次のカーネルMakefile用語の違いは何ですか：vmLinux、vmlinuz、vmlinux.bin、zimage＆bzimage？

カーネルメイクファイルを参照しているときに、これらの用語が見つかりました。だから私は違いが何であるかを知りたいのですがvmlinux、vmlinuz、vmlinux.bin、zimage＆bzimage？

vmlinux

これは、静的にリンクされた実行可能ファイル形式のLinuxカーネルです。通常、このファイルについて心配する必要はありません。これは、ブート手順の中間段階にすぎません。

生のvmlinuxファイルは、デバッグの目的に役立つ場合があります。

vmlinux.bin

vmlinuxと同じですが、起動可能なrawバイナリファイル形式です。すべてのシンボルと再配置情報は破棄されます。から生成さvmlinuxれobjcopy -O binary vmlinux vmlinux.binます。

vmlinuz

通常、vmlinuxファイルはで圧縮されzlibます。2.6.30以来LZMAとbzip2も可能です。vmlinuzにさらにブートおよび解凍機能を追加することにより、イメージを使用してvmlinuxカーネルでシステムをブートできます。vmlinuxの圧縮は、zImageまたはbzImageを使用して実行できます。

この関数decompress_kernel()は、起動時にvmlinuzの解凍を処理します。メッセージはこれを示します。

Decompressing Linux... done
Booting the kernel.

zImage（make zImage）

これは、小さなカーネル（圧縮された、512 KB未満）の古い形式です。起動時に、このイメージはメモリ（RAMの最初の640KB）にロードされます。

bzImage（make bzImage）

大きなzImage（これはとは関係ありませんbzip2）は、カーネルの成長中に作成され、大きなイメージ（圧縮、512 KB以上）を処理します。画像はメモリ（1MB以上のRAM）にロードされます。現在のカーネルは512 KBをはるかに超えているため、通常これが推奨される方法です。

Ubuntu 10.10の検査では次のことが示されています。

ls -lh /boot/vmlinuz-$(uname -r)
-rw-r--r-- 1 root root 4.1M 2010-11-24 12:21 /boot/vmlinuz-2.6.35-23-generic

file /boot/vmlinuz-$(uname -r)
/boot/vmlinuz-2.6.35-23-generic: Linux kernel x86 boot executable bzImage, version 2.6.35-23-generic (buildd@rosea, RO-rootFS, root_dev 0x6801, swap_dev 0x4, Normal VGA

詳細なカーネルビルドを行い、ファイルを検索します

このアプローチはある程度の洞察を与え、時代遅れになることはなく、ビルドシステムのどの部分が何をしているかを簡単に見つけるのに役立ちます。

ファイルの1つを生成するビルド構成ができたら、次を使用してビルドします。

make V=1 |& tee f.log

init/main.c以前にビルドしたことがある場合、Cファイルのコメントを変更して、再リンクを強制します（たとえば、良いリンクです）。

次に、f.log目的の画像を調べて検索します。

たとえば、v4.19では次のように結論付けます。

init/main.c
|
| gcc -c
|
v
init/.tmp_main.o
|
| CONFIG_MODVERSIONS stuff
|
v
init/main.o
|
| ar T (thin archive)
|
v
init/built-in.a
|
| ar T (thin archive)
|
v
built-in.a
|
| ld
|
v
vmlinux (regular ELF file)
|
| objcopy
|
v
arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin
|
| GZIP
|
v

arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.gz
|
| .incbin
|
v
arch/x86/boot/compressed/piggy.S
|
| gcc -c
|
v
arch/x86/boot/compressed/piggy.o
|
| ld
|
v
arch/x86/boot/compressed/vmlinux (regular ELF file with gzipped code)
|
| objcopy
|
v
arch/x86/boot/vmlinux.bin
|
| arch/x86/boot/tools/build.c
|
v
arch/x86/boot/bzImage

シンアーカイブについては、https：//stackoverflow.com/questions/2157629/linking-static-libraries-to-other-static-libraries/27676016#27676016に記載されています。これらは、コピーするのではなく、他のアーカイブ/オブジェクトを指すだけのアーカイブです。

カーネルは、https：//stackoverflow.com/questions/29391965/what-is-partial-linking-in-gnu-linker/53959624#53959624で説明されているように、v4.9でインクリメンタルリンクからシンアーカイブに移動しました。

完全なログ解釈

バックアップから詳細なビルドログの読み取りを開始すると、最初に次のように表示されます。

ln -fsn ../../x86/boot/bzImage ./arch/x86_64/boot/bzImage

したがって、これら2つは単にシンボリックリンクされています。

次に、さらに検索しx86/boot/bzImageて見つけます。

arch/x86/boot/tools/build \
arch/x86/boot/setup.bin \
arch/x86/boot/vmlinux.bin \
arch/x86/boot/zoffset.h \
arch/x86/boot/bzImage

arch/x86/boot/tools/build は実行可能ファイルなので、実行します。ヘルプメッセージを参照してください。

Usage: build setup system zoffset.h image

そしてソースを見つけるためにgrep：

arch/x86/boot/tools/build.c

だから、このツールは、TODO arch/x86/boot/bzImageから生成する必要がarch/x86/boot/vmlinux.binあり、TODOはbuild正確に何のポイントですか？

従えばarch/x86/boot/vmlinux.bin、それはobjcopyfromであることがわかりますarch/x86/boot/compressed/vmlinux：

objcopy \
-O binary \
-R .note \
-R .comment \
-S arch/x86/boot/compressed/vmlinux \
arch/x86/boot/vmlinux.bin

これarch/x86/boot/compressed/vmlinuxは通常のELFファイルです。

ld \
-m elf_x86_64 \
-z noreloc-overflow \
-pie \
--no-dynamic-linker \
-T arch/x86/boot/compressed/vmlinux.lds \
arch/x86/boot/compressed/head_64.o \
arch/x86/boot/compressed/misc.o \
arch/x86/boot/compressed/string.o \
arch/x86/boot/compressed/cmdline.o \
arch/x86/boot/compressed/error.o \
arch/x86/boot/compressed/piggy.o \
arch/x86/boot/compressed/cpuflags.o \
arch/x86/boot/compressed/early_serial_console.o \
arch/x86/boot/compressed/kaslr.o \
arch/x86/boot/compressed/kaslr_64.o \
arch/x86/boot/compressed/mem_encrypt.o \
arch/x86/boot/compressed/pgtable_64.o \
-o arch/x86/boot/compressed/vmlinux

ls -hlSrそれpiggy.oは断然最大のファイルであると言うので、私たちはそれを検索します、そしてそれはから来なければなりません：

gcc \
-Wp,-MD,arch/x86/boot/compressed/.piggy.o.d \
-nostdinc \
-Ilinux/arch/x86/include \
-I./arch/x86/include/generated \
-Ilinux/include \
-I./include \
-Ilinux/arch/x86/include/uapi \
-I./arch/x86/include/generated/uapi \
-Ilinux/include/uapi \
-I./include/generated/uapi \
-include linux/include/linux/kconfig.h \
-D__KERNEL__ \
-m64 \
-O2 \
-fno-strict-aliasing \
-fPIE \
-DDISABLE_BRANCH_PROFILING \
-mcmodel=small \
-mno-mmx \
-mno-sse \
-ffreestanding \
-fno-stack-protector \
-Wno-pointer-sign \
-D__ASSEMBLY__ \
-c \
-o arch/x86/boot/compressed/.tmp_piggy.o \
arch/x86/boot/compressed/piggy.S

.tmp_ 以下で説明するプレフィックス。

arch/x86/boot/compressed/piggy.S 含まれるもの：

.incbin "arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.gz"

参照：https : //stackoverflow.com/questions/4158900/embedding-resources-in-executable-using-gcc/36295692#36295692

arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.gz から来た：

cat arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin arch/x86/boot/compressed/vmlinux.relocs | \
gzip -n -f -9 > arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.gz

から来る：

objcopy  -R .comment -S vmlinux arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin

から来る：

LD      vmlinux

これは：

ld \
-m elf_x86_64 \
-z max-page-size=0x200000 \
--emit-relocs \
--build-id \
-o vmlinux \
-T ./arch/x86/kernel/vmlinux.lds \
--whole-archive \
built-in.a \
--no-whole-archive \
--start-group \
lib/lib.a \
arch/x86/lib/lib.a \
--end-group \
.tmp_kallsyms2.o

vmlinuxは巨大ですが、表示されるオブジェクトはすべてによると小さいls -lので、ar私は知らなかった新機能、シンアーカイブについて調査し、学びました。

で：

AR      built-in.a

ビルドは：

ar \
rcsTPD \
built-in.a \
arch/x86/kernel/head_64.o \
arch/x86/kernel/head64.o \
arch/x86/kernel/ebda.o \
arch/x86/kernel/platform-quirks.o \
init/built-in.a \
usr/built-in.a \
arch/x86/built-in.a \
kernel/built-in.a \
certs/built-in.a \
mm/built-in.a \
fs/built-in.a \
ipc/built-in.a \
security/built-in.a \
crypto/built-in.a \
block/built-in.a \
lib/built-in.a \
arch/x86/lib/built-in.a \
drivers/built-in.a \
sound/built-in.a \
firmware/built-in.a \
arch/x86/pci/built-in.a \
arch/x86/power/built-in.a \
arch/x86/video/built-in.a \
net/built-in.a \
virt/built-in.a

T シンアーカイブを指定します。

その後、すべてのサブアーカイブも薄いinit/main.cことがわかります。たとえば、変更したので、次のようになります。

ar \
rcSTPD \
init/built-in.a \
init/main.o \
init/version.o \
init/do_mounts.o \
init/do_mounts_initrd.o \
init/initramfs.o \
init/calibrate.o \
init/init_task.o

これは、最終的に次のようなコマンドを介してCファイルから取得されます。

gcc \
-Wp,-MD,init/.main.o.d \
-c \
-o \
init/.tmp_main.o \
/work/linux-kernel-module-cheat/submodules/linux/init/main.c

私は残念なことにログinit/.tmp_main.oをinit/main.o踏むことができません...と：

git grep '\.tmp_'

私が有効にscripts Makefile.buildしたCONFIG_MODVERSIONSものからリンクされている可能性が高いことがわかります：

ifndef CONFIG_MODVERSIONS
cmd_cc_o_c = $(CC) $(c_flags) -c -o $@ $<

else
# When module versioning is enabled the following steps are executed:
# o compile a .tmp_<file>.o from <file>.c
# o if .tmp_<file>.o doesn't contain a __ksymtab version, i.e. does
#   not export symbols, we just rename .tmp_<file>.o to <file>.o and
#   are done.
# o otherwise, we calculate symbol versions using the good old
#   genksyms on the preprocessed source and postprocess them in a way
#   that they are usable as a linker script
# o generate <file>.o from .tmp_<file>.o using the linker to
#   replace the unresolved symbols __crc_exported_symbol with
#   the actual value of the checksum generated by genksyms

cmd_cc_o_c = $(CC) $(c_flags) -c -o $(@D)/.tmp_$(@F) $<

cmd_modversions_c =                             \
    if $(OBJDUMP) -h $(@D)/.tmp_$(@F) | grep -q __ksymtab; then     \
        $(call cmd_gensymtypes_c,$(KBUILD_SYMTYPES),$(@:.o=.symtypes))  \
            > $(@D)/.tmp_$(@F:.o=.ver);                 \
                                        \
        $(LD) $(KBUILD_LDFLAGS) -r -o $@ $(@D)/.tmp_$(@F)       \
            -T $(@D)/.tmp_$(@F:.o=.ver);                \
        rm -f $(@D)/.tmp_$(@F) $(@D)/.tmp_$(@F:.o=.ver);        \
    else                                    \
        mv -f $(@D)/.tmp_$(@F) $@;                  \
    fi;
endif

を含むこの構成で分析を行いましたCONFIG_KERNEL_GZIP=y。

aarch64 arch/arm64/boot/Image

objcopyから非圧縮vmlinux：

objcopy  -O binary -R .note -R .note.gnu.build-id -R .comment -S vmlinux arch/arm64/boot/Image

vmlinux シンアーカイブを使用しても、x86の場合と基本的にまったく同じ方法で取得されます。

arch/arm/boot/zImage

圧縮されたX86に非常に似てvmlinuxいますが、魔法のbuild.cステップはありません。コールチェーンの概要：

objcopy -O binary -R .comment -S  arch/arm/boot/compressed/vmlinux arch/arm/boot/zImage

ld \
-EL \
--defsym _kernel_bss_size=469592 \
-p \
--no-undefined \
-X \
-T arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds \
arch/arm/boot/compressed/head.o \
arch/arm/boot/compressed/piggy.o \
arch/arm/boot/compressed/misc.o \
arch/arm/boot/compressed/decompress.o \
arch/arm/boot/compressed/string.o \
arch/arm/boot/compressed/hyp-stub.o \
arch/arm/boot/compressed/lib1funcs.o \
arch/arm/boot/compressed/ashldi3.o \
arch/arm/boot/compressed/bswapsdi2.o \
-o arch/arm/boot/compressed/vmlinux

gcc \
-c \
-o arch/arm/boot/compressed/piggy.o \
linux/arch/arm/boot/compressed/piggy.S

.incbin "arch/arm/boot/compressed/piggy_data"

cat arch/arm/boot/compressed/../Image | gzip -n -f -9 > arch/arm/boot/compressed/piggy_data

objcopy -O binary -R .comment -S  vmlinux arch/arm/boot/Image

QEMU v4.0.0はbzImageから起動できますが、vmlinuxからは起動できません

これは、もう1つの重要な実用上の違いです。https：//superuser.com/questions/1451568/booting-an-uncompressed-kernel-in-qemu

すべてここにあります：http : //en.wikipedia.org/wiki/Vmlinux

vmlinux：

非圧縮および起動不可のLinuxカーネルファイル形式vmlinuz。

vmlinuz：
圧縮されたブート可能なLinuxカーネルファイル。それは実際にzImageまたはbzImageファイルです。

zImage：
古いカーネルの場合、640kRAMサイズにちょうど収まります。

bzImage：
Big zImage、640kRAMサイズの制限なし、はるかに大きくできます。

：このドキュメントをご参照くださいvmlinuzを定義。

bzImageは、PC BIOSで動作するx86アーキテクチャに使用されるターゲットです。対照的に、zImageは、組み込みデバイスに最も一般的に使用されるアーキテクチャ固有のターゲットであり、ブートローダーで適切に動作します。