BIOS được lưu trữ ở đâu?

Từ http://en.wikipedia.org/wiki/BIOS :

Phần mềm BIOS được lưu trữ trên chip ROM không bay hơi trên bo mạch chủ. ... Trong các hệ thống máy tính hiện đại, nội dung BIOS được lưu trữ trên chip nhớ flash để có thể ghi lại nội dung mà không cần tháo chip khỏi bo mạch chủ. Điều này cho phép phần mềm BIOS dễ dàng được nâng cấp để thêm các tính năng mới hoặc sửa lỗi, nhưng có thể khiến máy tính dễ bị tấn công rootkit.

Vì ROM có nghĩa là R ead- O nly M emory, tại sao nội dung BIOS có thể được viết lại?

"Chip bộ nhớ flash" có nghĩa giống như "ROM không bay hơi", cả hai đều có nghĩa là nơi lưu trữ BIOS?

Để thêm vào câu trả lời của Varaquilex, phần mềm BIOS được lưu trữ trong ROM có thể xóa và lập trình bằng điện (EEPROM) cho phép cập nhật phần sụn được thực hiện bằng điện tử. Các chip BIOS rất cũ thực sự là các chip UV-EPROM cần phải xóa khi tiếp xúc với tia UV trước khi chúng có thể được lập trình lại.

Chỉnh sửa: Như đã được chỉ ra trong các nhận xét, thậm chí sớm hơn các chip ROM lập trình (PROM) sử dụng một lần đôi khi được sử dụng mà không thể lập trình lại được một khi đã được cấu hình và yêu cầu thay thế hoàn toàn để nâng cấp (mặc dù điều này hiếm khi được yêu cầu).

ROM chỉ được đọc, vậy tại sao nội dung BIOS có thể được viết lại?

Bản thân chương trình BIOS được lưu trữ trong một EEPROM (có thể là [E] về mặt giảng dạy [E] có thể điều chỉnh được và [P] có thể ghi lại được) hoặc bộ nhớ flash. Vì vậy, chỉ đọc ở đây là về chip không biến động. Nội dung của bộ nhớ vẫn duy trì khi nguồn bị cắt, không giống như RAM dễ bay hơi. ROM là EEP giúp BIOS có thể được ghi lại hoặc cập nhật. Trước đó, đối với các hoạt động như vậy, bạn phải loại bỏ chip BIOS khỏi bo mạch, đặt một cái mới (nếu không phải là PROM hoặc EPROM) hoặc nếu EPROM của nó, bạn phải đưa nó đến nhà sản xuất và để chúng lập trình lại chip và gắn lại nó vào bảng. Sau những tiến bộ hiện tại, nhờ có EEPROM, bạn không phải loại bỏ chip để thực hiện các thao tác đó, bạn chỉ cần làm cho máy tính thực hiện công việc bằng điện .

"Chip bộ nhớ flash" có nghĩa giống như "ROM không bay hơi", cả hai đều có nghĩa là nơi lưu trữ BIOS?

từ Wikipedia :

Bộ nhớ flash là phương tiện lưu trữ máy tính không bay hơi điện tử có thể được xóa và lập trình lại bằng điện.

Bộ nhớ flash được phát triển từ EEPROM (bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình có thể xóa bằng điện). Có hai loại bộ nhớ flash chính, được đặt tên theo cổng logic NAND và NOR. Các đặc điểm bên trong của các ô nhớ flash riêng lẻ thể hiện các đặc điểm tương tự như các cổng tương ứng. Trong khi các EPROM phải được xóa hoàn toàn trước khi được viết lại, bộ nhớ flash loại NAND có thể được ghi và đọc trong các khối (hoặc trang) thường nhỏ hơn nhiều so với toàn bộ thiết bị. Đèn flash loại NOR cho phép một từ máy (byte) duy nhất được ghi vào một vị trí đã bị xóa hoặc đọc độc lập.

EEPROM và bộ nhớ flash không đề cập đến cùng một điều: chúng là hai loại bộ nhớ tương tự như một loại được phát triển từ loại kia và chứa loại / cấu hình khác nhau của bóng bán dẫn MOS. Tuy nhiên, chúng là bộ nhớ nơi chương trình BIOS cư trú.

Để giải quyết một quan niệm sai lầm khác, tôi muốn đề cập đến mối quan hệ CMOS-BIOS này:

Các cài đặt BIOS được lưu trữ trong chip CMOS (được giữ nguồn qua pin trên bo mạch chủ). Đó là lý do tại sao BIOS được đặt lại khi bạn tháo pin và gắn lại. Chương trình tương tự chạy nhưng các cài đặt được mặc định. Xem câu trả lời này để có cái nhìn chi tiết về các ký ức được sử dụng trong quá trình khởi động.

Biên tập

Để mở rộng chủ đề CMOS-BIOS, nhờ @Andon M. Coleman , tôi muốn thêm nhận xét của mình vào câu trả lời:

Điều đáng nói là các cài đặt BIOS không phải được lưu trữ trong bộ nhớ CMOS dễ bay hơi. Có rất nhiều hệ thống nhúng lưu trữ cài đặt của chúng trong NVRAM. Lý do duy nhất khiến PC không thể sử dụng CMOS dễ bay hơi trong suốt những năm qua là họ đã có pin để giữ đồng hồ thời gian thực bên trong tích tắc khi tắt nguồn (nhớ lại khi bạn nhấn công tắc nguồn trên PC-AT , nó thực sự cắt tất cả nguồn điện cho bo mạch chủ). Điều này có nghĩa là bộ nhớ dễ bay hơi rẻ hơn có thể được sử dụng để lưu trữ cài đặt hệ thống. Vì vậy, nó chủ yếu là cho mục đích lịch sử.

Là một bổ sung cho các câu trả lời khác, tôi thích một cách tiếp cận trực quan hơn:

Con chip BIOS này dường như không được đặt đặc biệt trong ổ cắm của nó.

BIOS, bao gồm các BIOS UEFI mới lạ mắt, là phần mềm được lưu trữ trên một con chip trên bo mạch chủ. Các chi tiết kỹ thuật đã được bao phủ bởi zelanix và Varaquilex.

Các chip thường, nhưng không phải luôn luôn, có thể tháo rời để phục vụ dễ dàng hơn. Một số bo mạch chủ bao gồm nhiều BIOS, chủ yếu là một mánh lới bán hàng, nhưng trong một số trường hợp, BIOS thứ hai giúp phục hồi từ một số vấn đề (thường do người dùng gây ra):

Cũng có thể đáng chú ý rằng trên hầu hết các máy trước 80286, dữ liệu có thể được đọc từ ROM nhanh như từ RAM, nhưng trong khi băng thông RAM đã được cải thiện rất nhiều kể từ những năm 1980, băng thông ROM hàng hóa không tồn tại [chip ROM nhanh , nhưng việc tăng tốc độ của ROM vượt quá một điểm nhất định sẽ làm tăng giá]. Vì việc đọc từng byte của ROM BIOS một lần sẽ chỉ mất một phần của giây, một số máy 80386 và hầu hết các máy 80486 trở đi đã cung cấp tùy chọn sao chép BIOS vào RAM khi khởi động. Các máy móc hiện đại còn đưa mọi thứ đi xa hơn và thực sự đặt các chip ROM ROM trên một bus hoàn toàn tách biệt với bus RAM và rất nhiềuChậm hơn. Không giống như các máy thời đại 80486 sẽ khởi động bằng cách chạy từ ROM một chương trình tự sao chép vào RAM, nhiều máy mới hơn có bộ xử lý không thể chạy mã từ ROM. Thay vào đó, họ có mạch mà khi khởi động sẽ đọc một số phần nhất định của ROM vào RAM và thực thi nó.

Nhìn vào bài viết Wikipedia khi nó được đọc vào tháng 1 năm 2005:

Trước năm 1990, BIOS được giữ trên các chip ROM không thể thay đổi. Khi độ phức tạp của chúng và nhu cầu cập nhật tăng lên, phần sụn BIOS được lưu trữ trên EEPROM hoặc các thiết bị bộ nhớ flash có thể được người dùng nâng cấp. Tuy nhiên, bản cập nhật BIOS được thực thi hoặc hủy bỏ không đúng cách có thể khiến máy tính hoặc thiết bị không thể sử dụng được. Để tránh hỏng BIOS, một số bo mạch chủ mới có BIOS dự phòng. Ngoài ra, hầu hết các BIOS đều có "khối khởi động", đây là một phần của ROM chạy trước và không thể cập nhật được. Mã này sẽ xác minh rằng phần còn lại của BIOS còn nguyên vẹn (thông qua tổng kiểm tra, hàm băm, v.v.) trước khi chuyển sang nó.

Tất nhiên, ngày nay, chúng ta có một bài viết trên Wikipedia khiến mọi người bối rối khi nói rằng con chip này là "ROM không bay hơi" trong một hơi thở và nó có thể được ghi vào phần tiếp theo. Bài học rút ra ở đây là Wikipedia thường không được viết rất tốt và các bài viết thay đổi, không phải lúc nào cũng tốt hơn.

Tôi đề nghị đọc sách. Nâng cấp và sửa chữa máy tính của Scott Mueller , để chọn một trong nhiều cuốn sách, có cả một chương về BIOS, thảo luận về tất cả mọi thứ từ nơi đặt chip BIOS đến các loại khác nhau (liệt kê bốn: ROM, PROM, EPROM và EEPROM) của các chip như vậy.

Một số trích dẫn:

Cho dù hệ thống của bạn sử dụng loại ROM nào, dữ liệu được lưu trữ trong chip ROM là [sic] không biến đổi và vẫn tồn tại vô thời hạn trừ khi cố ý xóa hoặc ghi đè (trong những trường hợp có thể). - Nâng cấp và sửa chữa máy tính , tr.373

Hầu như tất cả các PC được xây dựng từ năm 1996 đều có flash ROM để lưu BIOS. Flash ROM là một loại chip EEPROM bạn có thể xóa và lập trình lại trực tiếp trong hệ thống mà không cần thiết bị đặc biệt. - Nâng cấp và sửa chữa máy tính , tr.387

Sách không hoàn hảo. Chẳng hạn, người ta có thể tranh luận chi tiết với định nghĩa về bộ nhớ flash "đầu tiên" của Mueller. Nhưng những cái tốt thường được chứng minh và có những giải thích mạch lạc hơn so với phần lớn Wikipedia có, rằng ít nhất là không mâu thuẫn với nhau từ câu này sang câu khác.

Giả định một PC hiện đại và không bị sa lầy vào cách PC sử dụng để làm việc hai thập kỷ trước:

Chương trình cơ sở của máy được giữ trên chip nhớ không bay hơi trên bo mạch chủ. Nó thực sự giữ khá nhiều. (Pm49FL004T được đề cập trong câu trả lời của tôi ở đây chứa một nửa MiB và như đã đề cập trong câu trả lời của tôi ở đây, một số chipset có khả năng hỗ trợ 16MiB phần sụn.) Nội dung của nó có thể sửa đổi, nhưng không dễ dàng như nội dung (dễ bay hơi) của RAM hệ thống chính. Trên các hệ thống EFI, chip không chỉ chứa mã phần sụn và dữ liệu (chỉ đọc) mà là các giá trị của các biến EFI không bay hơi.

Trên thực tế, trong những ngày qua có hệ thống tinh vi hơn để lưu trữ BIOS. Hãy tưởng tượng 2 ngân hàng lưu trữ tương tự như ổ đĩa flash của bạn, chỉ nhỏ hơn. Một trong số chúng được truy cập chỉ đọc và thứ hai có sẵn để được viết (để flash phiên bản mới của BIOS). Lý do cho 2 phần là một bản sao lưu, khi viết BIOS mới không thành công. Nếu Nhấp nháy BIOS mới thành công, 2 phần này sẽ chuyển đổi và thiết bị có thể được khởi động lại dưới BIOS mới.

THƯỞNG: không phải tất cả các loại thiết bị đều có hệ thống này. Đôi khi là một bộ nhớ flash nhỏ đơn giản được ghi đè đơn giản. Thông thường, bạn được nhắc sao lưu điện và không làm gián đoạn quá trình nâng cấp.

Trong thời đại cũ của bo mạch chủ có bộ nhớ EPROM, có thể được viết lại sau khi bộ nhớ bị xóa bởi ánh sáng mạnh, hoặc sau đó là bộ nhớ PROM, có thể được ghi chỉ một lần. Cả hai chỉ có thể được thực hiện bằng thiết bị lập trình đặc biệt, vì vậy nên loại bỏ chip BIOS khỏi thiết bị được ghi.

Trong PC gốc của IBM, "ROM" BIOS là, tôi tin rằng, một số loại ROM ("ghi một lần") có thể lập trình bằng điện (EPROM). Tôi nghĩ rằng nó đã được cắm, nhưng không có kỳ vọng thực sự rằng nó sẽ được "nâng cấp" trong lĩnh vực này. Các máy tính khác của thời đại đã sử dụng một cái gì đó tương tự.

Khi các hệ thống trở nên phức tạp hơn, việc BIOS "trường có thể nâng cấp" trở nên thuận lợi hơn (và không cần phải mở hộp và trao đổi vật lý một phần). Vì vậy, các hệ thống bắt đầu có nhiều loại ROM "ROM" có thể ghi lại khác nhau. Những lợi thế là ba:

1. Khả năng xảy ra lỗi trở nên lớn hơn khi các hệ thống trở nên phức tạp hơn.
2. Thật hấp dẫn khi có khả năng nâng cấp, kết hợp các tính năng mới.
3. Đối với các bo mạch chủ có thể được sử dụng trong một số hộp khác nhau (thậm chí dưới các tên thương hiệu khác nhau), thật hấp dẫn khi có thể tùy chỉnh nhà máy BIOS cho mục đích sử dụng cụ thể.

Các hộp lớn hơn, cùng thời gian với PC IBM gốc, cũng bắt đầu có một số loại bộ nhớ "khởi động" chỉ đọc thay vì công nghệ "bootstrap loader" nguyên thủy hơn. Một số trong số này là ROM được lập trình mặt nạ, một số EPROM, một số RAM thậm chí được đọc từ đĩa mềm thông qua một "bộ xử lý dịch vụ" nhỏ.

ROM ban đầu được sản xuất theo cách đó ở cấp độ silicon. Một khi họ làm cho nó được lập trình điện bởi người dùng thì một vài điều:

1. trong nhiều trường hợp họ có một mạch tăng cường điện áp phần cứng bên trong cho phép 3,3V hoặc 5V được nhảy lên trong nội bộ lên mức 12 để thực hiện chương trình thực tế. Điều này đúng với các Prom, EPROM, UVEPROM, oR EEPROM cũ.

2. Nếu có sẵn trong các mẫu cũ hơn, tính năng xóa UV (ánh sáng cực tím) cho phép các mạch chỉ kích hoạt nội bộ + 12V khi lập trình thiết bị và cửa sổ UV cho phép ánh sáng UV vào khu vực chip, nhưng cửa sổ UV phải được che sau khi lập trình hoặc con chip sẽ xóa dưới bất kỳ ánh sáng huỳnh quang nào trong phòng. Khả năng xóa UV cũng rất nhanh để xóa, nhanh hơn nhiều so với việc lập trình lại toàn bộ chip thành 0 hoặc 1.

Trong nhiều trường hợp, có một mạch tăng cường bên trong cho tất cả các Prom "lập trình".

3. EEPROM sau này cho phép xóa bằng điện, đối với EPROM hoặc UVEPROM.

4. Công nghệ Flash sau này ra đời và bổ sung công nghệ mạch khác nhau (ở cấp độ bóng bán dẫn) và mật độ cao hơn so với EEPROM cũ.

5. Trong hầu hết tất cả các trường hợp kể từ khi ROM ban đầu bị dừng, hầu như tất cả các PROM của BIOS đều bị nghi ngờ trong nhiều (25%?) Các sự cố máy tính. Những Prom sau này (tất cả đều có một số tính năng lập trình) có thể bị hỏng hoặc chỉ là 'quên' chương trình của chúng theo thời gian.

Các Prom, cho dù bị xóa hoặc lập trình lại như thế nào thì cũng nên xử lý cẩn thận (thiệt hại do nhiễm trùng) và lão hóa hoặc độ ẩm.

Trong khoảng 1/4 các trường hợp máy tính xấu lập trình lại một BIOS "tốt" thường khắc phục sự cố. Vì vậy, ngay cả khi BIOS của bạn "tốt", nó luôn trả tiền để phản xạ nếu có thể.

BIOS được lưu trữ trong chip CMOS hoặc NVRAM, một lượng nhỏ bộ nhớ không bay hơi trên bo mạch chủ của bạn (nghĩa là chúng giữ dữ liệu vô thời hạn mà không cần nguồn điện).

Đối với tin nhắn bạn nhận được nếu mọi thứ qua bài viết, trên các máy cũ hơn, bạn thường sẽ nhận được một tiếng bíp từ máy nếu mọi thứ được kiểm tra.

Trên các máy mới hơn, bạn sẽ không nhận được bất cứ điều gì: bạn sẽ không thấy bài đăng, sẽ không có bất kỳ tin nhắn, tiếng bíp nào, không có gì ... loại thỏa thuận "không có tin tức là tin tốt". Nếu bạn vẫn muốn thấy POST chạy trên máy mới hơn, phím cần nhấn (ít nhất là trên các máy tính tôi đã sử dụng) là Tab. Nhấn nó vài lần ngay sau khi bạn bật nguồn để xem POST trên màn hình. Ngoài ra, cần có một tùy chọn để POST xuất hiện trên màn hình trong cài đặt BIOS của bạn.