ELF 文件和 Linux 内核镜像文件

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m@m-ThinkPad-T14-Gen-2i:~/chy/linux-6.18.5/arch/arm64/boot$ file Image
Image: Linux kernel ARM64 boot executable Image, little-endian, 4K pages

m@m-ThinkPad-T14-Gen-2i:~/chy/busybox-1.36.1/_install/bin$ file busybox 
busybox: ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, version 1 (GNU/Linux), statically linked, BuildID[sha1]=1c93cc9354e5fb781e3275078645b4b4433a090e, for GNU/Linux 3.7.0, stripped

m@m-ThinkPad-T14-Gen-2i:~/chy/linux-6.18.5$ file vmlinux
vmlinux: ELF 64-bit LSB pie executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV), statically linked, BuildID[sha1]=beec8d7a606f6a96c69a8bb96002ae323fceb7e7, with debug_info, not stripped

编译 Linux 时，默认情况下是一个名为 Image 的二进制文件，我们约定将其称为"内核镜像文件"。通过 file 查看他的类型，发现与平常的 ELF 文件不同。同时，我们发现与"内核镜像文件"一同产生了一个名为 vmlinux 的文件，他正是一个 ELF 文件。

ELF 文件和内核镜像文件有本质的区别，也有紧密的联系。ELF 文件是给操作系统看的，其中包含 ELF Header, Program Headers, Section Headers 等元数据。linux 的 exec 系统调用能解析 ELF 文件，把其中的数据和代码加载到内存中以待运行。内核镜像文件是给 bootloader 看的，他的内容只是扁平的二进制数据，或者说遵循一个很简单的数据格式，bootloader 不用做太多解析的工作，直接把他 copy 到内存中就能跑。

上面提到 vmlinux 也是编译内核的产物之一，并且是一个 ELF 文件。其实他是内核镜像文件的来源。编译过程中使用 objcopy 工具将 vmlinux 进行转储（进行了文件类型的转换），生成了更简单的内核镜像文件。