理论嵌入式 linux 要求
Theoretical embedded linux requirements
我有使用 Java、C#、C++、Javascript
的程序员背景
我给自己买了一台 Raspberry Pi（Model 1 A，没有以太网的那个）并用它玩了一会儿。我使用 Raspbian 和 Arch Linux ARM（因为据说它很小且可定制）。不幸的是，我没有按照我想要的方式配置它们。
我正在尝试构建一个漂亮的（嵌入式）系统，其唯一目标是快速启动（引导）Raspberry Pi 并自动启动一个测试应用程序，该应用程序将用 C#（Mono）、C++（ Qt), Java (Java 运行时) 或者 JavaScript/HTML.
由于我无法删除所有日志消息（我删除了大部分）、tty 登录屏幕、连接到网络的尝试（尽管 Model 1 A 根本没有以太网) 启动很难看并且需要很长时间（在某些情况下需要 +1 分钟）。
看来我必须构建一个最小的嵌入式 linux 但我缺乏嵌入式 linux 元素的理论以及它们如何组合在一起。
我的问题：嵌入式 linux 在 raspberry pi 上持有单声道、qt、java 运行时的理论上需要的部分是什么？
到目前为止我知道了以下部分：
- 硬件（raspberry pi型号1A）+sd卡
- sd卡有2个分区，1个引导分区（fat32），1个数据分区（ext4）
- 引导加载程序
- 一个linux内核（可以根据raspi的需要进行优化）
但是然后呢？我的研究迷失在 "use a distro" 我不想要的地方。内核和启动应用程序之间缺少哪些部分？
嵌入式 Linux 系统由许多不同的部分组成，它们协同工作以实现使事情高效运行的同一目标。
理想情况下，这与常规 GNU/Linux 系统没有太大区别，但让我们详细了解通用嵌入式系统的构建块。
以下说明，我假设架构为ARM。下面写的内容可能因实现而略有不同，但通常是商业嵌入式系统的通用轨道。
GNU/Linux 嵌入式系统的块
硬件
SoC
SoC是所有处理发生的地方，它是整个系统的主要处理单元，也是唯一有"intelligence"的地方。它负责使用其他硬件并运行安装您的软件。
它由各种不同的子块组成：
- Core + Caches + MMU - “real”处理器，例如ARM Cortex-A9。这是您在选择 SoC 时会注意到的主要事项。
可以通过例如 coaduvated像 NEON 这样的 SIMD 协处理器。
- 内部 RAM - 通常很小。用于引导序列的第一阶段。
- 各种 "Peripherals" - 通过一些互连连接
fabric/bus 到核心。这些可以从简单的 ADC 到 3D 图形加速器。此类IP核的例子有：USB、PCI-E、SGX等
- 一个低 power/real 时间协处理器 - 一些系统提供一个或多个协处理器来帮助主内核处理实时任务（例如工业通信总线）或处理 低功耗 状态。 Its/their 架构可能（或不是）与核心架构相关。
外部内存
SoC 使用它在系统 bootstrapped 之后和 bootstrap 本身期间存储临时数据。它通常是您的嵌入式系统在正常运行期间使用的内存。
非易失性存储器 - 可选
可能存在也可能不存在。 在您的情况下，它就是您提到的 SD 卡。在其他情况下可能是 NAND、NOR 或 SPI 数据闪存（或它们的任意组合）。
如果存在，它通常是 SoC 将从中读取的常规数据源，并且通常存储系统工作所需的所有软件组件。
在某些应用程序中不能 necessary/useful。
外设
与上述内容没有严格关系的任何内容。
可以是 MAC ID EEPROM、一些继电器、网络摄像头或任何您能想到的东西。
软件
首先，我们介绍所谓的 bootchain，这是在您为 SoC 加电并以某种方式告诉它启动 运行ning 时立即发生的事情。在下面的列表中，bootchain就是点1到点4的后续调用。
除了 specific/exotic 实现之外，它或多或少总是相同的：
- 引导 ROM 代码 - SoC 中包含的小型（通常被屏蔽 - 又名工厂印象）内存。 SoC 上电后要做的第一件事就是执行其中的代码。
此代码通常根据外部配置引脚决定所谓的 "boot strategy" 或 "boot order"，即在何处（以及以何种顺序）查找要执行的附加代码。
适用的介质多种多样：USB 存储设备、USB 主机、SD 卡、NAND、NOR、SPI 数据闪存、以太网、UART 等。
如果上面的 none 包含有效的内容，Boot ROM 通常会发出 SoC 的软重置，等等。
媒体中的代码当然不会就地执行：它被复制到内部 RAM 中然后执行。
[以下两个包含在我们所说的引导加载程序介质中]
1st stage bootloader - 它刚刚被 Boot ROM 复制到
SoC 的内部 RAM。必须足够小以适合该内存
（通常远低于 100kB）。它是必需的，因为引导 ROM 不是
足够大，不知道 SoC 是哪种外部 RAM
附于。
主要有初始化的重要功能
外部 RAM 和 SoC 的外部存储器接口，以及
其他可能感兴趣的外围设备（例如禁用看门狗
定时器）。完成后，它将下一阶段复制到外部 RAM 和
执行它。根据上下文，可以称为 MLO、SPL 或
否则.
第二阶段引导加载程序 - "main" 引导加载程序。比第一阶段更大（可能是 x10），完成了
相关外围设备（例如以太网、附加存储介质、LCD
displays).
允许更复杂的下一步操作逻辑
并提供 - 取决于复杂程度 - 高水平
设施（filesystem/volume 处理、数据
复制移动解释、LCD 输出、交互式控制台、故障保护
policies).
大多数时候加载 Linux 内核（及相关）到
来自某种媒介的记忆并将相关信息传递给它（例如
如果没有嵌入，对于较新的内核，DTB 物理地址被放置
在 r2 寄存器中 - 内核然后读取寄存器并
检索 DTB)
Linux Kernel - 操作系统的核心。取决于
硬件平台可能是也可能不是主线 ("official") 版本。
通常由内置或可加载（来自外部
源 - 免费或不）模块。初始化整个系统根据硬编码配置和 DT 工作所需的所有硬件 - 启用 MMU，协调整个系统并独占访问硬件。根据引导参数
(cmdline - 通常由前一阶段传递) and/or 编译
选项，内核会尝试挂载根文件系统。来自
rootfs，它将尝试加载一个 init（即 /sbin/init - 其中 / 是
刚刚挂载的 rootfs).
Init 和 rootfs - init 是第一个非内核任务 运行，并且
有 PID 1。它实际上初始化了你需要使用你的一切
系统。在生产嵌入式系统中，它还启动主
应用。在这样的系统中，要么是 BusyBox，要么是定制的
申请.
更多关于 rootfs 和发行版的信息
Rootfs 包含所有非内核的 GNU/Linux 系统（除了 /lib/modules 和其他位）。
它包含管理以太网、WiFi 或外部 UMTS 调制解调器等外围设备的所有应用程序。
包含系统的交互部分，包含用户界面，以及您在启动 GNU/Linux 系统时看到的所有其他内容——嵌入式或非嵌入式。
A "distro" 只是一组特定的用户空间（非内核）程序和库（通常）经过验证可以很好地相互配合，由特定的一群人组合在一起。
桌面发行版通常还附带定制内核和引导加载程序。例如 Fedora、Ubuntu、Debian 等
在一般意义上，没有什么能阻止您创建自己的发行版，这就是 每次 自定义嵌入式系统投入生产时都会发生的事情：通过 Yocto 或Buildroot（或手动），事实上，您可以决定适合系统用途的非常特定的软件集合（因此是发行版、发行版）。
总结并准确回答你的问题，你要找的缺失部分是init和挂载rootfs的过程：内核挂载 - 也就是通过它的驱动程序和 passed/builtin 参数呈现给它自己 - 给定的 volume/partition （你提到的 ext4 数据分区）到“/”挂载点。
在这个 volume/partition 中有一个 /sbin/init 可执行文件，由内核执行。
这是我们 GNU/Linux 用户空间系统的“大爆炸”：可见的一切开始的地方。根据配置脚本（通常位于 /etc/init.d 下），您提到的 "application" 是由 init 自动 运行 或由用户通过 terminal/ssh/whatever 再次 - init 让你可以使用。
我有使用 Java、C#、C++、Javascript
的程序员背景我给自己买了一台 Raspberry Pi（Model 1 A，没有以太网的那个）并用它玩了一会儿。我使用 Raspbian 和 Arch Linux ARM（因为据说它很小且可定制）。不幸的是，我没有按照我想要的方式配置它们。
我正在尝试构建一个漂亮的（嵌入式）系统，其唯一目标是快速启动（引导）Raspberry Pi 并自动启动一个测试应用程序，该应用程序将用 C#（Mono）、C++（ Qt), Java (Java 运行时) 或者 JavaScript/HTML.
由于我无法删除所有日志消息（我删除了大部分）、tty 登录屏幕、连接到网络的尝试（尽管 Model 1 A 根本没有以太网) 启动很难看并且需要很长时间（在某些情况下需要 +1 分钟）。
看来我必须构建一个最小的嵌入式 linux 但我缺乏嵌入式 linux 元素的理论以及它们如何组合在一起。
我的问题：嵌入式 linux 在 raspberry pi 上持有单声道、qt、java 运行时的理论上需要的部分是什么？
到目前为止我知道了以下部分：
- 硬件（raspberry pi型号1A）+sd卡
- sd卡有2个分区，1个引导分区（fat32），1个数据分区（ext4）
- 引导加载程序
- 一个linux内核（可以根据raspi的需要进行优化）
但是然后呢？我的研究迷失在 "use a distro" 我不想要的地方。内核和启动应用程序之间缺少哪些部分？
嵌入式 Linux 系统由许多不同的部分组成，它们协同工作以实现使事情高效运行的同一目标。
理想情况下，这与常规 GNU/Linux 系统没有太大区别，但让我们详细了解通用嵌入式系统的构建块。
以下说明，我假设架构为ARM。下面写的内容可能因实现而略有不同，但通常是商业嵌入式系统的通用轨道。
GNU/Linux 嵌入式系统的块
硬件
SoC
SoC是所有处理发生的地方，它是整个系统的主要处理单元，也是唯一有"intelligence"的地方。它负责使用其他硬件并运行安装您的软件。
它由各种不同的子块组成：
- Core + Caches + MMU - “real”处理器，例如ARM Cortex-A9。这是您在选择 SoC 时会注意到的主要事项。 可以通过例如 coaduvated像 NEON 这样的 SIMD 协处理器。
- 内部 RAM - 通常很小。用于引导序列的第一阶段。
- 各种 "Peripherals" - 通过一些互连连接 fabric/bus 到核心。这些可以从简单的 ADC 到 3D 图形加速器。此类IP核的例子有：USB、PCI-E、SGX等
- 一个低 power/real 时间协处理器 - 一些系统提供一个或多个协处理器来帮助主内核处理实时任务（例如工业通信总线）或处理 低功耗 状态。 Its/their 架构可能（或不是）与核心架构相关。
外部内存
SoC 使用它在系统 bootstrapped 之后和 bootstrap 本身期间存储临时数据。它通常是您的嵌入式系统在正常运行期间使用的内存。
非易失性存储器 - 可选
可能存在也可能不存在。 在您的情况下，它就是您提到的 SD 卡。在其他情况下可能是 NAND、NOR 或 SPI 数据闪存（或它们的任意组合）。
如果存在，它通常是 SoC 将从中读取的常规数据源，并且通常存储系统工作所需的所有软件组件。 在某些应用程序中不能 necessary/useful。
外设
与上述内容没有严格关系的任何内容。 可以是 MAC ID EEPROM、一些继电器、网络摄像头或任何您能想到的东西。
软件
首先，我们介绍所谓的 bootchain，这是在您为 SoC 加电并以某种方式告诉它启动 运行ning 时立即发生的事情。在下面的列表中，bootchain就是点1到点4的后续调用。
除了 specific/exotic 实现之外，它或多或少总是相同的：
- 引导 ROM 代码 - SoC 中包含的小型（通常被屏蔽 - 又名工厂印象）内存。 SoC 上电后要做的第一件事就是执行其中的代码。
此代码通常根据外部配置引脚决定所谓的 "boot strategy" 或 "boot order"，即在何处（以及以何种顺序）查找要执行的附加代码。
适用的介质多种多样：USB 存储设备、USB 主机、SD 卡、NAND、NOR、SPI 数据闪存、以太网、UART 等。 如果上面的 none 包含有效的内容，Boot ROM 通常会发出 SoC 的软重置，等等。
媒体中的代码当然不会就地执行：它被复制到内部 RAM 中然后执行。
[以下两个包含在我们所说的引导加载程序介质中]
1st stage bootloader - 它刚刚被 Boot ROM 复制到 SoC 的内部 RAM。必须足够小以适合该内存 （通常远低于 100kB）。它是必需的，因为引导 ROM 不是 足够大，不知道 SoC 是哪种外部 RAM 附于。
主要有初始化的重要功能 外部 RAM 和 SoC 的外部存储器接口，以及 其他可能感兴趣的外围设备（例如禁用看门狗 定时器）。完成后，它将下一阶段复制到外部 RAM 和 执行它。根据上下文，可以称为 MLO、SPL 或 否则.第二阶段引导加载程序 - "main" 引导加载程序。比第一阶段更大（可能是 x10），完成了 相关外围设备（例如以太网、附加存储介质、LCD displays).
允许更复杂的下一步操作逻辑 并提供 - 取决于复杂程度 - 高水平 设施（filesystem/volume 处理、数据 复制移动解释、LCD 输出、交互式控制台、故障保护 policies).
大多数时候加载 Linux 内核（及相关）到 来自某种媒介的记忆并将相关信息传递给它（例如 如果没有嵌入，对于较新的内核，DTB 物理地址被放置 在 r2 寄存器中 - 内核然后读取寄存器并 检索 DTB)Linux Kernel - 操作系统的核心。取决于 硬件平台可能是也可能不是主线 ("official") 版本。
通常由内置或可加载（来自外部 源 - 免费或不）模块。初始化整个系统根据硬编码配置和 DT 工作所需的所有硬件 - 启用 MMU，协调整个系统并独占访问硬件。根据引导参数 (cmdline - 通常由前一阶段传递) and/or 编译 选项，内核会尝试挂载根文件系统。来自 rootfs，它将尝试加载一个 init（即 /sbin/init - 其中 / 是 刚刚挂载的 rootfs).Init 和 rootfs - init 是第一个非内核任务 运行，并且 有 PID 1。它实际上初始化了你需要使用你的一切 系统。在生产嵌入式系统中，它还启动主 应用。在这样的系统中，要么是 BusyBox，要么是定制的 申请.
更多关于 rootfs 和发行版的信息
Rootfs 包含所有非内核的 GNU/Linux 系统（除了 /lib/modules 和其他位）。
它包含管理以太网、WiFi 或外部 UMTS 调制解调器等外围设备的所有应用程序。
包含系统的交互部分，包含用户界面，以及您在启动 GNU/Linux 系统时看到的所有其他内容——嵌入式或非嵌入式。
A "distro" 只是一组特定的用户空间（非内核）程序和库（通常）经过验证可以很好地相互配合，由特定的一群人组合在一起。 桌面发行版通常还附带定制内核和引导加载程序。例如 Fedora、Ubuntu、Debian 等
在一般意义上，没有什么能阻止您创建自己的发行版，这就是 每次 自定义嵌入式系统投入生产时都会发生的事情：通过 Yocto 或Buildroot（或手动），事实上，您可以决定适合系统用途的非常特定的软件集合（因此是发行版、发行版）。
总结并准确回答你的问题，你要找的缺失部分是init和挂载rootfs的过程：内核挂载 - 也就是通过它的驱动程序和 passed/builtin 参数呈现给它自己 - 给定的 volume/partition （你提到的 ext4 数据分区）到“/”挂载点。
在这个 volume/partition 中有一个 /sbin/init 可执行文件，由内核执行。
这是我们 GNU/Linux 用户空间系统的“大爆炸”：可见的一切开始的地方。根据配置脚本（通常位于 /etc/init.d 下），您提到的 "application" 是由 init 自动 运行 或由用户通过 terminal/ssh/whatever 再次 - init 让你可以使用。