🖥️ 一、PC / 服务器(x86 架构)
启动流程:
- 加电(Power On)
 - BIOS/UEFI 初始化
 
- 检查硬件(POST)
 - 加载启动顺序(Boot Order)
 
- 加载引导扇区(MBR/GPT)
 
- MBR:加载第一个扇区的Bootloader
 - GPT:通过UEFI加载EFI文件
 
- Bootloader(如 GRUB)
 
- 提供启动菜单
 - 加载内核(vmlinuz)和initrd
 
- 内核启动
 
- 初始化驱动、挂载根文件系统
 
- 用户空间初始化
 
- 启动 systemd/init,进入登录界面或桌面环境
 
📱 二、Android 设备(ARM 架构)
启动流程:
- 加电
 - Boot ROM(SoC内置)
 
- 固化在芯片中,加载 Bootloader(如 LK、Little Kernel)
 
- Bootloader
 
- 分阶段加载(SPL → U-Boot)
 - 验证签名、加载内核和dtb
 
- Kernel 启动
 
- 加载 ramdisk(initrd)
 - 初始化驱动、挂载 /system
 
- init 进程
 
- 解析 init.rc,启动 Zygote、SystemServer 等
 
- 进入 Android 系统
 
🌐 三、路由器 / 嵌入式设备(MIPS/ARM)
启动流程:
- 加电
 - Boot ROM
 
- 加载 Bootloader(如 U-Boot、CFE)
 
- Bootloader
 
- 初始化内存、网络、Flash
 - 加载内核(通常是压缩的 zImage 或 uImage)
 
- 内核启动
 
- 挂载根文件系统(通常是 SquashFS 或 JFFS2)
 
- init 进程
 
- 启动网络服务、Web UI、守护进程等
 
🔧 四、MCU / PLC / FPGA(无操作系统)
启动流程(以STM32为例):
- 加电
 - Boot ROM
 
- 判断启动模式(Flash / UART / USB)
 
- 跳转到用户代码
 
- 固件从 Flash 起始地址执行
 
- 裸机运行
 
- 初始化外设、进入主循环(main loop)
 
FPGA 则是加载 .bit 文件配置逻辑电路,不执行传统意义上的"代码"。
🧠五、 对比总结表:
📊 图示:设备类型与常见镜像格式分类图
这张图将设备按类别分组,展示了每类设备常用的镜像或固件格式:

📈 图示:是否包含文件系统的格式对比图
颜色表示是否包含文件系统,横向条形图展示了每种设备的典型格式:

📋 表格:详细对比信息(格式、文件系统、资源限制、启动方式)
|-------------------|---------------------|--------------|----------|-----------------------|
| 设备类型          | 常见格式            | 是否包含文件系统 | 资源限制 | 启动 / 加载方式 |
| PC / Server       | .iso, .img          | ✅ 是          | 高        | 光盘或USB引导              |
| Android Device    | .img, .zip          | ✅ 是          | 中等       | eMMC/SD卡引导            |
| Router / AP       | .bin, .img          | ❌ 否          | 低        | Bootloader直接加载        |
| PLC / MCU         | .hex, .bin, .elf    | ❌ 否          | 极低       | 裸机或RTOS               |
| FPGA              | .bit, .bin          | ❌ 否          | 极低       | 配置逻辑电路                |
| Smartwatch / Band | .img, .dfu, .bin    | 部分包含         | 低        | OTA或DFU升级             |
| Virtual Machine   | .vmdk, .qcow2, .vdi | ✅ 是          | 高        | 虚拟化平台                 |
| Container         | .tar, .img, OCI     | ✅ 是          | 高        | 容器运行时                 |
| eReader / Kindle  | .bin, .img          | 部分包含         | 中等       | 系统恢复或升级               |
| VoIP / Gateway    | .img, .tar          | 部分包含         | 中等       | 远程升级                  |
🔍 各类设备启动流程的可视化流程图图示说明:
下面是各类设备启动流程的可视化流程图,展示了从加电到系统运行的关键阶段:
- PC / Server:多阶段启动,依赖 BIOS/UEFI、Bootloader(如 GRUB)和完整的操作系统。
 - Android Device:包含 Boot ROM 和分区验证,启动流程安全性高。
 - Router / Embedded:精简启动流程,通常直接加载内核和服务。
 - MCU / PLC:无操作系统,直接跳转到用户代码执行。
 - FPGA:加载比特流配置逻辑电路,不运行传统代码。
 
|-------------|------------|------------------------|-----------|-------------|-----------|
| 设备类型    | 启动介质   | 是否有 Bootloader | 是否有内核 | 是否有文件系统 | 特点    |
| PC / Server | 硬盘/USB/CD  | ✅ 是                    | ✅ 是       | ✅ 是         | 多阶段启动,灵活  |
| Android     | eMMC/SD卡   | ✅ 是                    | ✅ 是       | ✅ 是         | 安全验证,分区多  |
| 路由器/嵌入式     | Flash/NAND | ✅ 是                    | ✅ 是       | ✅ 是/否       | 固件压缩,资源有限 |
| MCU / PLC   | Flash      | ❌ 否(或极简)               | ❌ 否       | ❌ 否         | 裸机运行,实时性强 |
| FPGA        | Flash/SD卡  | ❌ 否                    | ❌ 否       | ❌ 否         | 配置逻辑,不运行代 |