1.第一階段：BOIS（Basic Input Output System）初始化，如圖1
首先加載的是BIOS ，通過bios程序去加載CMOS（用來保存BIOS的硬件配置和用戶對某些參數的設定（如日期、時間、啓動設置等）的芯片，是主板上的一塊可讀寫的並行或串行FLASH芯片，是）的信息。取得cmos中的信息後，BIOS開始開機自檢（POST），然後執行硬件的初始化，並設定Pnp（即插即用，U盤等）設備，再定義可以開機的設備順序，接下來就是讀取開機設備的數據（就是第一個開機設備內的第0個扇區內的MBR中的Bootloader）
圖1
2.第二階段：GRUB/GRUB2的啓動引導
由於不同的操作系統，其文件系統的格式不一樣，所以需要一個開機管理的程序來處理內核文件的加載。這個管理 程序及時BootLoader，安裝在MBR 中！（MBR廣義上是指整個扇區，狹義上是僅指引導程序，在硬盤的0柱 面，0磁頭，1扇區；其中主要是有三部分的內容：主引導程序（446B），分區表（64B），硬盤有效標識 （2B），一共是512B）。BootLoader的作用是認識操作系統的文件格式，並加載內核到內存執行（讀入的數據有setup程序和一個經過壓縮的內核映像在zImage或bzImage）。因爲MBR過於小了，所以啓動引導工具往往還需要從其他地方進一步的讀取數據，這就是所謂的第二階段。這通常是一個可交互的界面。如圖3
（1）GRUB
GRUB進行第二階段引導時，讀取/boot/grub/grub.conf中的配置文件，根據配置文件的參數，加載相應的內核模塊，內核再加載相應的驅動，進行必要的硬件初始化。grub2取消了grub-legacy（即GRUB）中的stage1，stage1_5和stage2的概念。
stage1 ： 這是grub-legacy寫入MBR中的那部分（對應gurb2中的boot.img）。 其作用是裝入stage1_5（對應grub2中的core.img）的第一個扇區，爲後續引導過程做準備。
stage1_5：就是寫入保留扇區的那部分，對應grub2中的core.img。（注意的是：標準MBR是在第0個扇區，而分區表中記錄的第一個分區是在63扇區，中間有62個扇區是保留扇區，由於stage1（0扇區）不能直接識別stage2（63扇區），所以中間添加了一個stage1_5（62個扇區）來過渡引導！）如圖2：
stage2：也就是grub-legacy的最後階段。直接給用戶呈現的就是一個引導菜單，其中提供了操作系統的名稱，內核參數，引導分區等內容。從現在開始， 才真正進行Linux的啓動過程，之前的都是準備工作！
圖3
（2）GRUB2
GRUB2的boot.img在MBR或者是啓動分區中，boot.img會讀取core.img的第一個扇區，用以讀取core.img後面的部分，一旦完成讀取，core.img就會讀取默認的配置文件和其他需要的模塊！（centos7就是gurb2引導的）：如圖4：
圖4
3.第三階段：內核引導（vmlinuz、initramfs）（圖6）
（1）vmlinuz
內核的分類： 單片型內核、模塊型內核
單片型內核：將各種硬件支持，網絡協議於文件系統管理都編譯入一個單一的文件中。
模塊型內核：允許計算機字在使用某一項功能的時候自動加載，防止核心臃腫，是大部分情況下的標準構建。
通常內核文件以壓縮的形式存儲，並不是一個可執行的內核。因此，內核階段首要工作就是自解壓內核映像。
系統內核鏡像文件（vmlinuz）是可引導，可壓縮的內核，壓縮後一般爲bzImage（大內核，大於512KB）zImage（小內核，小於512KB）。Linux能使用硬盤空間作爲虛擬內存，因此得名vm。 vmlinuz是可執行的內核文件，它的解壓程序也在內核中。內核文件一般在/boot/vmlinuz目錄中。 注意[vmlinux是未壓縮的內核，是ELF文件，即編譯出來的最原始的文件，不能用於直接加載，不能用於啓動內核，只是啓動過程中的一種中間媒體]
圖5
（2）initramfs
初始化內存鏡像盤（initramfs）稱爲初始化內存盤，爲系統提供一系列的內核映像提供不了的模塊，這些模塊對正確引導系統很重要。他通常和文件系統和存儲設備有關，也支持其他特性和硬件外設。initramfs文件是用mkinitrd創建的，這個命令是Redhat（centos）專有的，其他版本有相應的命令！bootloader將其加載到內存中後，initramfs文件被解壓縮，並在內存中仿真一個根目錄（虛擬文件系統），此虛擬文件系統可以提供一個可執行程序，通過改程序來加載開機過程中所需要的模塊，通常這些模塊就是USB、RAID、LVM、SCSI等文件系統於磁盤接口的 驅動程序！
#mkinitrd [--with=模塊 ] initramfs-版本號.img 版本號
#mkinitrd [--with=模塊 ] initramfs-$(uname --r).img $(uname -r)
圖6
（3）內核初始化
由BootLoader讀取內核文件後，將其解壓到內存中，並利用內核的功能，檢查硬件與加載驅動程序，即測試並且驅動各個周邊的設備（cpu，存儲設備，網卡，聲卡等）。此時Linux內核會一自己有的功能重新檢查一下硬件，而不一定是使用BIOS 中的硬件信息。也就是說內核從現在纔開始接管BIOS 後的工作。然後將根分區以只讀的方式掛載，接着就是載入初始進程systemd（/usr/sbin/systemd/systemd）,此處在centos7一下版本中，初始進程是init（/usr/sbin/init）
圖7
4.第四階段：systemd（init）
在內核加載完畢，進行硬件的檢查和驅動加載後，此時主機硬件已經準備就緒，這時候內核會啓動第一個進程（/usr/sbin/systemd/systemd或者/etc/inittab）。這是調用的第一個使用標準C庫編譯的程序，其進程號始終爲1。
init負責觸發其他必須的進程，使系統進入可用狀態。init的這些工作根據/etc/inittab文件來完成，包括設置getty進程接受用戶登錄，設置鍵盤，字圖，網絡等。若沒有這些進程，內核即使成功啓動，也沒有多大的意義。如圖8
圖8
Redhat7系統上，/etc/inittab文件不再使用，改文件只有一些註釋說明信息，如下：
[root@localhost ~]# cat /etc/inittab # inittab is no longer used when using systemd. # # ADDING CONFIGURATION HERE WILL HAVE NO EFFECT ON YOUR SYSTEM. # # Ctrl-Alt-Delete is handled by /usr/lib/systemd/system/ctrl-alt-del.target # # systemd uses 'targets' instead of runlevels. By default, there are two main targets: # # multi-user.target: analogous to runlevel 3 # graphical.target: analogous to runlevel 5 # # To view current default target, run: # # To set a default target, run: # systemctl set-default TARGET.target # [root@localhost ~]#
參考文獻：
[1] 張同光. Linux操作系統（REHL 7/Centos 7）. 北京: 清華大學出版社，2014.
[2] 鳥哥. 鳥哥的Linux私房菜（第三版）. 北京： 人民郵電出版社，2015.
[3] 吳國偉等. 深入理解Linux驅動程序設計. 北京： 清華大學出版社，2015.
[4] 任橋偉. Linux內核修煉之道. 北京： 人民郵電出版社，2010.