1、Image
1.1 什么是 Image
Image 是一种未压缩的 Linux 内核镜像文件，包含了内核的所有代码、数据和必要的元信息。- 它是 Linux 内核在编译过程中生成的一个原始的二进制文件，未经过任何压缩或额外的封装处理。
- 由于未压缩，
Image 文件相对较大，但它不需要解压过程，加载速度较快。
1.2 内部结构
- 头部：包含基本的内核信息（如内核版本、加载地址等），用于引导加载程序识别。
- 内核代码：实际的 Linux 内核代码和数据段。
- 内核数据：初始化和常驻的数据段，包括全局变量、静态变量等。
1.3 工作原理
- 引导加载程序（如 U-Boot、GRUB 等）从存储介质（如 NAND Flash、SD 卡、硬盘等）中读取
Image 文件。 - 将
Image 文件加载到内存中的指定位置（通常是 RAM）。 - 引导加载程序将控制权转交给
Image 的入口地址。 - 内核开始执行初始化过程，设置硬件和系统环境，最终启动用户空间的操作系统。
1.4 编译生成Image
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- Image
2、zImage
2.1 什么是 zImage
zImage 是一种经过压缩的 Linux 内核镜像格式，它通过 gzip 压缩内核代码和数据，使文件大小大大减小。zImage 也称为 “compressed kernel image”，在加载时会自解压缩到内存中然后执行。
2.2 内部结构
- 解压缩头部：包括解压缩代码和一个简单的引导程序，用于引导和解压缩内核。
- 压缩的内核代码和数据：使用
gzip 压缩后的内核代码和数据。 - 尾部校验和：用于验证文件完整性。
2.3 工作原理
- 引导加载程序（如 U-Boot 或其他加载器）从存储介质中读取
zImage 文件。 - 将
zImage 文件加载到内存中。 - 解压缩头部代码运行，解压缩内核到内存中的指定位置。
- 内核解压完成后，控制权转移到解压后的内核入口点，开始内核初始化和启动过程。
2.4 编译生成 zImage
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- zImage
3、uImage
3.1 什么是 uImage
uImage 是 U-Boot 引导加载程序专用的内核镜像格式。- 它是在
zImage 或 Image 的基础上加上一个 U-Boot 头部信息（U-Boot Header），使 U-Boot 能够识别并加载内核镜像。
3.2 内部结构
- U-Boot Header：一个 64 字节的头部信息，其中头部包含的信息可看下文：【Linux】uImage头部信息详细解析-CSDN博客
- 内核镜像：可以是
zImage、Image 或其他类型的镜像。
3.3 工作原理
- U-Boot 读取
uImage 文件。 - U-Boot 解析头部信息，验证镜像的合法性和完整性。
- 将内核镜像加载到指定的内存地址。
- 如果内核镜像是压缩的，U-Boot 会解压缩它。
- 将控制权交给内核的入口地址，启动 Linux 内核。
3.4 编译生成 uImage
mkimage -A arm -O linux -T kernel -C gzip -a 0x8000 -e 0x8000 -n "Linux Kernel" -d zImage uImage
-A：目标架构（ARM）。-O：操作系统（Linux）。-T：镜像类型（内核）。-C：压缩类型（gzip）。-a：加载地址（0x8000）。-e：入口点地址（0x8000）。-n：镜像名称（"Linux Kernel"）。-d：源文件（zImage）。
