bzImage

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bzImageはLinuxカーネルのvmlinuxを圧縮した形式のファイル。/boot/配下にvmlinuz-xxxとして置かれているのはこのbzImage形式のカーネル。

bzImageの構造

bzImageファイルの構造を図1に示す。bzImageはまず大きく分けて3つのファイルからなる。フロッピーからのBoot時に使われるブートセクタ用ファイルbootsect.o(*1),低レベルの初期化を行うsetup.o,カーネルの圧縮イメージを格納したvmlinux.bin(*2)。これらの3つのファイルをarch/i386/boot/tools/buildコマンドにより結合してbzImageファイルを作成している。

bootsect.oはセクタサイズに合わせて512Byteとなっている。setup.oはbuildコマンドでファイルを結合する際にセクタサイズ(512の倍数)に切り上げられる。

図1 bzImageの構造

(*1) 2.6ではフロッピーからの直接起動は未サポートとなっており、bootsect.oもエラーメッセージを出力しているだけとなっている。
(*2) これらのファイルはカーネルコンパイル時にarch/i386/bootで作成されるので、ファイルの中身はこちらを参照。

vmlinux.bin

bzImage内のカーネルイメージvmlinux.binは圧縮したカーネルイメージの他にカーネルイメージを展開するコードを含む。これは以下のように作成される。

カーネルソースツリーのTop(linux-2.6.xx-x/)にコンパイルされた未圧縮のカーネル(vmlinux)があるので、これをobjcopyでELF形式からBinary形式(vmlinux.bin)(*1)に変換する。
vmlinux.binをgzipで圧縮してvmlinux.bin.gzを作成する。
vmlinux.bin.gzを空オブジェクトpiggy.oのデータセクションに格納して、ELF形式のオブジェクトファイルにする。これは、以下で初期化/展開用のオブジェクトとリンクできるようにするため。
piggy.oとカーネルデータを展開するためのhead.o,misc.oをリンクしてcompressed/vmlinux(*2)を作成する(*3)。
objcopyでvmlinuxをbinary化してvmlinux.binを作成する。

(*1) このvmlinux.binはarch/i386/boot/compressed/vmlinux.binでbzImageに結合されるrch/i386/boot/vmlinux.binではないので注意。
(*2) カーネルファイルvmlinuxと同名だが別物なので注意。
(*3) Boot LoaderはbzImage形式のカーネルは0x100000(1MB)の位置にLoadingするので、リンク時には-Ttext 0x100000を指定してコードセクションが0x100000から始まるようにしている。setup.oは初期化を終えると0x100000にジャンプし、head.S::startup_32から実行が始まる。