所謂操作系統(tǒng)的引導過程是將存放在硬盤上的靜態(tài)的操作系統(tǒng)裝載到內(nèi)存中跳仿，并開始執(zhí)行操作系統(tǒng)的過程还绘。
第一階段：BIOS
1.1 何為BIOS窍荧？
BIOS灿椅，英文“Basic Input Output System”浸间，中文“基本輸入輸出系統(tǒng)”太雨。百度百科中的解釋如下：
它是一組固化到計算機內(nèi)主板上一個ROM芯片上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序魁蒜、開機后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序囊扳，它可從CMOS中讀寫系統(tǒng)設(shè)置的具體信息。 其主要功能是為計算機提供最底層的兜看、最直接的硬件設(shè)置和控制锥咸。
BIOS保存在ROM芯片中，系統(tǒng)上電后第一件事就是運行BIOS程序（這不是必須的）细移。
疑問：計算機CPU如何在上電之后直接運行BIOS呢搏予？
答：對于x86系列的CPU，一加電就將指令寄存器設(shè)置為：0xFFFF0000弧轧，表示CPU開始從0xFFFF0000這個內(nèi)存中取出一條指令執(zhí)行雪侥，通常在0xFFFF0000處是一條地址轉(zhuǎn)跳指令碗殷，轉(zhuǎn)向BIOS的入口。
1.2 硬件自檢
BIOS程序首先檢查速缨，計算機硬件能否滿足運行的基本條件锌妻，這叫做"硬件自檢"（Power-On Self-Test），縮寫為POST旬牲。如果硬件出現(xiàn)問題仿粹，主板會發(fā)出不同含義的蜂鳴，啟動中止原茅。
1.3 加載引導扇區(qū)
BIOS設(shè)置里有一個選項是Boot Sequence牍陌，可以設(shè)置外部存儲設(shè)備的啟動順序，排在前面的設(shè)備就是優(yōu)先轉(zhuǎn)交控制權(quán)的設(shè)備员咽。
硬件自檢完成后，BIOS的主要工作就是加載引導扇區(qū)贮预。BIOS根據(jù)Boot Sequence中的順序贝室，將最前面的存儲設(shè)備的引導扇區(qū)的內(nèi)容加載到內(nèi)存中，并跳轉(zhuǎn)到引導程序的第一條指令仿吞。
BIOS將所檢查外部存儲設(shè)備的第一個扇區(qū)（512B）載入內(nèi)存滑频，放在0x00007C00處，如果一個扇區(qū)的最后兩個字節(jié)是“55 AA”唤冈，那么這就是一個引導扇區(qū)峡迷，這個外部存儲設(shè)備也就是一塊可引導盤。通常這個大小為512B的程序就稱為引導程序（boot）你虹。如果最后兩個字節(jié)不是“55 AA”绘搞，那么BIOS就檢查下一個外部存儲設(shè)備。如果沒有其他啟動介質(zhì)傅物，則顯示 ”No ROM BASIC” 夯辖，然后死機。
第二階段：MBR
2.1 何為MBR董饰？
MBR蒿褂，英文“Master Boot Record”，中文“主引導記錄”卒暂。MBR為存儲設(shè)備的第一個扇區(qū)啄栓，也就是該存儲設(shè)備的最前面的512字節(jié)。
計算機讀取MBR的512字節(jié)內(nèi)容也祠，如果這512個字節(jié)的最后兩個字節(jié)是0x55和0xAA昙楚，表明這個設(shè)備可以用于啟動；如果不是诈嘿，表明設(shè)備不能用于啟動桂肌，控制權(quán)于是被轉(zhuǎn)交給"啟動順序"中的下一個設(shè)備数焊。
2.2 MBR結(jié)構(gòu)
MBR的主要作用是告訴計算機到存儲設(shè)備的哪個位置去找操作系統(tǒng)。主要由三部分組成：
- 第1-446字節(jié)：調(diào)用操作系統(tǒng)的機器碼崎场。
- 第447-510字節(jié)：硬盤分區(qū)表（Disk Partition Table佩耳，DPT），將硬盤分成若干分區(qū)谭跨。
- 第511-512字節(jié)：主引導記錄簽名（0x55和0xAA）干厚。
2.3 分區(qū)表
MBR中的分區(qū)表長度只有64個字節(jié)，里面分成4項螃宙，每項16個字節(jié)蛮瞄，所以一個硬盤最多只能分四個一級分區(qū)，又叫做"主分區(qū)"谆扎。每個區(qū)可以安裝不同的操作系統(tǒng)挂捅，"主引導記錄"因此必須知道將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給哪個區(qū)。
每個主分區(qū)的16個字節(jié)堂湖，由6個部分組成：
- 第1個字節(jié)：如果為0x80闲先，就表示該主分區(qū)是激活分區(qū)，控制權(quán)要轉(zhuǎn)交給這個分區(qū)无蜂。四個主分區(qū)里面只能有一個是激活的伺糠。
- 第2-4個字節(jié)：主分區(qū)第一個扇區(qū)的物理位置（柱面、磁頭斥季、扇區(qū)號等等）训桶。
- 第5個字節(jié)：主分區(qū)類型。
- 第6-8個字節(jié)：主分區(qū)最后一個扇區(qū)的物理位置酣倾。
- 第9-12字節(jié)：該主分區(qū)第一個扇區(qū)的邏輯地址舵揭。
- 第13-16字節(jié)：主分區(qū)的扇區(qū)總數(shù)。
2.4 擴展分區(qū)和邏輯分區(qū)
隨著硬盤越來越大躁锡，四個主分區(qū)已經(jīng)不夠了琉朽，需要更多的分區(qū)。但是稚铣，分區(qū)表只有四項箱叁，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）。
所謂"擴展分區(qū)"惕医，就是指這個區(qū)里面又分成多個區(qū)耕漱。這種分區(qū)里面的分區(qū)，就叫做"邏輯分區(qū)"（logical partition）抬伺。
計算機先讀取擴展分區(qū)的第一個扇區(qū)螟够，叫做"擴展引導記錄"（Extended boot record，縮寫為EBR）。它里面也包含一張64字節(jié)的分區(qū)表妓笙，但是最多只有兩項（也就是兩個邏輯分區(qū)）若河。
計算機接著讀取第二個邏輯分區(qū)的第一個扇區(qū)，再從里面的分區(qū)表中找到第三個邏輯分區(qū)的位置寞宫，以此類推萧福，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）。因此辈赋，擴展分區(qū)可以包含無數(shù)個邏輯分區(qū)鲫忍。
第三階段：硬盤啟動
計算機的控制權(quán)就要轉(zhuǎn)交給硬盤的某個分區(qū)了。
3.1 卷引導記錄
四個主分區(qū)里面钥屈，只有一個是激活的悟民。計算機會讀取激活分區(qū)的第一個扇區(qū)，叫做"卷引導記錄"（Volume Boot Record篷就，縮寫為VBR射亏，也可稱為分區(qū)引導記錄，Partition Boot Record竭业，縮寫為PBR）智润。
"卷引導記錄"的主要作用是，尋找激活分區(qū)根目錄下的NTLDR（XP）永品、bootmgr（Win7 above）、grldr（Grub）击纬、btldr.mbr（BootLink）等可用于引導的程序鼎姐。
3.2 啟動管理器
"啟動管理器"（boot loader）是系統(tǒng)預(yù)先安裝的程序，由用戶選擇啟動哪一個操作系統(tǒng)更振。"卷引導記錄"搜索到激活分區(qū)中的"啟動管理器"炕桨，將控制權(quán)交給"啟動管理器"運行。
"啟動管理器"尋找激活分區(qū)中的啟動配置數(shù)據(jù)（如：Win7中的BCD文件肯腕、XP中的boot.ini文件）献宫，根據(jù)啟動配置數(shù)據(jù)，在顯示器上顯示多操作系統(tǒng)選擇畫面实撒。選擇相應(yīng)的操作系統(tǒng)姊途，控制權(quán)交給操作系統(tǒng)。
Linux環(huán)境中知态，目前最流行的啟動管理器是Grub捷兰。在windows下為啟動管理器bootmgr（xp中的ntldr文件）。
第四階段：操作系統(tǒng)
控制權(quán)轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)后负敏，操作系統(tǒng)的內(nèi)核首先被載入內(nèi)存贡茅。
以Win7系統(tǒng)為例，整個操作系統(tǒng)引導過程如下：
1、電腦開機后顶考，開始啟動BIOS赁还，開始BIOS自檢。
2驹沿、通過自檢后艘策，bios找到硬盤上的主引導記錄MBR.
3、MBR開始讀取硬盤分區(qū)表DPT甚负，找到活動分區(qū)柬焕，找到活動分區(qū)中的分區(qū)引導記錄PBR，并且把控制權(quán)交給PBR.
4梭域、PBR搜索活動區(qū)中的啟動管理器bootmgr斑举，找到后，PBR把控制權(quán)交給bootmgr(相當于xp里的ntldr文件)病涨。
5富玷、Bootmgr尋找活動分區(qū)中的boot文件夾中的BCD文件（啟動配置數(shù)據(jù)，相當于xp里的boot.ini文件）既穆。
6赎懦、找到BCD后，Bootmgr首先從BCD 中讀取啟動管理器bootmgr菜單的語言版本信息幻工，然后再調(diào)用BOOTMGR與相應(yīng)語言的BOOTMGR.EXE.MUI （在boot文件夾對應(yīng)語言文件夾中）組成相應(yīng)語言的啟動菜單励两，之后在顯示器上顯示多操作系統(tǒng)選擇畫面。
7囊颅、如果存在多個操作系統(tǒng)而且系統(tǒng)設(shè)置的等待時間不是0当悔，那么屏幕就顯示多個操作系統(tǒng)的選擇界面。如果沒有多系統(tǒng)踢代，那么直接進入windows 7系統(tǒng)盲憎，不顯示選擇界面。
8胳挎、選擇windows 7系統(tǒng)后饼疙，bootmgr就會讀取BCD里win7系統(tǒng)所在的盤里的windows\system32\winload.exe文件，并且將控制權(quán)交給winload.exe慕爬。
9窑眯、Winload.exe加載windows7內(nèi)核、硬件医窿、服務(wù)等伸但，之后加載桌面等信息，從而啟動整個windows 7系統(tǒng)留搔。
上面幾步可以概括一下就是：
BIOS--MBR--DPT--PBR--Bootmgr--BCD--系統(tǒng)選擇界面---選擇windows7------Winload.exe----內(nèi)核加載等 --啟動整個windows7系統(tǒng)
參考文獻
1更胖、阮一峰：計算機是如何啟動的？
2、百度百科：BIOS
3却妨、百度經(jīng)驗：Windows 7開機啟動流程
