linux伺服器核心編譯基礎
--幾個重要的redhat linux核心檔案介紹
mynix編譯自www.linux.org之linux howto之kernel howto
在 網路中，不少伺服器採用的是linux系統。為了進一步提高伺服器的效能，可能需要根據特定的硬體及需求重新編譯linux核心。編譯linux核心，需 要根據規定的步驟進行，編譯核心過程中涉及到幾個重要的檔案。比如對於redhat linux，在/boot目錄下有一些與linux核心有關的檔案，進入/boot執行：ls –l，如圖所示。編譯過redhat linux核心的人對其中的system.map 、vmlinuz、initrd-2.4.7-10.img印象可能比較深刻，因為編譯核心過程中涉及到這些檔案的建立等操作。那麼這幾個檔案是怎麼產生 的？又有什麼作用呢？本文對此做些介紹。
一、vmlinuz
vmlinuz是可引導的、壓縮的核心。「vm」代表 「virtual memory」。linux 支援虛擬記憶體，不像老的作業系統比如dos有640kb記憶體的限制。linux能夠使用硬碟空間作為虛擬記憶體，因此得名「vm」。vmlinuz是可執行 的linux核心，它位於/boot/vmlinuz，它一般是乙個軟鏈結，比如圖中是vmlinuz-2.4.7-10的軟鏈結。
vmlinuz的建立有兩種方式。一是編譯核心時通過「make zimage」建立，然後通過：
「cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/zimage /boot/vmlinuz」產生。zimage適用於小核心的情況，它的存在是為了向後的相容性。二是核心編譯時通過命令make bzimage建立，然後通過：「cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/bzimage /boot/vmlinuz」產生。bzimage是壓縮的核心映像，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。它們不僅是乙個壓縮檔案，而且在這兩個檔案的開頭部分內嵌有gzip解壓縮**。所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。
內 核檔案中包含乙個微型的gzip用於解壓縮核心並引導它。兩者的不同之處在於，老的zimage解壓縮核心到低端記憶體（第乙個640k），bzimage 解壓縮核心到高階記憶體（1m以上）。如果核心比較小，那麼可以採用zimage 或bzimage之一，兩種方式引導的系統執行時是相同的。大的核心採用bzimage，不能採用zimage。
vmlinux是未壓縮的核心，vmlinuz是vmlinux的壓縮檔案。
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核心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等檔案系統及scsi裝置的驅動。比如，使用的是scsi硬碟，而核心vmlinuz中並沒有這個 scsi硬體的驅動，那麼在裝入scsi模組之前，核心不能載入根檔案系統，但scsi模組儲存在根檔案系統的/lib/modules下。為了解決這個 問題，可以引導乙個能夠讀實際核心的initrd核心並用initrd修正scsi引導問題。initrd-2.4.7-10.img是用gzip壓縮的 檔案，下面來看一看這個檔案的內容，操作步驟如下圖所示：
從圖中linuxrc這個指令碼的內容可以看到，initrd實現載入一些模組和安裝檔案系統等。
initrd映象檔案是使用mkinitrd建立的。mkinitrd實用程式能夠建立initrd映象檔案。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式。具體情況請看幫助：man mkinitrd
下面的命令建立initrd映象檔案：
三、 system.map
system.map是乙個特定核心的核心符號表。它是你當前執行的核心的system.map的鏈結。
核心符號表是怎麼建立的呢? 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，編譯核心時，system.map建立在/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
然後複製到/boot:
cp /usr/src/linux/system.map /boot/system.map-2.4.7-10
下圖是system.map檔案的一部分：
在進行程式設計時，會命名一些變數名或函式名之類的符號。linux核心是乙個很複雜的**塊，有許許多多的全域性符號。
linux核心不使用符號名，而是通過變數或函式的位址來識別變數或函式名。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。核心主要是用c寫的，所以編譯器/聯結器允許我們編碼時使用符號名，當核心執行時使用位址。
然而，在有的情況下，我們需要知道符號的位址，或者需要知道位址對應的符號。這由符號表來完成，符號表是所有符號連同它們的位址的列表。上圖就是乙個核心符號表，由上圖可知變數名checkcputype在核心位址c01000a5。
linux 符號表使用到2個檔案：
/proc/ksyms
system.map
下圖是/proc/ksyms的一部分。
/proc /ksyms是乙個「proc file」，在核心引導時建立。實際上，它並不真正的是乙個檔案，它只不過是核心資料的表示，卻給人們是乙個磁碟檔案的假象，這從它的檔案大小是0可以看 出來。然而，system.map是存在於你的檔案系統上的實際檔案。當你編譯乙個新核心時，各個符號名的位址要發生變化，你的老的system.map 具有的是錯誤的符號資訊。每次核心編譯時產生乙個新的system.map，你應當用新的system.map來取代老的system.map。
雖 然核心本身並不真正使用system.map，但其它程式比如klogd， lsof和ps等軟體需要乙個正確的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，這對於排除程式 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資訊。
另外少數驅動需要system.map來解析符號，沒有為你當前執行的特定核心建立的system.map它們就不能正常工作。
linux 的核心日誌守護程序klogd為了執行名稱-位址解析，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作為乙個變數的位置給klogd，那麼它將按照下面的順序，在三個地方查詢system.map：
/boot/system.map
/system.map
/usr/src/linux/system.map
system.map也有版本資訊，klogd能夠智慧型地查詢正確的映象（map）檔案。
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