Teoricamente, você pode fazer muitas dessas coisas. Com um pouco de truques, as pessoas conseguiram que o Debian e outras formas de Linux rodassem em telefones Android; aqui está um milhão de vídeos demonstrando isso .
Você parece estar falando especialmente sobre a execução de um sistema operacional diferente em dispositivos móveis. Teoricamente, qualquer dispositivo móvel deve basicamente ser capaz de executar qualquer outro sistema operacional móvel. Todos eles usam processadores ARM e, do contrário, o mesmo hardware básico; Claro, alguns drivers teriam que ser escritos para fazer componentes especializados específicos funcionarem, mas isso é um obstáculo relativamente pequeno.
O maior obstáculo é que os fabricantes de telefones não querem que você faça isso. Com exceção talvez dos dispositivos Nexus do Google, praticamente todos os dispositivos móveis / tablets / etc possuem um gerenciador de inicialização bloqueado. Isso significa que os fabricantes implementaram medidas para impedir que um sistema operacional diferente seja instalado e para impedir que o sistema operacional seja modificado significativamente.
Às vezes, os hackers podem contornar essas medidas (isso é chamado de "enraizamento" ou "jailbreaking", dependendo de como é feito), mas nunca é uma coisa particularmente fácil de realizar. Eu duvido que algum dia vejamos algum hacker colocar qualquer coisa além do iOS em um iPhone / iPad, porque, se não me engano, a Apple usa uma CPU personalizada e muitas outras partes personalizadas em seus dispositivos, e não há praticamente nenhum público documentação para estes. Você provavelmente nunca verá o Windows (desktop Windows) em um dispositivo móvel porque o Windows é construído para processadores x86, e os dispositivos móveis têm quase exclusivamente processadores ARM (o Windows RT, primo do Windows 8 é executado no ARM) .
TLDR: Basicamente, a maior limitação é que os fabricantes não querem que você reaproveite o hardware deles. Eles colocam medidas preventivas para esse fim, e freqüentemente usam hardware e componentes não documentados que são muito difíceis de fazer engenharia reversa.