Linux内核引导与设备初始化

引导程序启动

嵌入式Linux系统的启动流程通常从引导程序开始。引导程序是操作系统启动过程中第一个执行的软件，它负责将控制权转交给后续阶段。对于嵌入式系统，常见的引导程序包括BIOS（基本输入/输出系统）和U-Boot。在传统PC机中，BIOS负责硬件检测、配置和初始化工作，而在嵌入式设备上，U-Boot则成为首选，因为它提供了更强大的功能支持，如网络加载和运行脚本等。

U-Boot环境设置

一旦引导程序开始运行，它会进行一系列必要的环境设置。这包括但不限于设定串口通信参数、网络配置信息以及其他与U-Boot相关的环境变量。这些设置对于后续阶段尤为重要，因为它们决定了如何接收或传输数据，以及如何控制不同硬件组件。此外，用户也可以通过命令行界面来动态地调整这些参数，以适应特定的应用需求。

设备树解析与硬件探测

在U-Boot或者Linux内核启动时，都需要对硬件进行探测以了解其类型、地址空间以及资源限制。在这个阶段，嵌入式Linux系统会使用设备树（Device Tree），这是一种描述硬件结构的数据结构格式。设备树包含关于CPU架构、RAM大小、存储器类型以及各种外围设备等信息，这些信息用于驱动代码中的初始化，并确保正确地配置每个组成部分。

Linux内核加载

当所有必要的准备工作完成后，即可开始加载Linux内核。这通常涉及到读取内核镜像文件并将其装载至合适的地位。在某些情况下，如果支持的话，还可以利用TFTP（Trivial File Transfer Protocol）协议从网络服务器上下载内核镜像。此过程中还需要考虑到实时性要求，对于延迟敏感型应用来说，一般会采用预先编译好的固化映象以避免额外延迟。

初始化子系统与服务

一旦内核完全加载起来，就进入了真正意义上的操作系统启动。这一步骤主要由init进程负责，它是一个特殊而且非常关键的一个守护进程，其主要任务是管理整个操作系统，从而确保所有服务都能按照预期顺利运行。当init进程完成自己的工作之后，它通常会fork出新的子进程来处理具体服务，如网络管理器、打印服务等，并逐步分散各项任务使得整个操作更加高效稳定。

应用层面的自动登录与用户界面展示

最后，在大多数现代桌面类操作系统中，我们可能已经习惯了看到图形界面或命令行终端。但在嵌入式场景中，由于资源限制，大多数时候我们只关注那些核心功能即可。如果需要，可以通过配置相应的自动登录脚本，使得登陆后的shell直接进入指定目录或者直接执行特定命令。而如果有GUI需求，那么可能还需额外安装一些轻量级窗口管理器，比如Xorg或者Wayland及其配套工具来实现图形界面显示。不过由于资源限制，这部分内容往往被简化甚至省略掉，只留下最基础的一些功能供用户使用。