整個啟動和加載過程可分為若干步驟，或者稱為若干個狀態，或者快照，下面的每一段都是描述一個快照。（類似自動狀態機）

1、電源穩定（POWER GOOD）

按下啟動鍵后，電源首先啟動。為了保證安全使用，電源的設計采取了許多保護措施，所以電源從起振到穩定有一定的延遲。電源各部分（各輸入電壓和輸出電壓等）穩定后，會分別發送一個檢測信號，此信號電壓為高時表示穩定。所有檢測信號都為高時，就產生一個POWER GOOD信號。如果主板接收不到該信號，時鐘芯片會一直向cpu發送RESET信號（等同于按下重啟鍵），這樣cpu就不會工作。

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2、CPU電壓穩定

CPU的VID0-VID3引腳，使CPU工作電壓與時鐘信號匹配。

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3、CPU跳轉到BIOS程序

CPU預編程，使CPU執行0XFFFF0H處的JUMP指令，從而跳轉到BIOS（basic input/output system）程序（不同的BIOS，所在地址不同）。

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4、CPU執行POST（power on self-test 上電自檢）

BIOS首先進行的就是上電自檢，用來檢測各硬件設備工作狀態是否正常。BIOS廠商對每一個設備都給出了檢測代碼（POST CODE，即開機自我檢測代碼），對某一個設備進行檢測時，首先將檢測代碼發送到80H檢測端口，檢測通過后，再發送下一個設備的檢測代碼進行檢測。如果檢測失敗，檢測代碼會留在80H端口，檢測程序也會停止，并根據預先設定好的警報聲（此時顯卡還未初始化，不能顯示）進行報警（BIOS廠商對不同的設備定義了不同的報警聲，我們可以根據報警聲的不同來判斷故障，Intel POST相關）。

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5、初始化

包括創建中斷向量表、設置寄存器、對一些外部設備（顯卡等）進行初始化和檢測，其中最重要的是對BIOS的設置，主要是對硬件參數的設置。初始化完畢，如果硬件配置發生變化，會進行ESCD更新。ESCD是BIOS和操作系統交換硬件配置信息的一種方法，它保存在CMOS中。

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6、BIOS按CMOS設定的順序啟動相應設備

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7、尋找活動分區

假設操作系統放在硬盤上，在啟動硬盤后并不知道硬盤里有什么，一個硬盤有幾個區，每個區都可能有操作系統，要想啟動操作系統，就必須找到存放操作系統的區。所以，對待硬盤，所有的BIOS都先讀取硬盤的0磁頭0柱面1扇區，這里存放著主引導記錄MBR（Main boot record ），該扇區稱為主引導扇區。BIOS將控制權交給MBR，來找到并加載操作系統。

要了解如何找到活動分區，首先必須了解主引導扇區的結構。

主引導扇區是0磁頭0柱面1扇區，磁頭和柱面都是從0計數，扇區則從1計數。0磁頭0柱面1扇區是第一物理扇區。該扇區共512字節，分為三部分。第一部分是MBR，存放程序，大小是446字節，范圍是0-445字節（0x00H - 0x1BDH）；第二部分是磁盤分區表DPT（Disk Partition table）,大小為64字節，范圍是446-509字節（0x1BEH-0x1FDH）；第三部分是結束標志，大小為2字節，范圍是510-511字節（0x1FEH-0x1FFH），其值一般為0xAA55H。

MBR里有啟動代碼和數據，不同的boot loader啟動代碼不同，但不論如何，分區表的結構都是相同的，所以先介紹一下分區表。

分區表可以容納四個分區的信息，每個分區占16個字節。每個分區的16個字節表示的信息如下：

第0個字節：引導字節。80H代表活動分區，00H代表非活動分區；

第1-3個字節：本分區的起始扇區。最低位字節（第一個字節）代表磁頭號，次高位字節的低6位代表扇區號，次高位字節的高2位和最高位字節的8位表示柱面號。

第4個字節：分區類型符。

　　00H——代表該分區未用（即沒有指定）

　　01H——FAT12基本分區

　　04H——FAT16基本分區

　　06H——big FAT16基本分區

　　0BH——FAT32基本分區

　　05H——擴展分區

　　07H——NTFS分區

　　0FH——（LBA模式）擴展分區

　　83H——linux分區

第5-7個字節：本分區的結束扇區。結構類似開始分區；

第8-11個字節：本分區起始扇區距該分區的分區表所在扇區的扇區數之差；

第12-15個字節：本分區的總扇區數；

下面介紹DOS下引導操作系統的過程。注意：MBR程序的作用是找到活動分區（將要啟動的操作系統所在的分區），并將控制權交給活動分區的系統引導程序。

1）BIOS把主引導扇區的512字節拷貝到內存的0:7c00H（為了和軟盤的拷貝位置一致，BIOS自動完成此拷貝）處，將控制交給MBR代碼。

2）MBR把512個字節搬移到0:600處，為之后活動分區引導程序留出空間。

3）MBR檢查依次檢測四個分區表的第一個字節，若為80H，則繼續檢測其他分區表確保只有一個活動分區，否則會發生錯誤；若為00H，則繼續檢測其他分區，若四個分區檢查完畢，仍沒有檢測到活動分區，說明沒有可以啟動的分區，則調用INT 18H進入ROM BASIC（一種程序解釋器，可以自己編寫BASIC程序運行）。

4）找到活動分區后，根據分區表中分區起始位置等信息，讀取該分區第一個扇區的內容到0:7c00H，將控制全交給該活動分區引導程序。該引導程序將加載內核，內核會加載操作系統。

Grub主引導扇區暫留。

8、加載內核和操作系統

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轉載于:https://www.cnblogs.com/ithink/p/3576464.html

總結

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