计算机的启动是一个非常复杂的过程，从打开电源到桌面的显示，需要经过一系列不可或缺的过程，了解这些过程有助于我们更好地理解操作系统，也有助于我们修复系统可能出现的问题。
##0. 启动流程一览
我们先给出 Linux 启动流程的总览图，然后再每一个模块展开说明。
1. BIOS
当我们按下电源按键后，计算机硬件会自动读取主板上的BIOS（Basic Input/Output System）来加载硬件信息以及硬件系统的自我测试。BIOS也是一套程序，它知道如何与硬件进行交互。BIOS首先会对硬件进行检查，判断计算机硬件是否能满足运行的基本条件，这叫做“硬件自检”（Power-On Self-Test，简称 POST）。
硬件自检后，BIOS 会将控制权交给下一段启动程序。这时，BIOS需要知道，”下一阶段的启动程序”具体存放在哪一个设备。也就是说，BIOS需要有一个外部存储设备的排序，排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。这种排序叫做”启动顺序”（Boot Sequence）。
因此，BIOS按照”启动顺序”，把控制权转交给排在第一位的存储设备。
2. MBR
系统读取位列第一的可启动存储设备。计算机先读取该设备的第一个扇区，也就是读取最前面的512个字节。这最前面的512个字节，就叫做”主引导记录”（Master boot record，缩写为MBR）。MBR 只有512字节，放不了太多东西，它主要告诉计算机从该设备的哪一个分区（partition）来装载引导加载程序（boot loader）。Boot Loader 储存有操作系统（OS）的相关信息，比如操作系统名称，操作系统内核（kernel）所在位置等。它的主要功能就是加载内核到内存中去执行。常用的 boot loader 有 GRUB 和 LILO 。
那我们经常说到的多操作系统是怎么回事呢？其实每个文件系统（或分区）的最前面会保留一个引导扇区（boot selector），这个引导扇区可以安装 boot loader。这样我们在每个 boot loader 中对应不同的操作系统，在读取 MBR 的时候选择我们需要启动的 boot loader 即可。
3. kernel
随后，boot loader 会帮助我们加载内核，内核就会开始检测硬件与加载驱动程序。没错，内核会以自己的功能重新检测一遍硬件，而不一定会使用 BIOS 检测到的硬件信息。也就是说，内核此时才开始接管 BIOS 后的工作。
Kernel 实际上是一个用来操作计算机的程序，它是计算机操作系统的内核，主要的任务是管理计算机的硬件资源，充当软件和硬件的接口。操作系统上的任何操作都要通过 kernel 传达给硬件。
4. init process
在内核加载完毕以后，此时内核会主动调用第一个进程，那就是 /sbin/init，它的作用就是初始化系统环境。使用pstree命令会发现init的进程编号（PID）是1，也就是说init是第一个运行的程序，其他所有进程都从它衍生，都是它的子进程。
许多程序需要开机启动。它们在Windows叫做”服务”（service），在 Linux 就叫做”守护进程”（daemon）。
init 进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。但是，不同的场合需要启动不同的程序，比如用作服务器时，需要启动 Apache，用作桌面就不需要。Linux 允许为不同的场合，分配不同的开机启动程序，这就叫做”运行级别”（run level）。也就是说，启动时根据”运行级别”，确定要运行哪些程序。
基本上，依据有无网络与有无 X Window ，Linux 将 run level 划分为7个等级（0-6）。其中0是关机，1是单用户模式，6是重启。而 2-5，一般来说都是多用户模式。
Linux 在启动各个服务前会先执行一系列的初始脚本（rc.sysinit）。这些脚本执行如下功能：设置计算机名称，时区，检测文件系统，挂载硬盘，清空临时文件，设置网络……
之后会根据运行级别的不同，系统会运行 rc0.d 到 rc6.d 目录中的相应的脚本程序，来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。rc*.d目录中存放的是该运行级别中需要执行的服务脚本的软链接文件（即快捷方式）。
除此之外，Linux 还会运行一些其他的初始脚本。运行完后，操作系统已经完全准备好了，只是，还没有人可以登录！！！init 会给出登录（login）对话框，或者是图形化的登录界面。
5. login
输入用户名密码登录成功后，系统会为用户分配一个用户 ID（UID），和一个组 ID（GID）。这两个 ID 就好像身份证一样会一直伴随用户，用于检测用户执行程序时的身份验证。
当用户登录成功后，一个完整的操作系统就展现在用户的面前了。哈哈！
总结
结合一开始给出的流程图，Linux 的启动流程可以概括为以下几个主要步骤：
- 加载 BIOS 的硬件信息与硬件自检，并依据设置取得第一个可启动的设备；
- 读取并执行第一个启动设备内的MBR的 boot loader；
- 依据 boot loader 的设置加载内核，内核会开始检测硬件与加载驱动程序；
- 在内核 Kernel 加载完毕后，Kernel 会主动调用 init 进程，而 init 会取得 run-level 信息；
- init 执行 rc.sysinit 初始化系统的操作环境（网络、时区等）；
- init 启动 run-level 的各个服务；
- 用户登录
要注意在一开始的流程图中 init 虽然只用了一个模块展现出来，但其实在启动过程中 init 占了很大的比重。
