系统的启动其实是一个比较复杂的过程，大致包括计算机自检，加载启动内核，内核检测并加载一些适当的驱动程序，之后调用程序，准备好系统运行的环境，让用户可以顺利地使用系统。
我们了解系统启动的流程部分，可以帮助我们在系统出现一些问题时，迅速排查问题并修复，也可以帮助我们顺利地配置多重操作系统的多重引导问题。
启动步骤总览
1.加载 BIOS 的硬件信息，进行自我检测，设置取得第一个可启动设备；
2.读取并执行第一个启动设备内的 MBR 的启动引导程序(grub2,spfdisk等)；
3.根据启动引导程序的设置，加载内核(kernel)，内核会开始检测硬件，加载驱动程序；
4.硬件驱动成功后，内核主动调用 systemd 程序，并以default.target 流程启动。
BIOS自检与MBR
当我们按下电源键后，系统第一个步骤就是加载 BIOS(Basic Input Output System 基本的输入输出系统) , 并通过 BIOS 去加载 CMOS 中的信息，获取主机的各项硬件设置。
CMOS 是主板上的一个芯片，记录如：内置显卡，网卡以及是否启动等信息，通过额外电源来使用记录，这也是主板上为什么要有一个纽扣电池的缘故
当取得这些信息之后，BIOS 就会进行自我检测，开始执行硬件检测的初始化，设置 PnP(即插即用设备) 设备，开始读取硬盘中的软件，操作系统的内核文件。
但是由于不同操作系统的文件系统格式不同，所以我们需要一个启动引导程序，来帮助我们处理内核文件的加载(load)问题，这个程序就叫做 boot load，安装在启动设备第一个扇区内，也就是 MBR (Master Boot Record 主引导记录) 。
在总共512字节的主引导扇区中，MBR只占用了其中的446个字节，里面装的是开机管理程序，如：grub,spfdisk等，另外的64个字节是磁盘分区表，最后两个字节“55，AA”是分区的结束标志。这个整体构成了硬盘的主引导扇区。
Boot loader
我们先概括地看一下其主要功能：
1.提供选项：用户可以选择不同的启动选项，这也是多重引导的重要功能；
2.加载内核文件：直接指向可启动的程序区域来启动操作系统；
3.转交给其他 loader 将启动管理转交给其他的 loader 负责；
每个操作系统的文件系统不同，所以它们都需要单独属于自己的 boot loader，而是每个文件系统都是会保留一个启动扇区(boot sector)，来提供给操作系统来安装loader ，不过通常在里面操作系统会默认安装着一份 loader。
在安装 Linux 时，我们是可以选择是否将 boot loader 安装到 MBR 中，如果选择安装的话，那么 MBR 内和我们的启动扇区内，都会保存有一份loader。但是安装 Windows 时，我们没有选择的机会，它会默认在 MBR 和启动扇区内，都安装一份 boot loader 。
所以在安装多重操作系统时，我们的 MBR 经常会被不同的 boot loader 所覆盖，在这里，建议大家在安装操作系统时，先安装 Windows ，再安装Linux ，因为 Linux 的 boot loader 具有控制权转交的功能，可以转交给其他的 boot loader 来进行开机操作，当有多个操作系统时，在开机时可以给我们提供选项，究竟启动哪个操作系统，但是Windows的 boot loader 并没有这个转交功能，而在安装它时又自动覆盖 MBR 这就导致了我们虽然安装了其他的系统，却只能进入 Windows 。
不过，也是有办法更改的，就是我们需要用 Linux 的修复模式来修复 MBR，比较麻烦了
在我们使用 Linux 的启动引导程序 grub2 时，假设里面已经有三个选项，流程如上图。最终 boot loader 的功能还是加载内核文件
加载内核检测硬件
在系统读取内核文件后，会将内核解压缩到内存中，并且利用内核的功能，开始测试和驱动周边的一些设备，如：存储设备，CPU，网卡，声卡等等。在这个时候，内核不一定会使用 COMS 中的硬件信息，而是会重新检测一次硬件，此时，内核开始接管 BIOS 后的工作。
内核可以动态加载内核模块（可以理解为驱动程序），内核模块就存放在磁盘的根目录 /lib/modules 之中。
现在 Linux 发行版一般都会将非必要的功能且可以编译称为模块的内核功能，编译成为模块，因此 USB、SATA、SCSI等磁盘设备的驱动程序通常是以模块形式存在的。
现在假设我们的 Linux 安装到了 SATA 磁盘上，系统通过 BIOS 取得了 boot loader，然后启动内核文件，内核接管系统后开始检测硬件，之后尝试挂在根目录以取得更额外的驱动程序。
乍一看，没什么问题，但是仔细想想，我们的内核要加载 SATA 磁盘的驱动程序才能挂载根目录，但是要加载的这些驱动程序又在磁盘中的 /lib/modules 里面，这就好比我们要使用箱子里的一些东西，但是箱子的钥匙在箱子里一样，就很尴尬。
要解决这个问题，就要用到虚拟文件系统，一般使用的文件名是 /boot/initrd 或 /boot/initramfs (我的电脑是前者)，这个文件能够通过 boot loader 加载到内存中，然后解压缩模拟成一个根目录，且提供一个可执行程序来记载启动中所最需要的内核模块，这些内核模块一般来讲就是 USB、RAID、LVM、SCSI等文件系统与磁盘接口的驱动程序。加载完成后帮助内核调用 systemd 来延续开机的正常启动流程，而我们的虚拟文件系统也就被释放，事了拂衣去，深藏功与名。与此同时，实际的根目录文件系统将会被挂载。
systemd
当内核加载完毕，硬件检测和驱动程序加载完成后，主机硬件就已经准备完成了。此时，内核会调用第一个程序 —— systemd ，如果我们进行查看的话，会发现它的 PID 是 1。
systemd 的主要功能就是准备软件执行的环境，如主机名，网络设置，语言设置，文件格式和其他服务启动等等，所有的行为都交由 /etc/systemd/system/default.target.wants 来规划执行
大致流程：
1.systemd 执行 sysinit.target 初始化系统及 basic.target 准备操作系统；
2.systemd 启动 multi-user.target 下本机与服务器服务；
3.systemd 执行 multi-user.target 下的/etc/rc.d/rc.local 文件；
4.systemd 执行 multi-user.target 下的getty.target 及登录服务；
5.systemd 执行 graphical 需要的服务