INUX下三个内核文件详解(vmlinuz/initrd.img/System.map)

在网络中，很多服务器采用的是Linux系统。为了进一步提升服务器的性能，可能须要根据特定的硬件及需求从新编译Linux内核。编译Linux 内核，须要根据规定的步骤进行，编译内核过程当中涉及到几个重要的文件。好比对于RedHat Linux，在/boot目录下有一些与Linux内核有关的文件，进入/boot执行：ls –l。编译过RedHat Linux内核的人对其中的System.map 、vmlinuz、initrd-2.4.7-10.img印象可能比较深入，由于编译内核过程当中涉及到这些文件的创建等操做。那么这几个文件是怎么产生 的？又有什么做用呢？本文对此作些介绍。

1、vmlinuz

vmlinuz是可引导的、压缩的内核。“vm”表明“Virtual Memory”。Linux 支持虚拟内存，不像老的操做系统好比DOS有640KB内存的限制。Linux可以使用硬盘空间做为虚拟内存，所以得名“vm”。vmlinuz是可执行 的Linux内核，它位于/boot/vmlinuz，它通常是一个软连接。

vmlinuz的创建有两种方式。一是编译内核时经过“make zImage”建立，而后经过：“cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/zImage /boot/vmlinuz”产生。zImage适用于小内核的状况，它的存在是为了向后的兼容性。二是内核编译时经过命令make bzImage建立，而后经过：“cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/bzImage /boot/vmlinuz”产生。bzImage是压缩的内核映像，须要注意，bzImage不是用bzip2压缩的，bzImage中的bz容易引发 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。它们不只是一个压缩文件，并且在这两个文件的开头部份内嵌有gzip解压缩代码。因此你不能用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。二者的不一样之处在于，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)。若是内核比较小，那么能够采用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。

2、initrd-x.x.x.img

initrd是“initial ramdisk”的简写。initrd通常被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz可以接管并继续引导的状态。initrd-2.4.7- 10.img主要是用于加载ext3等文件系统及scsi设备的驱动。好比，使用的是scsi硬盘，而内核vmlinuz中并无这个scsi硬件的驱 动，那么在装入scsi模块以前，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，能够引导一 个可以读实际内核的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。

linuxrc这个脚本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建立的。mkinitrd实用程序可以建立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。具体状况请看帮助：man mkinitrd。

3、 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的连接。

内核符号表是怎么建立的呢? System.map是由“nm vmlinux”产生而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建立在/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

而后复制到/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，而是经过变量或函数的地址来识别变量或函数名。好比不是使用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讲，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，因此编译器/链接器容许咱们编码时使用符号名，当内核运行时使用地址。

然而，在有的状况下，咱们须要知道符号的地址，或者须要知道地址对应的符号。这由符号表来完成，符号表是全部符号连同它们的地址的列表。变量名checkCPUtype在内核地址c01000a5。

Linux 符号表使用到2个文件：

/proc/ksyms

System.map

/proc/ksyms是一个“proc file”，在内核引导时建立。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能够看 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 具备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。

虽然内核自己并不真正使用System.map，但其它程序好比klogd， lsof和ps等软件须要一个正确的System.map。若是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，你可能会面临一些使人烦恼的提示信息。

另外少数驱动须要System.map来解析符号，没有为你当前运行的特定内核建立的System.map它们就不能正常工做。

Linux的内核日志守护进程klogd为了执行名称-地址解析，klogd须要使用System.map。System.map应当放在使用它的 软件可以找到它的地方。执行：man klogd可知，若是没有将System.map做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可以智能地查找正确的映象(map)文件。

from  http://blog.sina.com.cn/s/blog_4fed8bc50100dm2q.html