操作系统的启动过程

1.BIOS阶段

计算机在按下开机键后，首先运行的是BIOS程序，BIOS首先进行加电自检，完成对系统的全面检查。确保核心组件如CPU、主板、内存、串并口、磁盘等正常运行。这一检测经常被称为post或power on selftest。

完成加电自检后，BIOS所做的第二项工作就是设备初始化。

然后，BIOS将根据用户所指定的引导次序，按照顺序选择引导设备。在选择了合适的引导设备后，BIOS会把引导设备第一个数据块载入内存，并把执行权移交给它。

2.引导加载程序阶段

第一个数据块所记载的是主引导记录（MBR），共512个字节。包括：引导加载程序（Boot Loader）（前446个字节，如GRUB等）、磁盘分区表（DPT，Disk Partition Table）、分区有效性标志（55AA）。引导加载程序负责加载启动硬盘分区中的操作系统。

Linux系统中的引导程序有以下3个作用：

1）编写合适的内核命令行；
2）装载合适的初始虚拟磁盘（简称initrd）；
3）装载合适的linux内核并移交控制权给它。

引导程序在设计上通常包括两个阶段：

第一阶段，第一阶段的引导程序通常很小，适合存放在MBR中（因为只有446个字节）。第一阶段引导程序的任务是：定位、装载并把控制权传递给第二个阶段的引导程序，这个程序在文件系统中是看不到的；

第二阶段，第二阶段的引导程序通常就是引导程序自身，它在启动时就运行了某种形式的应用程序，能够读取有关默认设置的配置信息。第二阶段引导程序通常是文件系统中可以识别的二进制文件。

3.内核运行阶段

Linux内核文件都是以压缩格式存放的，在上一步骤成功完成后，Linux内核被加载至内存中，内核文件首先完成自解压，并在ramdisk文件的帮助下，内核拥有了访问磁盘及文件系统等基本设备的驱动程序。随后内核在完成探测可识别的硬件设备并加载相应驱动，以只读方式加载根文件系统等操作后，内核就可以启动位于磁盘上的第一个应用程序init，进而完成系统的初始化。

参考文献：

1. 冯冬艳.Linux操作系统GRUB故障的识别与修复[J].山西电子技术,2018,{4}(06):53-55.
2. 王士刚.Linux系统的启动过程研究[J].科技传播,2011,{4}(24):184+191.