、uimage、bootpimage、xipimage等等。
0、前言
《先让代码跑起来》一文曾介绍如何编译linux kernel，基本上包含4个步骤：
配置内核：使用make menuconfig等命令进行内核配置，在内核配置中，需要选择需要编译进内核的驱动程序，文件系统等选项，并选择适合目标系统的架构。编译内核：使用make命令进行源码编译。在编译时需要制定编译架构和交叉编译工具链等参数。生成镜像文件：以生成zimage为例：使用make arch=arm cross_compile=arm-none-linux-gnueabihf- zimage命令生成zimage。复制镜像文件到目标系统：将生成的image文件通过网络或sd卡等方式复制到目标系统中。接下来，我们就简单了解一下几种常见的内核镜像文件。
1、前言
1.1 vmlinux
vmlinux是linux内核编译后得到的elf格式的文件，它包含了linux内核所有的代码和符号表信息，但不包含文件系统和驱动模块等。
它是编译linux内核源码得到的最原始的内核镜像文件，没有经过压缩，因此，它通常比较大，一般达到几十到一百多兆。
该镜像可用于定位内核问题，但是不能直接引导linux系统启动。
使用file命令可以查看vmlinux的格式：
上图可知，vmlinux是elf格式文件，所以我们也可以使用readelf查看其头部信息：
1.2 image
image是在linux内核编译时，使用objcopy去掉vmlinux中的一些符号表等信息后，生成的仅包含可执行二进制数据的内核镜像。
$(obj)/image: vmlinux force $(call if_changed,objcopy)image是一个可引导的内核镜像文件，它包含了linux内核和一些启动参数，所以可直接引导linux启动。
不过image没有经过压缩（it is uncompressed kernel image），因此也比较大。
1.3 zimage
zimage is compressed kernel image，是内核的一种压缩形式，它是将vmlinux文件使用gzip压缩算法进行压缩得到的。
$(obj)/zimage: $(obj)/compressed/vmlinux force $(call if_changed,objcopy)该镜像一般作为uboot的引导镜像文件，它支持32位和64位cpu，但是它只能被加载到内存地址低于16mb的位置。
生成zimage的命令在前言也提到过：
make arch=arm cross_compile=arm-none-linux-gnueabihf- zimage需要注意的是，zimage只是一个可引导的内核镜像，如果要运行完整的linux系统，还需要加载文件系统、设备树等组件。
1.4 bzimage
bzimage即big image, 格式与zimage类似，它是通过linux内核源码编译得到的vmlinux文件使用xz压缩算法得到的。
它支持32位和64位cpu，而且可以被加载到内存地址高于16m的位置，相比于zimage，bzimage可以支持更大的内核。
同样需要注意的是，bzimage只是一个可引导的内核镜像，如果要运行完整的linux系统，还需要加载文件系统、设备树等组件。
1.5 uimage
uimage is uboot wrapped zimage，是用于嵌入式系统的linux内核镜像文件，它是经过压缩和打包的。
$(obj)/uimage: $(obj)/zimage force @$(check_for_multiple_loadaddr) $(call if_changed,uimage)它支持多种cpu架构和平台，可以被加载到rom、flash或者sd卡等存储设备中。
通常来讲，uimage是较老版本uboot用的引导镜像文件，它是使用mkimage工具得到的，是在zimage前增加了一个64字节的头，这个头里面描述了内核版本号、编译时间、镜像文件类型、加载位置等信息。
现在的uboot都已经支持了zimage的启动，所以逐渐很少使用到uimage了。
既然它是基于zimage生成的，那么它如果要运行完整的linux系统，还需要加载文件系统、设备树等组件。
1.6 bootpimage
bootpimage是一种用于网络启动的linux内核镜像，它是通过将linux内核代码编译得到的vmlinux文件进行压缩和打包得到的。
在使用网络启动时需要将生成的bootpimage文件复制到tftp服务器上。
$(obj)/bootpimage: $(obj)/bootp/bootp force $(call if_changed,objcopy)1.7 xipimage
xip（execute-in-place）是一种内核引导技术，它允许将内核直接映射到屋里内存中执行（常用的是norflash），而不需要将内核镜像加载到ram上。
$(obj)/xipimage: vmlinux force $(call if_changed,mkxip) @$(kecho) ' physical address of xipimage: $(config_xip_phys_addr)'xipimage是一种用于xip启动的linux内核镜像，它是通过将linux内核代码编译得到的vmlinux文件进行压缩和打包得到的。
上图可知，若要编译成xipimage，需要打开config_xip_kernel宏。
1.7 其他镜像
除了上述常见的镜像类型外，根据不同的应用场景和需求，还可以产生其他的镜像类型，比如，docker镜像、虚拟机镜像、live cd镜像等等。
2、镜像生成过程概览
镜像生成过程概览：
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0、前言
《先让代码跑起来》一文曾介绍如何编译linux kernel，基本上包含4个步骤：
配置内核：使用make menuconfig等命令进行内核配置，在内核配置中，需要选择需要编译进内核的驱动程序，文件系统等选项，并选择适合目标系统的架构。编译内核：使用make命令进行源码编译。在编译时需要制定编译架构和交叉编译工具链等参数。生成镜像文件：以生成zimage为例：使用make arch=arm cross_compile=arm-none-linux-gnueabihf- zimage命令生成zimage。复制镜像文件到目标系统：将生成的image文件通过网络或sd卡等方式复制到目标系统中。接下来，我们就简单了解一下几种常见的内核镜像文件。
1、前言
1.1 vmlinux
vmlinux是linux内核编译后得到的elf格式的文件，它包含了linux内核所有的代码和符号表信息，但不包含文件系统和驱动模块等。
它是编译linux内核源码得到的最原始的内核镜像文件，没有经过压缩，因此，它通常比较大，一般达到几十到一百多兆。
该镜像可用于定位内核问题，但是不能直接引导linux系统启动。
使用file命令可以查看vmlinux的格式：
上图可知，vmlinux是elf格式文件，所以我们也可以使用readelf查看其头部信息：
1.2 image
image是在linux内核编译时，使用objcopy去掉vmlinux中的一些符号表等信息后，生成的仅包含可执行二进制数据的内核镜像。
$(obj)/image: vmlinux force $(call if_changed,objcopy)image是一个可引导的内核镜像文件，它包含了linux内核和一些启动参数，所以可直接引导linux启动。
不过image没有经过压缩（it is uncompressed kernel image），因此也比较大。
1.3 zimage
zimage is compressed kernel image，是内核的一种压缩形式，它是将vmlinux文件使用gzip压缩算法进行压缩得到的。
$(obj)/zimage: $(obj)/compressed/vmlinux force $(call if_changed,objcopy)该镜像一般作为uboot的引导镜像文件，它支持32位和64位cpu，但是它只能被加载到内存地址低于16mb的位置。
生成zimage的命令在前言也提到过：
make arch=arm cross_compile=arm-none-linux-gnueabihf- zimage需要注意的是，zimage只是一个可引导的内核镜像，如果要运行完整的linux系统，还需要加载文件系统、设备树等组件。
1.4 bzimage
bzimage即big image, 格式与zimage类似，它是通过linux内核源码编译得到的vmlinux文件使用xz压缩算法得到的。
它支持32位和64位cpu，而且可以被加载到内存地址高于16m的位置，相比于zimage，bzimage可以支持更大的内核。
同样需要注意的是，bzimage只是一个可引导的内核镜像，如果要运行完整的linux系统，还需要加载文件系统、设备树等组件。
1.5 uimage
uimage is uboot wrapped zimage，是用于嵌入式系统的linux内核镜像文件，它是经过压缩和打包的。
$(obj)/uimage: $(obj)/zimage force @$(check_for_multiple_loadaddr) $(call if_changed,uimage)它支持多种cpu架构和平台，可以被加载到rom、flash或者sd卡等存储设备中。
通常来讲，uimage是较老版本uboot用的引导镜像文件，它是使用mkimage工具得到的，是在zimage前增加了一个64字节的头，这个头里面描述了内核版本号、编译时间、镜像文件类型、加载位置等信息。
现在的uboot都已经支持了zimage的启动，所以逐渐很少使用到uimage了。
既然它是基于zimage生成的，那么它如果要运行完整的linux系统，还需要加载文件系统、设备树等组件。
1.6 bootpimage
bootpimage是一种用于网络启动的linux内核镜像，它是通过将linux内核代码编译得到的vmlinux文件进行压缩和打包得到的。
在使用网络启动时需要将生成的bootpimage文件复制到tftp服务器上。
$(obj)/bootpimage: $(obj)/bootp/bootp force $(call if_changed,objcopy)1.7 xipimage
xip（execute-in-place）是一种内核引导技术，它允许将内核直接映射到屋里内存中执行（常用的是norflash），而不需要将内核镜像加载到ram上。
$(obj)/xipimage: vmlinux force $(call if_changed,mkxip) @$(kecho) ' physical address of xipimage: $(config_xip_phys_addr)'xipimage是一种用于xip启动的linux内核镜像，它是通过将linux内核代码编译得到的vmlinux文件进行压缩和打包得到的。
上图可知，若要编译成xipimage，需要打开config_xip_kernel宏。
1.7 其他镜像
除了上述常见的镜像类型外，根据不同的应用场景和需求，还可以产生其他的镜像类型，比如，docker镜像、虚拟机镜像、live cd镜像等等。
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