各类电子设备镜像格式及文件系统统计
🖥️ 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 |