Де зберігається BIOS?

З http://en.wikipedia.org/wiki/BIOS :

Програмне забезпечення BIOS зберігається на енергонезалежному чіпі ROM на материнській платі. ... У сучасних комп'ютерних системах вміст BIOS зберігається на мікросхемі флеш-пам’яті, щоб вміст можна було переписати, не виймаючи чіп з материнської плати. Це дозволяє програмне забезпечення BIOS легко модернізувати для додавання нових функцій або виправлення помилок, але може зробити комп'ютер вразливим до руткітів BIOS.

Так як диск означає R ead- O ільки M Emory, тому можна переписати вміст BIOS?

Чи означає «мікросхема флеш-пам’яті» те саме, що і «енергонезалежний ПЗУ», що означає, де зберігається BIOS?

Щоб додати відповідь Varaquilex, програмне забезпечення BIOS зберігається в електромобільному та програмованому ПЗУ (EEPROM), що дозволяє оновлення програмного забезпечення здійснюватися в електронному вигляді. Дуже старі мікросхеми BIOS були фактично мікросхемами UV-EPROM, які потребували стирання під впливом ультрафіолетового світла, перш ніж їх можна було запрограмувати.

Редагування: Як було зазначено в коментарях, навіть раніше, ніж використовувались чіпи програмованого ПЗУ (PROM) для одноразового використання, які не можна було перепрограмувати взагалі після конфігурації та вимагали повної заміни для оновлення (хоча це було рідко потрібно).

ROM є лише для читання, тому чому вміст BIOS можна переписати?

Сама програма BIOS зберігається в EEPROM (який може бути [E] лектрично [E] доступним та [P] програмованим) або у флеш-пам'яті. Тож тут лише читання стосується того, що мікросхема є енергонезалежним. Вміст пам'яті залишається при відключенні живлення, на відміну від летючої ОЗУ. ПЗУ, що є EEP, допомагає BIOS можна переписати або оновити. Тоді для таких операцій вам довелося вийняти мікросхему BIOS з плати, поставити нову (якщо це не PROM чи EPROM), або якщо її EPROM, вам доведеться донести її до виробника і дозволити їм перепрограмувати чіп і знову прикріпіть його до дошки. Після поточного прогресу, завдяки EEPROM, вам не потрібно видаляти мікросхему, щоб робити такі операції, ви просто змусите комп’ютер виконувати роботу електрично .

Чи означає «мікросхема флеш-пам’яті» те саме, що і «енергонезалежний ПЗУ», що означає, де зберігається BIOS?

з Вікіпедії :

Флеш-пам’ять - це електронний енергонезалежний комп'ютерний носій інформації, який можна електрично стерти та перепрограмувати.

Флеш-пам’ять була розроблена з EEPROM (програмована для читання пам'ять, яка легко стирається). Існує два основні типи флеш-пам’яті, які названі за логічними воротами NAND та NOR. Внутрішні характеристики окремих осередків флеш-пам’яті демонструють характеристики, подібні характеристикам відповідних воріт. Оскільки EPROM повинні були бути повністю стерті перед їх перезаписом, флеш-пам’ять типу NAND може записуватися та читатися в блоках (або сторінках), які, як правило, значно менші, ніж на всьому пристрої. Спалах типу NOR дозволяє записати одне машинне слово (байт) у стерте місце чи читати самостійно.

EEPROM і флеш-пам’ять не відносяться до одного і того ж: вони є двома схожими типами пам'яті, оскільки один розроблений з іншого і містить різні типи / конфігурації MOS-транзисторів. Однак вони є пам'яттю, де знаходиться програма BIOS.

Щоб вирішити ще одне помилкове уявлення, я хочу згадати це співвідношення CMOS-BIOS:

Налаштування BIOS зберігаються в мікросхемі CMOS (який підтримується живленням через акумулятор на материнській платі). Ось чому BIOS скидається, коли ви виймаєте акумулятор і знову приєднуєте його. Запускається та сама програма, але налаштування за замовчуванням. Дивіться цю відповідь для детального перегляду спогадів, використаних під час завантаження.

Редагувати

Щоб розширити тему CMOS-BIOS, завдяки @Andon M. Coleman , я хочу додати його коментар до відповіді:

Варто зазначити, що параметри BIOS не повинні зберігатися в енергонезалежній пам'яті CMOS. Існує безліч вбудованих систем, які зберігають їх налаштування в NVRAM. Єдина причина, за якою ПК увімкнули використання летючого CMOS за всі ці роки, - це те, що вони вже мали акумулятор, щоб увімкнути внутрішній годинник у режимі реального часу, поки живлення вимкнено (згадайте, що ви натискали перемикач живлення на ПК-AT , він буквально відключив всю живлення від материнської плати). Це означало, що для зберігання системних налаштувань можна використовувати більш дешеву пам'ять. Тож це здебільшого для історичних цілей.

Як доповнення до інших відповідей, мені подобається більш візуальний підхід:

Цей мікросхем BIOS, здається, не дуже добре розміщений у своєму гнізді.

BIOS, включаючи нові модні UEFI BIOS, - це програмне забезпечення, яке зберігається на мікросхемі материнської плати. Технічні деталі вже охоплені zelanix та Varaquilex.

Мікросхема часто, але не завжди, знімна для легшого обслуговування. Деякі материнські плати включають більше одного BIOS, здебільшого як тривогу з продажу, але в деяких випадках друга BIOS допомагає відновитися після певних проблем (як правило, викликаних користувачем):

Можливо, варто також відзначити, що на більшості машин до 80286 дані можна було зчитувати з ROM так само швидко, як і з оперативної пам'яті, але, хоча пропускна здатність оперативної пам’яті значно покращилася з 1980-х рр., Пропускна здатність товарних ПЗУ не є [швидкими чіпами ПЗУ немає , але збільшення швидкості ПЗУ за певний момент збільшило б ціну]. Оскільки один раз для читання кожного байта BIOS ROM потрібно було лише частину секунди, деякі машини 80386 і більшість машин 80486 і пізніше пропонували можливість копіювати BIOS в оперативну пам'ять під час запуску. Сучасні машини беруть речі ще більше, і фактично розміщують мікросхеми BIOS ROM на шині, яка повністю відокремлена від шини оперативної пам'яті і значноповільніше. На відміну від машин епохи 80486, які запускалися б із запуску з ROM програми, яка копіювала себе в оперативну пам'ять, у багатьох нових машинах є процесори, які взагалі не можуть запустити код з ROM. Натомість у них є схема, яка при запуску зчитує певні частини ПЗУ в ОЗУ і виконує її.

Подивіться на цю статтю у Вікіпедії, яку вона читала в січні 2005 року:

До 1990 року або близько того BIOS проводилися на мікросхемах ROM, які неможливо було змінити. Оскільки їхня складність та потреба в оновленнях зростали, мікропрограмне забезпечення BIOS зберігається на пристроях EEPROM або флеш-пам’яті, які користувач може оновити. Однак неправильно виконане або перерване оновлення BIOS може зробити комп'ютер або пристрій непридатним. Щоб уникнути пошкодження BIOS, деякі нові материнські плати мають резервну копію BIOS. Крім того, більшість BIOS мають "завантажувальний блок", який є частиною ПЗУ, яка працює першою і не оновлюється. Цей код підтвердить, що решта BIOS є недоторканою (через контрольну суму, хеш тощо), перш ніж перейти до неї.

Сьогодні, звичайно, у нас є стаття у Вікіпедії, яка бентежить людей, кажучи, що мікросхема є "енергонезалежним ПЗУ" на одному диханні і що його можна записати на наступному. Урок, який слід тут вивчити, - це те, що Вікіпедія часто не дуже добре написана, і що статті змінюються не завжди на краще.

Пропоную читати книги. Комп'ютери модернізації та ремонту Скотта Мюллера , щоб вибрати одну з декількох книг, мають цілий розділ про BIOS, в якому обговорюються всі речі, від того, де знаходиться мікросхема BIOS, до різних видів (перелічені чотири: ROM, PROM, EPROM та ін.) EEPROM) таких мікросхем.

Деякі цитати:

Незалежно від того, який тип ПЗУ використовує ваша система, дані, що зберігаються в чіпі ROM, є [sic] енергонезалежними і залишаються на невизначений термін, якщо навмисно не стерти або перезаписати (у тих випадках, коли це можливо). - Оновлення та ремонт ПК , стор.373

Практично всі ПК, побудовані з 1996 року, включають флеш-диск для зберігання BIOS. Флеш-диск - це тип мікросхеми EEPROM, який можна стерти та перепрограмувати безпосередньо в системі без спеціального обладнання. - Оновлення та ремонт ПК , стор.387

Книги не ідеальні. Можна посперечатися деталями, наприклад, з визначенням флеш-пам'яті Мюллера "першим рум'янцем". Але хороші, як правило, вичитуються і мають більш цілісні пояснення, ніж велика частина Вікіпедії, що принаймні не суперечать собі від вироку до вироку.

Припускаючи сучасний ПК, і не зациклюватися на тому, як працювали ПК два десятиліття тому:

Прошивка вашого пристрою зберігається на енергонезалежних мікросхемах пам'яті на материнській платі. Це насправді досить багато. (Згаданий у моїй відповіді Pm49FL004T тут містить півмільйона, і, як згадується у моїй відповіді, тут деякі набори мікросхем можуть підтримувати 16MiB вбудованого програмного забезпечення.) Він задіяний у набагато більше, ніж просто завантажувач системи, навіть для захищених операційних систем. Її вміст може змінюватися, але не так легко, як (мінливий) вміст основної оперативної пам'яті системи. У системах EFI мікросхема містить не лише код мікропрограмного забезпечення та дані (лише для читання), але й значення енергонезалежних змінних EFI.

Власне, останніми днями існує більш складна система зберігання BIOS. Уявіть собі 2 банки зберігання, схожі на вашу флешку, лише менші. Один з них має доступ лише для читання, а другий доступний для запису (для прошивки нової версії BIOS). Причина для 2-х частин - це резервне копіювання, коли запис нових BIOS не є успішним. Якщо спалах нового BIOS вдасться, ці 2 частини перемкнуться, і пристрій можна перезавантажити під новим BIOS.

ПОПЕРЕДЖАЙТЕ: не всі види пристроїв мають цю систему. Іноді це проста невелика флеш-пам’ять, яка просто перезаписується. Зазвичай вам пропонується резервне копіювання електроенергії та не переривати процес оновлення.

У старі часи материнських плат була пам'ять EPROM, яку можна було переписати після стирання пам'яті сильним світлом, або пізніше пам'яттю PROM, яку можна було записати лише один раз. І те й інше може бути виконано лише спеціальним пристроєм програмування, тому мікросхему BIOS слід видалити з пристрою для запису.

В оригінальному комп'ютері IBM BIOS "ROM" був, я вважаю, деяким електрично програмованим ("написати один раз") ПЗУ (EPROM). Я думаю, що це було заграно, але не було справжнього сподівання, що його "модернізують" у полі. Інші комп’ютери епохи використовували щось подібне.

У міру того, як системи стали складнішими, стало вигідніше мати BIOS «поле оновленим» (і без необхідності відкривати вікно та фізично поміняти частину). Так системи почали мати різні види перезаписуваних BIOS "ПЗУ". Переваг було три:

1. Ймовірність появи помилок зросла, оскільки системи стали складнішими.
2. Привабливою була можливість модернізації, включення нових функцій.
3. Для материнських плат, які можуть використовуватися в декількох різних коробках (можливо, навіть під різними найменуваннями торгових марок), було привабливим можливість виготовлення BIOS для заводських налаштувань для конкретного використання.

Більш великі коробки, приблизно в той самий час, що і оригінальний комп'ютер IBM, також почали мати якусь пам'ять для завантаження лише для читання, а не більш примітивну технологію "завантажувача завантажувача". Деякі з них були програмованим ПЗУ на масках, деякі EPROM, а деякі навіть ОЗУ, які читалися з дискети через невеликий «сервісний процесор».

Оригінальний диск був буквально виготовлений таким чином на рівні кремнію. Після того, як вони зробили його електричним програмуваним користувачами, то кілька речей:

1. в багатьох з них є внутрішня ланцюг посилення напруги, що дозволяє 3,3 В або 5 В піднятися всередину до 12 В, щоб зробити власне програмування. Це стосується старих PROM, EPROM, UVEPROM або EEPROM.

2. Якщо це доступно в старих моделях, функція стирання ультрафіолетовим світлом (Ультрафіолетове світло) дозволила схемам включити лише внутрішнє + 12 В для програмування пристрою, а УФ-вікно дозволило УФ-світлу потрапити в область мікросхеми, але УФ-вікно довелося закрити після програмування чип буде стиратися під будь-яким приміщенням люмінесцентного освітлення. Ультрафіолетове стирання також було дуже швидко стерти, набагато швидше, ніж перепрограмування всього мікросхеми на 0 або 1.

У багатьох випадках є внутрішня схема посилення для всіх "програмованих" PROM.

3. Пізніше EEPROM допускається стирання з електроенергією в EPROM або UVEPROM.

4. Пізніше Flash-технологія з'явилася і додала іншу технологічну схему (на рівні транзистора) і більш високу щільність, ніж у старих EEPROM.

5. Майже у всіх випадках з моменту зупинки оригінального ПЗУ майже всі програми BIOS PROM підозрюються у багатьох (25%?) Комп'ютерних проблемах. Ці пізніші PROM (які мають деякі функції програмування) можуть бути пошкоджені або просто «забути» свою програму з часом.

З PROM, незалежно від того, наскільки стираними чи перепрограмованими, слід поводитися з обережністю (пошкодження ШОЕ) та старінням або вологістю.

Приблизно в 1/4 випадків поганий комп’ютер, який перепрограмує «хороший» BIOS, зазвичай виправляє проблему. Тож, навіть якщо ваш BIOS "хороший", він завжди платить за можливістю повторного перезарядження.

BIOS зберігається або на чіпі CMOS, або в NVRAM, що є невеликою кількістю енергонезалежної пам'яті на вашій материнській платі (тобто вони зберігають дані нескінченно, не потребуючи живлення).

Що стосується того, яке повідомлення ви отримуєте, якщо все проходить повідомлення, на старих машинах ви зазвичай отримуєте один звуковий сигнал від машини, якщо все перевірено.

На нових машинах ви нічого не отримаєте: ви не побачите публікацію, не буде жодних повідомлень, звукових сигналів, нічого ... типу угоди "немає новин - це хороша новина". Якщо ви все ще хочете бачити, як POST працює на більш новій машині, ключ до натискання (принаймні на комп'ютерах, якими я користувався) - Tab. Натисніть кілька разів відразу після того, як увімкніть живлення, щоб побачити пошту на екрані. Крім того, має бути можливість, щоб POST з'являвся на екрані у ваших налаштуваннях BIOS.