两个角色：主板和CPU

主板：一旦被生产下来，它就只能干特定的事，灵活性为0。它的工作就是叫醒CPU，以及创造CPU工作所需要的一切环境。
CPU: 我们交给计算机的所有事情，最终都是由CPU完成的（暂时忽略GPU或其他计算核心）。但是CPU不会自己叫醒自己，它醒后，如果没有一定的环境，它也是无法工作的。

系统初始化（由纯硬件完成）

主板在上电后，CPU收到复位信号，进行初始化（由CPU自己完成，主要是调整自己的状态），初始化后，CPU情况如下：

• CPU内部cs寄存器被初始化为0xf000，ip寄存器被初始化为0xfff0。
• CPU工作在实模式（CPU有多种工作模式，不同工作模式的计算方式，可以干的事情（后文说的指令），实模式是其中一种模式，实模式下的地址的计算方式（寻址方式）为：指令地址=cs寄存器的值左移4位+ip寄存器的值）。

执行第一条指令

上面说到cs和ip寄存器被初始化为0xf000:0xfff0。也说明了实模式的寻址方式。所以第一条指令的地址为0xffff0。CPU从RAM中读到一条指令，这条指令是一条跳转指令，他会重新设置cs和ip的值。使得它指向名为BIOS的程序的第一个指令的地址，。

这里有个问题，内存0xffff0上面的指令，是谁写上去的？CPU什么事情都还没干，为什么内存中会有指令呢？
答：这个地址上面的指令是由主板电路，在CPU完成初始化前，写到内存上去的。主板上有一个叫ROM东西，这个东西断电后不会丢失数据，但是这个东西一旦生产完成，它的内容再也不能改了。ROM里面存放的是BIOS程序，这个程序是让CPU完成一些与具体操作系统无关的工作，具体什么工作在后文介绍。主板在CPU初始化完成之前，把ROM里面的BIOS送到内存特定的区域中（这个区域的地址从0xA0000到0x100000),0xffff0那里的程序就是在这个步骤中被写到内存中的。

执行BIOS程序

BIOS程序完成的事情有：

• 检查计算机资源，比如各种设备的可用性（是不是坏了)，有多少内存可以用。
• 选择一个存储设备（磁盘等），把这个设备的第一扇区（最前面的512字节）的内容读到内存0x7c00地址开始的区域，然后修改cs和ip,使得CPU下一条执行的指令是0x7c00处的指令，也就是刚刚主板从启动盘第一个扇区那搬过来的程序的第一条指令。

执行操作系统的bootloader

从磁盘第一扇区那搬过来的程序就是bootloader，每个操作系统会给自己写一个bootloader，这个程序负责指导如何把操作系统加载到内存中（操作系统在磁盘的哪里，要放到内存的哪个位置），确定文件系统，以及如何进一步配置硬件环境（把CPU的工作模式从实模式切换到其他模式）等。具体代码每个操作系统都不同。在安装操作系统的时候，有一个步骤就是把这个操作系统的bootloader写到启动盘（由用户选定）的前512个字节。

运行操作系统

bootloader完成它的工作之后，会把cs和ip重新设置，使得CPU下一步执行的就是操作系统的第一个指令了。

相关概念

cs(段寄存器）是一个寄存器（硬件）
ip(指令指针寄存器） 是一个寄存器（硬件）
pc(program counter，程序计数器)是一个概念，32位整形，表示下一条指令的地址。它是由cs和ip计算得来，不一定有专门的硬件对应（当然有些CPU可能有单独的PC寄存器），它是个逻辑上的叫法。