vmlinux

vmlinux.elf/vmlinux.bin/vmlinux.img区别

vmlinux.elf是编译出来的最原始的文件，用于kernel-debug，产生System.map符号表，不能用于直接加载，不可作为启动内核。
vmlinux.bin：the same as vmlinux.elf, but in a binary file format
vmlinux.img是vmlinux.bin加上64 bytes的header

vmlinuz.elf是可引导的、压缩的内核，相对于vmlinux.elf，它增加了解压缩和boot的部分。
zImage是vmlinuz.elf经过objcopy的文件，适用于小内核(512 kB以内)
bzImage是vmlinuz.elf经过objcopy的文件，适用于大内核。

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bin文件与elf文件区别

bin文件是raw binary文件，这种文件只包含机器码。
执行raw binary很简单，只需要将程序加载到起始地址，就可以执行。
FILE *fp = fopen(“vmlinux.bin”, “rb”);
fread(VMLINUX_START, 1, VMLINUX_SIZE, fp);
((void (*)(void))VMLINUX_START)();

elf文件除了机器码之外，还包含其他额外的信息，如段的加载地址，运行地址，重定位表，符号表等。
执行elf程序则需要一个elf loader

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objcopy

通过objcopy将elf文件转换为bin文件
(OBJCOPY) -O binary -R .note -R .comment -S boot.elf boot.bin
使用 -O binary (或–out-target=binary) 输出为原始的二进制文件
使用 -R .note (或–remove-section) 输出文件中不要.note这个section，缩小了文件尺寸
使用 -S (或 –strip-all) 输出文件中不要重定位信息和符号信息，缩小了文件尺寸

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objdump

objdump将vmlinux.elf生成vmlinux.txt

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mkimage

uboot源码的tools/目录下有mkimage工具，这个工具可以用来制作不压缩或者压缩的多种可启动映象文件，通过mkimage可以将zImage转换为uImage。

mkimage在原来的文件前增加一个64字节长度的头，增加的头结构描述如下：
Image Name占用了32字节，其他信息占用了32字节

/*
 * Legacy format image header,
 * all data in network byte order (aka natural aka bigendian).
 */
typedef struct image_header {
    uint32_t    ih_magic;   /* Image Header Magic Number    */
    uint32_t    ih_hcrc;    /* Image Header CRC Checksum    */
    uint32_t    ih_time;    /* Image Creation Timestamp */
    uint32_t    ih_size;    /* Image Data Size      */
    uint32_t    ih_load;    /* Data  Load  Address      */
    uint32_t    ih_ep;      /* Entry Point Address      */
    uint32_t    ih_dcrc;    /* Image Data CRC Checksum  */
    uint8_t     ih_os;      /* Operating System     */
    uint8_t     ih_arch;    /* CPU architecture     */
    uint8_t     ih_type;    /* Image Type           */
    uint8_t     ih_comp;    /* Compression Type     */
    uint8_t     ih_name[IH_NMLEN];  /* Image Name       */
} image_header_t;

mkimage用法：

Usage: ./mkimage -l image
          -l ==> list image header information
       ./mkimage [-x] -A arch -O os -T type -C comp -a addr -e ep -n name -d data_file[:data_file...] image
          -A ==> set architecture to 'arch'
          -O ==> set operating system to 'os'
          -T ==> set image type to 'type'
          -C ==> set compression type 'comp'
          -a ==> set load address to 'addr' (hex)
          -e ==> set entry point to 'ep' (hex)
          -n ==> set image name to 'name'
          -d ==> use image data from 'datafile'
          -x ==> set XIP (execute in place)
       ./mkimage [-D dtc_options] -f fit-image.its fit-image

-A 设定架构类型，可取值参照uboot/common/image.c
-O 设定操作系统类型，可取值参照uboot/common/image.c
-T image类型，可取值参照uboot/common/image.c
-a 指定image在内存中的加载地址
-e 指定image运行的入口点地址
-C 指定压缩方式，压缩方式参考uboot/common/image.c
-d data_file[:data_file...] 制作image的源文件

示例

./mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x90008000 -e 0x90008000 -n "Android Linux Kernel" -d ./zImage  ./uImage

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bootm

1、如果我们没用mkimage对内核进行处理的话，那直接把内核下载到0x30008000再运行就行，内核会自解压运行（不过内核运行需要一个tag来传递参数，而这个tag建议是由bootloader提供的，在u-boot下默认是由bootm命令建立的）。

2、如果使用mkimage生成内核镜像文件的话，会在内核的前头加上了64byte的信息，供建立tag之用。bootm命令会首先判断bootm xxxx 这个指定的地址xxxx是否与-a指定的加载地址相同。
(1)如果相同的话那就让其原封不同的放在那，但-e指定的入口地址会推后64byte，以跳过这64byte的头部。
(2)如果不同的话会从这个地址开始提取出这个64byte的头部，对其进行分析，然后把去掉头部的内核复制到-a指定的load地址中去运行之

具体的操作步骤看参考文章中第4个

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参考文章

1. ELF文件和BIN文件
2. linux内核的生成过程, vmlinux调试分析
3. mkimage 使用说明
4. uboot mkimage使用详解