操作系統(tǒng)引導(dǎo)是指計算機(jī)在開機(jī)時，利用CPU運(yùn)行特定程序，通過該程序識別硬盤、硬盤分區(qū)以及硬盤分區(qū)上的操作系統(tǒng)，并最終啟動操作系統(tǒng)的過程。這是計算機(jī)能夠正常啟動和運(yùn)行的基礎(chǔ)，如果引導(dǎo)過程出現(xiàn)問題，計算機(jī)將無法啟動或無法加載操作系統(tǒng)。以下是詳細(xì)介紹：

引導(dǎo)過程

1. 初始階段：按下電腦開機(jī)鍵后，CPU開始供電，執(zhí)行預(yù)設(shè)內(nèi)存地址中的指令，通常是一條跳轉(zhuǎn)指令，使CPU跳轉(zhuǎn)到BIOS程序的入口地址 。
2. BIOS階段
   • 硬件自檢（POST）：BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）開始執(zhí)行，首先進(jìn)行硬件自檢，確認(rèn)計算機(jī)硬件（如內(nèi)存、硬盤、CPU、顯卡等 ）能否滿足運(yùn)行的基本條件。若硬件出現(xiàn)問題，主板會發(fā)出蜂鳴聲并中止啟動；若硬件正常，繼續(xù)下一步 。
   • 加載引導(dǎo)扇區(qū)：BIOS設(shè)置里有“Boot Sequence”選項，可設(shè)置外部存儲設(shè)備的啟動順序。硬件自檢完成后，BIOS按此順序?qū)⒆钋懊娲鎯υO(shè)備的引導(dǎo)扇區(qū)內(nèi)容加載到內(nèi)存中，并跳轉(zhuǎn)到引導(dǎo)程序的第一條指令 。BIOS將外部存儲設(shè)備的第一個扇區(qū)（512B ）載入內(nèi)存（放在0x00007C00處 ），若該扇區(qū)最后兩個字節(jié)是“55 AA” ，則為引導(dǎo)扇區(qū)，該外部存儲設(shè)備為可引導(dǎo)盤 。
3. 加載操作系統(tǒng)
   • MBR（主引導(dǎo)記錄） ：BIOS找到活動分區(qū)的主引導(dǎo)記錄（MBR ），它位于硬盤的0柱面、0磁頭、1扇區(qū) ，大小為512字節(jié) 。若MBR的512個字節(jié)最后兩個字節(jié)是0x55和0xAA ，表明設(shè)備可用于啟動；否則，控制權(quán)轉(zhuǎn)交給“啟動順序”中的下一個設(shè)備 。MBR主要由三部分組成：第1 - 446字節(jié)是調(diào)用操作系統(tǒng)的機(jī)器碼；第447 - 510字節(jié)是硬盤分區(qū)表（DPT ），用于將硬盤分成若干分區(qū)；第511 - 512字節(jié)是主引導(dǎo)記錄簽名（0x55和0xAA ） 。
   • PBR（分區(qū)引導(dǎo)記錄） ：MBR會找到活動分區(qū)，計算機(jī)會讀取激活分區(qū)的第一個扇區(qū)，即“卷引導(dǎo)記錄”，也叫分區(qū)引導(dǎo)記錄（PBR ） 。PBR負(fù)責(zé)尋找激活分區(qū)根目錄下的啟動管理器，如NTLDR（XP系統(tǒng) ）、bootmgr（Win7及以上系統(tǒng) ）、grldr（Grub，Linux環(huán)境常用 ）、btldr.mbr（BootLink ）等 。
   • 啟動管理器 ：PBR將控制權(quán)交給啟動管理器。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、XP中的boot.ini文件 ，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在顯示器上顯示多操作系統(tǒng)選擇畫面（如有多個操作系統(tǒng) ）。用戶選擇相應(yīng)操作系統(tǒng)后，控制權(quán)交給該操作系統(tǒng) 。
4. 內(nèi)核初始化：操作系統(tǒng)內(nèi)核被加載到內(nèi)存后，引導(dǎo)程序?qū)PU控制權(quán)交給內(nèi)核，內(nèi)核開始執(zhí)行初始化操作，包括對硬件、電路邏輯的初始化，以及對內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如頁表、段表等 ）的初始化 。
5. 全系統(tǒng)初始化：啟動用戶接口，使系統(tǒng)處于等待命令輸入的狀態(tài)。操作系統(tǒng)在此階段為用戶提供基本工作環(huán)境，接受、解釋和執(zhí)行用戶的程序和指令 。不同系統(tǒng)和配置下，全系統(tǒng)初始化完成后的接口表現(xiàn)不同，可能出現(xiàn)圖形界面的用戶賬戶和密碼輸入界面（如Windows登錄界面 ），也可能是命令行形式的用戶登錄界面（如Ubuntu Linux命令行登錄界面 ） 。

關(guān)鍵組件

1. BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）：主板的固件程序，固化在ROM芯片中 。負(fù)責(zé)控制管理硬件設(shè)備，提供引導(dǎo)過程中的硬件自檢和加載引導(dǎo)扇區(qū)等功能，還可從CMOS中讀寫系統(tǒng)設(shè)置的具體信息 。
2. MBR（主引導(dǎo)記錄）：位于硬盤特定位置，包含主引導(dǎo)程序、硬盤分區(qū)表和結(jié)束標(biāo)志，用于引導(dǎo)計算機(jī)啟動并指示操作系統(tǒng)所在位置 。
3. PBR（分區(qū)引導(dǎo)記錄）：每個主分區(qū)自己的引導(dǎo)記錄，負(fù)責(zé)加載活動分區(qū)的操作系統(tǒng) 。
4. Bootloader（引導(dǎo)加載程序）：操作系統(tǒng)引導(dǎo)過程中的重要組件，負(fù)責(zé)加載操作系統(tǒng)的內(nèi)核和其他必要的系統(tǒng)文件 。

引導(dǎo)方式

1. BIOS引導(dǎo)（傳統(tǒng)引導(dǎo)方式）：使用BIOS程序和MBR進(jìn)行引導(dǎo)。BIOS找到第一個硬盤，然后搜索FAT/FAT32分區(qū)上的引導(dǎo)文件，如\EFI\BOOT\BOOTx64.efi或\efi\Microsoft\boot\bootmgrfw.efi ，最后讀取BCD（啟動配置數(shù)據(jù) ）并啟動對應(yīng)的系統(tǒng) 。
2. UEFI引導(dǎo)（現(xiàn)代引導(dǎo)方式）：使用UEFI（統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口）和GPT（GUID分區(qū)表）進(jìn)行引導(dǎo)。UEFI提供更快速、更安全的引導(dǎo)過程，并支持更大的硬盤容量和更多的分區(qū)數(shù)量 。計算機(jī)首先加載UEFI固件，然后讀取ESP（EFI系統(tǒng)分區(qū) ）上的引導(dǎo)文件，并啟動操作系統(tǒng) 。