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• vmlinux
  • 型態：ELF 可執行檔
  • 產生來源：由 kernel 原始碼經過編譯（make）產生的完整未壓縮核心映像。
  • 內容：包含 kernel 的 .text、.data、.bss 等區段，通常還有符號資訊（可供除錯）。
  • 位置：arch/<arch>/boot/compressed/ 或 arch/<arch>/boot/ 下會衍生壓縮版本。
  • 用途：
  • 不直接由 bootloader 載入（太大），而是壓縮成 zImage / bzImage。
  • 在核心開發或除錯（例如 addr2line、gdb vmlinux）時使用。
  • 在 boot flow 中的角色：
  • 是 Linux kernel 的「原始體」，壓縮後才變成可由 bootloader 載入的形式。
• initramdisk
  • 舊稱（initrd = initial RAM disk）
  • 型態：過去是一個完整的「磁碟映像」（block image），不是 cpio。
  • 差異：
  • initramdisk/initrd：是映像檔，需 kernel 當作虛擬磁碟載入，再由檔案系統（如 ext2）掛載。
  • initramfs：是檔案系統內容本身，直接展開到 RAM，不需 mount block device。
  • 現代 Linux（2.6 以後） 幾乎全部改用 initramfs。
  • → 「initramdisk」一詞常只是舊稱或泛指。
• initramfs
  • 型態：一個 cpio 壓縮檔（通常是 gzip 格式）
  • 用途：
  • 在 kernel 啟動早期掛載的暫時性檔案系統。
  • 提供最小可執行環境（init、shell、udev、模組、腳本）。
  • 在 boot flow 中的角色：
  • Kernel 解壓後會自動展開 initramfs 到 RAM，掛載為 /。
  • 內含的 /init 腳本會被 kernel 呼叫為第一個使用者空間程式。
  • 它的任務是：
  • 掛載真實 root filesystem（rootfs）。
  • 切換根目錄（switch_root 或 pivot_root）。

  /init
  /bin/busybox
  /sbin/modprobe
  /lib/modules/...
  /etc/init.d/...

  • 製作方式：
  • 可由 initramfs-tools、dracut、mkinitramfs 或 gen_init_cpio 建立。
• rootfs
  • 定義：系統的最終根檔案系統 /，包含完整的 Linux 使用者空間。
  • 載體：可以是磁碟分割（如 /dev/sda2）、NFS、MMC、或透過 initramfs 解壓出來。
  • 在 boot flow 中的角色：
  • 最終目標是讓 kernel 掛載真正的 rootfs。
  • 如果使用 initramfs，initramfs 的 /init 腳本最後會：

    mount /dev/sda2 /new_root
    switch_root /new_root /sbin/init

  • 然後才進入使用者空間的 init（systemd、busybox init 等）。
• zimage
  • 型態：壓縮後的 kernel binary（通常用 gzip）
  • 內容：
  • 一個小的解壓縮 stub（在啟動初期執行）
  • 以及被壓縮的 vmlinux 主體
  • 用途：
  • 由 bootloader（如 U-Boot、GRUB）載入，展開成完整的核心。
  • 在 boot flow 中的角色：
  • Bootloader → 載入 zImage → 跳到解壓縮程式 → 解壓成 vmlinux → kernel entry point 開始執行。

名稱	類型	位置/載入者	是否壓縮	功能/角色	是否常駐
vmlinux	ELF 可執行檔	編譯產物	否	完整核心映像 (除錯/分析用)	否
zImage	壓縮 kernel	Bootloader 載入	是	可開機的 kernel binary	否
initramfs	cpio 檔案系統	由 kernel 解壓	是	暫時 rootfs，負責轉移控制權	只在記憶體中
initramdisk (initrd)	block image	kernel 掛載	是/否	舊式 RAM disk，現已被取代	只在記憶體中
rootfs	真實檔案系統	kernel 最終掛載	視情況	最終系統環境	是