Linux系统内核文件介绍

http://blog.chinaunix.net/uid-24501667-id-3397161.html

Linux系统内核文件介绍

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。
   
   vmlinuz的建立有两种方式。一是编译内核时通过"make zImage"创建，然后通过：
   
   "cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/zImage /boot/vmlinuz"产生。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，然后通过："cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/bzImage /boot/vmlinuz"产生。bzImage是压缩的内核映像，需要注意，bzImage不是用bzip2压缩的，bzImage中的bz容易引起误解，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。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，那么在装入scsi模块之前，内核不能加载根文件系统，但scsi模块存储在根文件系统的/lib/modules下。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，下面来看一看这个文件的内容。
   
   initrd实现加载一些模块和安装文件系统等。
   
   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、 System.map
   
   System.map是一个特定内核的内核符号表。它是你当前运行的内核的System.map的链接。
   
   内核符号表是怎么创建的呢？ System.map是由"nm vmlinux"产生并且不相关的符号被滤出。对于本文中的例子，编译内核时，System.map创建在/usr/src/linux-2.4/System.map.像下面这样：
   
   nm /boot/vmlinux-2.4.7-10 > System.map
   
   下面几行来自/usr/src/linux-2.4/Makefile:
   
   nm vmlinux | grep -v '（compiled）|（。o$$）|（ [aUw] ）|（ng$$）|（LASH[RL]DI）' | sort > System.map
   
   然后复制到/boot:
   
   cp /usr/src/linux/System.map /boot/System.map-2.4.7-10
   
   在进行程序设计时，会命名一些变量名或函数名之类的符号。Linux内核是一个很复杂的代码块，有许许多多的全局符号。
   
   Linux内核不使用符号名，而是通过变量或函数的地址来识别变量或函数名。比如不是使用size_t BytesRead这样的符号，而是像c0343f20这样引用这个变量。
   
   对于使用计算机的人来说，更喜欢使用那些像size_t BytesRead这样的名字，而不喜欢像c0343f20这样的名字。内核主要是用c写的，所以编译器/连接器允许我们编码时使用符号名，当内核运行时使用地址。
   
   然而，在有的情况下，我们需要知道符号的地址，或者需要知道地址对应的符号。这由符号表来完成，符号表是所有符号连同它们的地址的列表。Linux 符号表使用到2个文件：
   
   /proc/ksyms
   
   System.map
   
   /proc/ksyms是一个"proc file",在内核引导时创建。实际上，它并不真正的是一个文件，它只不过是内核数据的表示，却给人们是一个磁盘文件的假象，这从它的文件大小是0可以看出来。然而，System.map是存在于你的文件系统上的实际文件。当你编译一个新内核时，各个符号名的地址要发生变化，你的老的System.map具有的是错误的符号信息。每次内核编译时产生一个新的System.map,你应当用新的System.map来取代老的System.map.
   
   虽然内核本身并不真正使用System.map,但其它程序比如klogd, lsof和ps等软件需要一个正确的System.map.如果你使用错误的或没有System.map,klogd的输出将是不可靠的，这对于排除程序故障会带来困难。没有System.map,你可能会面临一些令人烦恼的提示信息。
   
   另外少数驱动需要System.map来解析符号，没有为你当前运行的特定内核创建的System.map它们就不能正常工作。
   
   Linux的内核日志守护进程klogd为了执行名称-地址解析，klogd需要使用System.map.System.map应当放在使用它的软件能够找到它的地方。执行：man klogd可知，如果没有将System.map作为一个变量的位置给klogd,那么它将按照下面的顺序，在三个地方查找System.map:
   
   /boot/System.map
   
   /System.map
   
   /usr/src/linux/System.map
   
   System.map也有版本信息，klogd能够智能地查找正确的映象（map）文件。