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linux系統所需載入的內核程序目錄

發布時間:2025-08-25 14:55:13

A. linux 操作系統/boot目錄下面都是什麼文件

BOOT目錄下的文件,
其中幾個核心的如下:
System.map、vmlinuz、initrd-2.4.7-10.img
這幾個文件是怎麼產生的?又有什麼作用呢?本文對此做些介紹。

一、vmlinuz

vmlinuz是可引導的、壓縮的內核。「vm」代表「Virtual Memory」。Linux 支持虛擬內存,不像老的操作系統比如DOS有640KB內存的限制。Linux能夠使用硬碟空間作為虛擬內存,因此得名「vm」。vmlinuz是可執行的Linux內核,它位於/boot/vmlinuz,它一般是一個軟鏈接,比如圖中是vmlinuz-2.4.7-10的軟鏈接。

vmlinuz的建立有兩種方式。一是編譯內核時通過「make zImage」創建,然後通過:「cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/zImage/boot/vmlinuz」產生。zImage適用於小內核的情況,它的存在是為了向後的兼容性。

二是內核編譯時通過命令make bzImage創建,然後通過:「cp/usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/bzImage /boot/vmlinuz」產生。bzImage是壓縮的內核映像,需要注意,bzImage不是用bzip2壓縮的,bzImage中的bz容易引起誤解,bz表示「big zImage」。 bzImage中的b是「big」意思。 zImage(vmlinuz)和bzImage(vmlinuz)都是用gzip壓縮的。它們不僅是一個壓縮文件,而且在這兩個文件的開頭部分內嵌有gzip解壓縮代碼。所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。

內核文件中包含一個微型的gzip用於解壓縮內核並引導它。兩者的不同之處在於,老的zImage解壓縮內核到低端內存(第一個640K),bzImage解壓縮內核到高端內存(1M以上)。如果內核比較小,那麼可以採用zImage或bzImage之一,兩種方式引導的系統運行時是相同的。大的內核採用bzImage,不能採用zImage。vmlinux是未壓縮的內核,vmlinuz是vmlinux的壓縮文件。

二、initrd-x.x.x.img

initrd是「initial ramdisk」的簡寫。initrd一般被用來臨時的引導硬體到實際內核vmlinuz能夠接管並繼續引導的狀態。圖中的initrd-2.4.7-10.img主要是用於載入ext3等文件系統及scsi設備的驅動。

比如,使用的是scsi硬碟,而內核vmlinuz中並沒有這個scsi硬體的驅動,那麼在裝入scsi模塊之前,內核不能載入根文件系統,但scsi模塊存儲在根文件系統的/lib/moles下。為了解決這個問題,可以引導一個能夠讀實際內核的initrd內核並用initrd修正scsi引導問題。initrd-2.4.7-10.img是用gzip壓縮的文件,initrd實現載入一些模塊和安裝文件系統等功能。

initrd映象文件是使用mkinitrd創建的。mkinitrd實用程序能夠創建initrd映象文件。這個命令是RedHat專有的。其它Linux發行版或許有相應的命令。這是個很方便的實用程序。具體情況請看幫助:man mkinitrd下面的命令創建initrd映象文件。

三、System.map

System.map是一個特定內核的內核符號表。它是你當前運行的內核的System.map的鏈接。

內核符號表是怎麼創建的呢? System.map是由「nm vmlinux」產生並且不相關的符號被濾出。

對於本文中的例子,編譯內核時,System.map創建在/usr/src/linux-2.4/System.map。像下面這樣:

nm /boot/vmlinux-2.4.7-10 > System.map

下面幾行來自/usr/src/linux-2.4/Makefile:

nm vmlinux | grep -v '\(compiled\)\|\(\.o$$\)\|\( [aUw] \)\|\(\.\.ng$$\)\|\(LASH[RL]DI\)' | sort > System.map

然後復制到/boot:

cp /usr/src/linux/System.map /boot/System.map-2.4.7-10

下圖是System.map文件的一部分:

在進行程序設計時,會命名一些變數名或函數名之類的符號。Linux內核是一個很復雜的代碼塊,有許許多多的全局符號。

Linux內核不使用符號名,而是通過變數或函數的地址來識別變數或函數名。比如不是使用size_t BytesRead這樣的符號,而是像c0343f20這樣引用這個變數。

對於使用計算機的人來說,更喜歡使用那些像size_t BytesRead這樣的名字,而不喜歡像c0343f20這樣的名字。內核主要是用c寫的,所以編譯器/連接器允許我們編碼時使用符號名,當內核運行時使用地址。

然而,在有的情況下,我們需要知道符號的地址,或者需要知道地址對應的符號。這由符號表來完成,符號表是所有符號連同它們的地址的列表。上圖就是一個內核符號表,由上圖可知變數名checkCPUtype在內核地址c01000a5。

Linux 符號表使用到2個文件:

/proc/ksyms

System.map

/proc/ksyms是一個「proc file」,在內核引導時創建。實際上,它並不真正的是一個文件,它只不過是內核數據的表示,卻給人們是一個磁碟文件的假象,這從它的文件大小是0可以看出來。然而,System.map是存在於你的文件系統上的實際文件。

當你編譯一個新內核時,各個符號名的地址要發生變化,你的老的System.map具有的是錯誤的符號信息。每次內核編譯時產生一個新的System.map,你應當用新的System.map來取代老的System.map。

雖然內核本身並不真正使用System.map,但其它程序比如klogd,lsof和ps等軟體需要一個正確的System.map。如果你使用錯誤的或沒有System.map,klogd的輸出將是不可靠的,這對於排除程序故障會帶來困難。沒有System.map,你可能會面臨一些令人煩惱的提示信息。

另外少數驅動需要System.map來解析符號,沒有為你當前運行的特定內核創建的System.map它們就不能正常工作。

Linux的內核日誌守護進程klogd為了執行名稱-地址解析,klogd需要使用System.map。System.map應當放在使用它的軟體能夠找到它的地方。執行:man klogd可知,如果沒有將System.map作為一個變數的位置給klogd,那麼它將按照下面的順序,在三個地方查找System.map:

/boot/System.map

/System.map

/usr/src/linux/System.map

System.map也有版本信息,klogd能夠智能地查找正確的映象(map)文件。

B. linux 下的內核頭文件放在哪裡

linux下的內核頭文件放在/usr/include/linux/和/usr/include/sys/

linux目錄樹:
scripts目錄
該目錄中不包含任何核心代碼,該目錄下存放了用來配置內核的腳本和應用程序源碼。
lib目錄
該目錄主要包含兩部分內容:gnuzip解壓縮演算法,用於在系統啟動過程中將壓縮的內核鏡像解壓縮;剩餘的文件用於實現一個C庫的子集,主要包括字元串和內存操作等相關函數。
mm目錄
該目錄包含了體系結構無關的內存管理代碼,包括通用的分頁模型的框架、夥伴演算法的實現和對象緩沖器slab的實現代碼。
include目錄
這個目錄包含了Linux源代碼目錄樹中絕大部分頭文件,每個體系架構都在該目錄下對應一個子目錄,該子目錄中包含了給定體系結構所必需的宏定義和內聯函數。
init目錄
該目錄中存放的是系統核心初始化代碼,內核初始化入口函數start_kernel就是在該目錄中的文件main.c內實現的。
kernel目錄
該目錄中存放的是Linux內核的最核心的代碼,用於實現系統的核心模塊,這些模塊包括:進程管理、進程調度器、中斷處理、系統時鍾管理、同步機制等。
arch目錄
該目錄中的每個子目錄中都與某種體系結構相對應,用於存放體系結構相關代碼,向平台無關的系統核心模塊提供所需的功能介面。每個體系結構對應的子目錄下通常至少包含以下幾個子目錄:kernel子目錄、lib子目錄、mm子目錄、boot子目錄。
系統次核心組件包括:
block目錄:用於實現塊設備的基本框架和塊設備的I/O調度演算法。
usr目錄:該目錄中的代碼為內核尚未完全啟動時執行用戶空間代碼提供了支持
ipc目錄:該目錄中的文件用於實現System V的進程間通信模塊。
driver目錄:用於存放各類設備的驅動程序。
sound目錄:存放了聲音系統架構,如Open Sound System(OSS)、Advanced Linux Sound Architecture(ALSA)的相關代碼和具體音效卡的設備驅動程序。
security目錄:存放了Security-Enhanced Linux(SELinux)安全框架的實現代碼
crypto目錄:該目錄中存放了相關的加密演算法的代碼。
Documentation目錄:存放了與內核相關的文檔。
net和fs目錄:包含linux內核支持的眾多網路協議和文件系統。

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