整个启动和加载过程可分为若干步骤，或者称为若干个状态，或者快照，下面的每一段都是描述一个快照。（类似自动状态机）

1、电源稳定（POWER GOOD）

按下启动键后，电源首先启动。为了保证安全使用，电源的设计采取了许多保护措施，所以电源从起振到稳定有一定的延迟。电源各部分（各输入电压和输出电压等）稳定后，会分别发送一个检测信号，此信号电压为高时表示稳定。所有检测信号都为高时，就产生一个POWER GOOD信号。如果主板接收不到该信号，时钟芯片会一直向cpu发送RESET信号（等同于按下重启键），这样cpu就不会工作。

2、CPU电压稳定

CPU的VID0-VID3引脚，使CPU工作电压与时钟信号匹配。

3、CPU跳转到BIOS程序

CPU预编程，使CPU执行0XFFFF0H处的JUMP指令，从而跳转到BIOS（basic input/output system）程序（不同的BIOS，所在地址不同）。

4、CPU执行POST（power on self-test 上电自检）

BIOS首先进行的就是上电自检，用来检测各硬件设备工作状态是否正常。BIOS厂商对每一个设备都给出了检测代码（POST CODE，即开机自我检测代码），对某一个设备进行检测时，首先将检测代码发送到80H检测端口，检测通过后，再发送下一个设备的检测代码进行检测。如果检测失败，检测代码会留在80H端口，检测程序也会停止，并根据预先设定好的警报声（此时显卡还未初始化，不能显示）进行报警（BIOS厂商对不同的设备定义了不同的报警声，我们可以根据报警声的不同来判断故障，Intel POST相关）。

5、初始化

包括创建中断向量表、设置寄存器、对一些外部设备（显卡等）进行初始化和检测，其中最重要的是对BIOS的设置，主要是对硬件参数的设置。初始化完毕，如果硬件配置发生变化，会进行ESCD更新。ESCD是BIOS和操作系统交换硬件配置信息的一种方法，它保存在CMOS中。

6、BIOS按CMOS设定的顺序启动相应设备

7、寻找活动分区

假设操作系统放在硬盘上，在启动硬盘后并不知道硬盘里有什么，一个硬盘有几个区，每个区都可能有操作系统，要想启动操作系统，就必须找到存放操作系统的区。所以，对待硬盘，所有的BIOS都先读取硬盘的0磁头0柱面1扇区，这里存放着主引导记录MBR（Main boot record ），该扇区称为主引导扇区。BIOS将控制权交给MBR，来找到并加载操作系统。

要了解如何找到活动分区，首先必须了解主引导扇区的结构。

主引导扇区是0磁头0柱面1扇区，磁头和柱面都是从0计数，扇区则从1计数。0磁头0柱面1扇区是第一物理扇区。该扇区共512字节，分为三部分。第一部分是MBR，存放程序，大小是446字节，范围是0-445字节（0x00H - 0x1BDH）；第二部分是磁盘分区表DPT（Disk Partition table）,大小为64字节，范围是446-509字节（0x1BEH-0x1FDH）；第三部分是结束标志，大小为2字节，范围是510-511字节（0x1FEH-0x1FFH），其值一般为0xAA55H。

MBR里有启动代码和数据，不同的boot loader启动代码不同，但不论如何，分区表的结构都是相同的，所以先介绍一下分区表。

分区表可以容纳四个分区的信息，每个分区占16个字节。每个分区的16个字节表示的信息如下：

第0个字节：引导字节。80H代表活动分区，00H代表非活动分区；

第1-3个字节：本分区的起始扇区。最低位字节（第一个字节）代表磁头号，次高位字节的低6位代表扇区号，次高位字节的高2位和最高位字节的8位表示柱面号。

第4个字节：分区类型符。

　　00H——代表该分区未用（即没有指定）

　　01H——FAT12基本分区

　　04H——FAT16基本分区

　　06H——big FAT16基本分区

　　0BH——FAT32基本分区

　　05H——扩展分区

　　07H——NTFS分区

　　0FH——（LBA模式）扩展分区

　　83H——linux分区

第5-7个字节：本分区的结束扇区。结构类似开始分区；

第8-11个字节：本分区起始扇区距该分区的分区表所在扇区的扇区数之差；

第12-15个字节：本分区的总扇区数；

下面介绍DOS下引导操作系统的过程。注意：MBR程序的作用是找到活动分区（将要启动的操作系统所在的分区），并将控制权交给活动分区的系统引导程序。

1）BIOS把主引导扇区的512字节拷贝到内存的0:7c00H（为了和软盘的拷贝位置一致，BIOS自动完成此拷贝）处，将控制交给MBR代码。

2）MBR把512个字节搬移到0:600处，为之后活动分区引导程序留出空间。

3）MBR检查依次检测四个分区表的第一个字节，若为80H，则继续检测其他分区表确保只有一个活动分区，否则会发生错误；若为00H，则继续检测其他分区，若四个分区检查完毕，仍没有检测到活动分区，说明没有可以启动的分区，则调用INT 18H进入ROM BASIC（一种程序解释器，可以自己编写BASIC程序运行）。

4）找到活动分区后，根据分区表中分区起始位置等信息，读取该分区第一个扇区的内容到0:7c00H，将控制全交给该活动分区引导程序。该引导程序将加载内核，内核会加载操作系统。

Grub主引导扇区暂留。

8、加载内核和操作系统