vmlinux

Процесс загрузки и распаковки ядра Linux

vmlinux — это статически связанный исполняемый файл, содержащий ядро Linux в одном из форматов объектных файлов, поддерживаемых Linux, включая формат исполняемых и связываемых файлов (ELF) и общий формат объектных файлов (COFF). vmlinux Файл может потребоваться для отладки ядра , создания таблицы символов его необходимо сделать загрузочным, или других операций, но перед использованием в качестве ядра операционной системы добавив заголовок мультизагрузки , загрузочный сектор и процедуры настройки.

Этимология

Традиционно платформы UNIX называли образом ядра. /unix. С развитием виртуальной памяти ядра, поддерживающие эту функцию, получили vm- префикс для их различения. Имя vmlinux является мутацией vmunix , тогда как в vmlinuz письмо z в конце означает, что он сжат (например, gzipped ). ^[1]

Расположение

Традиционно ядро располагалось в корневом каталоге иерархии файловой системы; загрузчик должен использовать BIOS драйверы однако, поскольку для доступа к жесткому диску , ограничения некоторых систем i386 означали, что адресными были только первые 1024 цилиндра жесткого диска .

Чтобы преодолеть эту проблему, дистрибьюторы Linux рекомендовали пользователям создавать раздел в начале своих дисков специально для хранения файлов загрузчика и ядра. GRUB , LILO и SYSLINUX являются распространенными загрузчиками .

По соглашению этот раздел монтируется в иерархии файловой системы как /boot. Позже это было стандартизировано стандартом иерархии файловой системы (FHS), который теперь требует, чтобы образ ядра Linux располагался либо в / или /boot, хотя технических ограничений на это не существует. ^[2]

Сжатие

Традиционно при создании загрузочного образа ядра ядро также сжимается с помощью gzip или, начиная с Linux 2.6.30, ^[3] используя LZMA или bzip2 очень маленькой заглушки для распаковки , что требует включения в результирующий образ . Заглушка распаковывает код ядра, в некоторых системах выводит точки на консоль для обозначения прогресса, а затем продолжает процесс загрузки. Поддержка ЛЗО , ^[4] хз , ^[5] LZ4 ^[6] и зстд ^[7] сжатие было добавлено позже.

Процедура распаковки играет незначительную роль во время загрузки, и до разработки bzImage ограничения по размеру некоторых архитектур, особенно i386, были чрезвычайно ограничивающими, что делало сжатие необходимым.

В архитектуре SPARC файл vmlinux сжимается с помощью простого gzip , поскольку загрузчик SILO прозрачно распаковывает сжатые gzip образы.

Имя файла загрузочного образа не имеет значения, но многие популярные дистрибутивы используют vmlinuz .

bzImage

По мере развития ядра Linux размер ядер, генерируемых пользователями, вышел за пределы, налагаемые некоторыми архитектурами, где пространство, доступное для хранения сжатого кода ядра, ограничено. Формат bzImage ( big zImage ) был разработан для преодоления этого ограничения за счет разделения ядра на несмежные области памяти . ^{[ нужна ссылка ]}

BzImage сжимался с помощью gzip до Linux 2.6.30. ^[3] который представил больше алгоритмов . Хотя bz префикс может указывать на то, что используется сжатие bzip2 , но это не так. ^{[ нужна ссылка ]} (Пакет bzip2 часто распространяется вместе с инструментами, имеющими префикс bz, такой как bzless, bzcat, и т. д.)

Файл bzImage имеет определенный формат. Он содержит объединенные bootsect.o + setup.o + misc.o + piggy.o. ^[8] piggy.o содержит заархивированный файл vmlinux в разделе данных. Сценарий extract-vmlinux найдено под scripts/ в исходниках ядра распаковывает образ ядра. Некоторые дистрибутивы (например, Red Hat и клоны) могут поставляться с kernel-debuginfo RPM, содержащий vmlinux файл для соответствующего RPM ядра, и обычно он устанавливается под /usr/lib/debug/lib/modules/`uname -r`/vmlinux или /usr/lib/debug/lib64/modules/`uname -r`/vmlinux.

См. также

Примечания и ссылки

^ «Определение vmlinuz» . www.linfo.org . Бельвью Линукс. 29 марта 2005 года . Проверено 21 июня 2015 г.
^ «Раздел 3.5.2 — /boot: Статические файлы загрузчика». ФХС 2.3 . 29 января 2004 г. Проверено 11 марта 2014 г. Ядро операционной системы должно находиться в каталоге / или /boot.
^ Jump up to: ^а ^б В Linux 2.6.30, выпущенном 9 июня 2009 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью алгоритмов LZMA и bzip2 [1].
^ Linux 2.6.33, выпущенный 24 февраля 2010 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью LZO [2]
^ В Linux 2.6.38, выпущенном 14 марта 2011 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью xz [3]
^ Linux 3.11, выпущенный 2 сентября 2013 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью LZ4 [4]
^ В Linux 5.9, выпущенном 11 октября 2020 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра, initrd и initramfs с помощью zstd [5]
^ Янн Дроно (28 сентября 1999 г.). «Re: Распаковка bzImage» . LKML (список рассылки). ZImage содержит bootsect.o + setup.o + misc.o + piggy.o.

Дальнейшее чтение

Алавор Васудеван (15 августа 2003 г.). «10. Информация о файлах ядра». HOWTO по ядру Linux . Архивировано из оригинала 10 октября 2017 г. Проверено 11 марта 2014 г.
Даниэль Пьер Бове (3 января 2013 г.). «Специальные разделы в двоичных файлах Linux» . LWN.net . все специальные разделы, появляющиеся в ядре Linux, в конечном итоге упаковываются в один из сегментов, определенных в заголовке ELF vmlinux. Каждый специальный раздел выполняет определенную цель.

Внешние ссылки

Процесс загрузки

[1] «Определение vmlinuz» . www.linfo.org . Бельвью Линукс. 29 марта 2005 года . Проверено 21 июня 2015 г.

[2] «Раздел 3.5.2 — /boot: Статические файлы загрузчика». ФХС 2.3 . 29 января 2004 г. Проверено 11 марта 2014 г. Ядро операционной системы должно находиться в каталоге / или /boot.

[linux-2.6.30_compression-3] Jump up to: ^а ^б В Linux 2.6.30, выпущенном 9 июня 2009 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью алгоритмов LZMA и bzip2 [1].

[4] Linux 2.6.33, выпущенный 24 февраля 2010 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью LZO [2]

[5] В Linux 2.6.38, выпущенном 14 марта 2011 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью xz [3]

[6] Linux 3.11, выпущенный 2 сентября 2013 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра с помощью LZ4 [4]

[7] В Linux 5.9, выпущенном 11 октября 2020 г., добавлена поддержка сжатия образа ядра, initrd и initramfs с помощью zstd [5]

[8] Янн Дроно (28 сентября 1999 г.). «Re: Распаковка bzImage» . LKML (список рассылки). ZImage содержит bootsect.o + setup.o + misc.o + piggy.o.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]