第一階段：BIOS
上個世紀70年代初擒贸，“只讀內(nèi)存”（read-only memory臀晃，縮寫為ROM）發(fā)明，開機程序被刷入ROM芯片介劫，計算機通電后徽惋，第一件事就是讀取它。
這塊芯片里的程序叫做“基本輸出輸入系統(tǒng)”（Basic Input/Output System）座韵，簡稱為BIOS险绘。
1、硬件自檢
BIOS程序首先檢查誉碴，計算機硬件能否滿足運行的基本條件宦棺，這叫做“硬件自檢”（Power-On Self-Test），縮寫為POST翔烁。
如果硬件出現(xiàn)問題渺氧，主板會發(fā)出不同含義的蜂鳴，啟動中止蹬屹。如果沒有問題侣背，屏幕就會顯示出CPU、內(nèi)存慨默、硬盤等信息贩耐。
2、啟動順序
硬件自檢完成后厦取，BIOS把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給下一階段的啟動程序潮太。
這時，BIOS需要知道虾攻，“下一階段的啟動程序”具體存放在哪一個設備铡买。也就是說，BIOS需要有一個外部儲存設備的排序霎箍，排在前面的設備就是優(yōu)先轉(zhuǎn)交控制權(quán)的設備丁鹉。這種排序叫做“啟動順序”（Boot Sequence）稠项。
打開BIOS的操作界面褂始，里面有一項就是“設定啟動順序”谓罗。
第二階段：主引導記錄
BIOS按照“啟動順序”，把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給排在第一位的儲存設備顶别。
這時谷徙，計算機讀取該設備的第一個扇區(qū)，也就是讀取最前面的512個字節(jié)驯绎。如果這512個字節(jié)的最后兩個字節(jié)是0x55和0xAA完慧，表明這個設備可以用于啟動；如果不是剩失，表明設備不能用于啟動屈尼，控制權(quán)于是被轉(zhuǎn)交給"啟動順序"中的下一個設備蛤织。
這最前面的512個字節(jié)，就叫做“主引導記錄”（Master boot record鸿染，縮寫為MBR）。
1乞巧、主引導記錄的結(jié)構(gòu)
“主引導記錄”只有512個字節(jié)涨椒，放不了太多東西。它的主要作用是绽媒，告訴計算機到硬盤的哪一個位置去找操作系統(tǒng)蚕冬。
主引導記錄由三個部分組成：
（1）、第1-446字節(jié)：調(diào)用操作系統(tǒng)的機器碼是辕。
（2）囤热、第447-510字節(jié)：分區(qū)表（Partition table）。
（3）获三、第511-512字節(jié)：主引導記錄簽名（0x55和0xAA）旁蔼。
其中，第二部分“分區(qū)表”的作用疙教，是將硬盤分成若干個區(qū)棺聊。
2、分區(qū)表
硬盤分區(qū)有很多好處贞谓∠夼澹考慮到每個區(qū)可以安裝不同的操作系統(tǒng)，“主引導記錄”因此必須知道將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給哪個區(qū)裸弦。
分區(qū)表的長度只有64個字節(jié)祟同，里面又分成四項，每項16個字節(jié)理疙。所以晕城，一個硬盤最多只能分四個一級分區(qū)，又叫做“主分區(qū)”沪斟。
每個主分區(qū)的16個字節(jié)广辰，由6個部分組成：
（1）、第1個字節(jié)：如果為0x80主之，就表示該主分區(qū)是激活分區(qū)择吊，控制權(quán)要轉(zhuǎn)交給這個分區(qū)。四個主分區(qū)里面只能有一個是激活的槽奕。
（2）几睛、第2-4個字節(jié)：主分區(qū)第一個扇區(qū)的物理位置（柱面、磁頭粤攒、扇區(qū)號等等）所森。
（3）囱持、第5個字節(jié)：主分區(qū)類型。
（4）焕济、第6-8個字節(jié)：主分區(qū)最后一個扇區(qū)的物理位置纷妆。
（5）、第9-12字節(jié)：該主分區(qū)第一個扇區(qū)的邏輯地址晴弃。
（6）掩幢、第13-16字節(jié)：主分區(qū)的扇區(qū)總數(shù)。
最后的四個字節(jié)（主分區(qū)的扇區(qū)總數(shù)）上鞠，決定了這個主分區(qū)的長度际邻。也就是說，一個主分區(qū)的扇區(qū)總數(shù)最多不超過2的32次方芍阎。
如果每個扇區(qū)為512個字節(jié)世曾，就意味著單個分區(qū)最大不超過2TB。再考慮到扇區(qū)的邏輯地址也是32位谴咸，所以單個硬盤可利用的空間最大也不超過2TB轮听。如果想使用更大的硬盤，只有2個方法：一是提高每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)岭佳，二是增加扇區(qū)總數(shù)蕊程。
第三階段：硬盤啟動
這時，計算機的控制權(quán)就要轉(zhuǎn)交給硬盤的某個分區(qū)了驼唱，這里又分成三種情況藻茂。
1、情況A：卷引導記錄
上一節(jié)提到玫恳，四個主分區(qū)里面辨赐，只有一個是激活的。計算機會讀取激活分區(qū)的第一個扇區(qū)京办，叫做“卷引導記錄”（Volume boot record掀序，縮寫為VBR）。
“卷引導記錄”的主要作用是惭婿，告訴計算機不恭，操作系統(tǒng)在這個分區(qū)里的位置。然后财饥，計算機就會加載操作系統(tǒng)了换吧。
2、情況B：擴展分區(qū)和邏輯分區(qū)
隨著硬盤越來越大钥星，四個主分區(qū)已經(jīng)不夠了沾瓦，需要更多的分區(qū)。但是，分區(qū)表只有四項贯莺，因此規(guī)定有且僅有一個區(qū)可以被定義成“擴展分區(qū)”（Extended partition）风喇。
所謂“擴展分區(qū)”，就是指這個區(qū)里面又分成多個區(qū)缕探。這種分區(qū)里面的分區(qū)魂莫，就叫做“邏輯分區(qū)”（logical partition）。
計算機先讀取擴展分區(qū)的第一個扇區(qū)爹耗，叫做“擴展引導記錄”（Extended boot record豁鲤，縮寫為EBR）。它里面也包含一張64字節(jié)的分區(qū)表鲸沮，但是最多只有兩項（也就是兩個邏輯分區(qū)）。
計算機接著讀取第二個邏輯分區(qū)的第一個扇區(qū)锅论，再從里面的分區(qū)表中找到第三個邏輯分區(qū)的位置讼溺，以此類推，直到某個邏輯分區(qū)的分區(qū)表只包含它自身為止（即只有一個分區(qū)項）最易。因此怒坯，擴展分區(qū)可以包含無數(shù)個邏輯分區(qū)。
但是藻懒，似乎很少通過這種方式啟動操作系統(tǒng)剔猿。如果操作系統(tǒng)確實安裝在擴展分區(qū)，一般采用下一種方式啟動嬉荆。
3归敬、情況C：啟動管理器
在這種情況下，計算機讀取“主引導記錄”前面446字節(jié)的機器碼之后鄙早，不再把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給某一個分區(qū)汪茧，而是運行事先安裝的“啟動管理器”（boot loader），由用戶選擇啟動哪一個操作系統(tǒng)限番。
Linux環(huán)境中舱污，目前最流行的啟動管理器是Grub。
第四階段：操作系統(tǒng)
控制權(quán)轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)后弥虐，操作系統(tǒng)的內(nèi)核首先被載入內(nèi)存扩灯。
以Linux系統(tǒng)為例，先載入/boot目錄下面的kernel霜瘪。內(nèi)核加載成功后珠插，第一個運行的程序是/sbin/init。它根據(jù)配置文件（Debian系統(tǒng)是/etc/initab）產(chǎn)生init進程颖对。這是Linux啟動后的第一個進程丧失，pid進程編號為1，其他進程都是它的后代惜互。
然后布讹，init線程加載系統(tǒng)的各個模塊琳拭，比如窗口程序和網(wǎng)絡程序，直至執(zhí)行/bin/login程序描验，跳出登錄界面白嘁，等待用戶輸入用戶名和密碼。
至此膘流，全部啟動過程完成絮缅。
