关于固件的简单解释

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简而言之 固件是什么

固件（Firmware）是一种软件类型，它是嵌入式系统中的一部分，通常存储在设备的非易失性存储器中，如闪存或ROM（只读存储器）。与操作系统不同，固件是一种被嵌入到硬件设备中的软件，用于控制设备的基本功能和操作。它通常用于控制硬件设备的低级别操作，例如启动过程、初始化设备、控制硬件功能和与其他设备通信等。

固件通常被写入到设备中并在设备制造时设置，但有时也可以通过更新方式来更新。固件更新可以修复错误、改进性能、增加功能或提供安全补丁。

在许多电子设备中，例如路由器、智能手机、平板电脑、数字相机和家用电器等，都包含固件。

那是固件先运行还是软件系统先运行或者是软件先运行呢

在大多数情况下，固件会在设备上电时首先运行。固件负责初始化设备的基本硬件和设置，并在必要时启动操作系统或其他软件系统。一旦固件完成了其初始化任务，它通常会引导加载操作系统或其他软件。操作系统和其他软件系统在加载后，负责管理设备的高级功能和用户交互。

所以，简而言之，一般来说，固件先于软件系统运行。

举个例子，说的明白一点

当你打开计算机时，固件会首先运行。在大多数个人计算机中，固件是称为BIOS（基本输入/输出系统）或UEFI（统一可扩展固件接口）的软件。这个固件会执行一系列自检（POST，电源自检），然后初始化系统硬件，例如内存、硬盘驱动器、键盘和显示器。

一旦固件完成了初始化，它会检查引导设备，通常是硬盘或固态驱动器，以寻找引导加载程序（Bootloader）。引导加载程序负责加载操作系统，例如Windows、macOS或Linux。

所以，在这个例子中，固件（BIOS或UEFI）是首先运行的软件，它负责引导加载程序的加载，然后由引导加载程序加载操作系统。

我们经常用电脑的话，会使用到那些固件

在日常使用电脑的过程中，你可能会涉及到以下几个固件：

1. BIOS/UEFI：作为计算机的基本固件，负责启动计算机、初始化硬件，并加载操作系统。
2. 硬盘固件：硬盘驱动器中内置的固件，用于控制磁盘的操作，例如寻道、错误检测和纠正、读写数据等。
3. 图形卡固件：图形处理器（GPU）中内置的固件，用于控制图形渲染、显示输出和视频解码等。
4. 网络适配器固件：网卡或无线网络适配器中的固件，负责管理网络连接、处理数据包和实现协议等。
5. 固态硬盘固件：固态硬盘（SSD）中的固件，用于管理闪存存储、垃圾回收、坏块管理和性能优化等。
6. 主板芯片组固件：主板上的芯片组（Chipset）中的固件，负责管理与主板相关的功能，如USB控制器、SATA控制器、PCIe控制器等。

这些固件在日常使用中通常是无需用户干预的，但它们确保了计算机的正常运行和各种硬件设备的有效操作。

 下面是一篇文章 可以学习帮助理解

文章目录
一、软件 硬件 固件
二、BIOS（Basic Input/output System）
三、百度百科的解释
四、固件的工作原理
五、应用
六、参考链接

一、软件 硬件 固件
通常我们会将硬件和软件分开看待，二者协同工作为我们提供计算机的体验。
硬件是摸得着的实体，而软件是一行行代码。
电脑照着这些代码显示出游戏、推特还有那些乱七八糟的东西。

再加上，它非常“接近硬件”，人们就认为它算是某种软硬件的结合体。但是啊“接近硬件”又是什么意思？
构成固件的代码会非常直接地与硬件沟通，而常规的软件要做到这一点则一般需要经过API操作系统还有设备驱动。其原因在于固件的作用就是连结着软硬件的底层且基础的纽带，也是控制系统硬件的方式。

二、BIOS（Basic Input/output System）

举个例子在PC内部会有UEFI或BIOS芯片。你一按下开机键BIOS就开始运作了，它会根据你的配置初始化硬件并检查错误。

然而老电脑里的BIOS则是为键盘等外设与系统软件提供了一个简单可靠的沟通渠道，在操作系统开始运行后仍在运作。

所以说，就算是遥控器这样很简单的设备，也需要固件，才能将按键操作转换成电视能理解的红外信号。
因为固件对于这些底层的联动非常重要，所以它有时候也需要升级才能提供特定的功能或者修复bug。

主板的BIOS升级是一个绝佳的例子。比如，升级才能让主板支持同款插槽的新的CPU，不过由于大部分电子设备没了固件就无法运行，通常不建议对它进行改动，除非是出现了特定的问题，而你知道升级能够修复。毕竟，如果出现了停电之类的意外，导致没能成功升级，设备可能会永远“变成砖头”

还有些固件是完全不能升级的，要么是因为存在ROM（Read Only Memory）里，也就是只读芯片，这在硬件上就是没办法升级的，也有可能是因为有软件锁。
有些设备是不需要固件升级的，比如简单的U盘。而也有些设备使用固件存储独家功能，加大竞争对手给它“搞清楚”难度。然而，软件上的固件限制通常很容易绕过，要么是安装自制固件，这种做法有时候可以启用额外的功能，要么是有坏人将固件用作攻击的方式。固件通常没有加密什么的，而且开发者大都专注于提高操作系统和应用程序的安全性，而不是固件，这也使得固件成了黑客和间谍的目标。
这主要是因为被黑的固件在格式化硬盘之后，即使会留存下来，也很难检测，而且由于固件直接控制硬件，固件被黑甚至会导致硬件损坏。几年前甚至有研究人员做了哥概念验证，黑进苹果MacBook电池的固件，让电池过充，永久损坏。

三、百度百科的解释
固件(Firmware)就是写入EPROM（可擦写可编程只读存储器）或EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中的程序。
固件是指设备内部保存的设备“驱动程序”，通过固件，操作系统才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运行动作，比如光驱、刻录机等都有内部固件。
固件是担任着一个系统最基础最底层工作的软件。而在硬件设备中，固件就是硬件设备的灵魂，因为一些硬件设备除了固件以外没有其它软件组成，因此固件也就决定着硬件设备的功能及性能。
固件是计算机启动时连接硬件和操作系统的底层代码。

四、固件的工作原理
固件（firmware）一般存储于设备中的电可擦除只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)或FLASH芯片中，一般可由用户通过特定的刷新程序进行升级的程序。一般来说，担任着一个数码产品最基础、最底层工作的软件才可以称之为固件，比如计算机主板上的基本输入/输出系统BIOS（Basic Input/output System），在以前其实更多的专业人士叫它固件。
通常这些硬件内所保存的程序是无法被用户直接读出或修改的。在以前，一般情况下是没有必要对固件进行升级操作的，即使在固件内发现了严重的Bug也必须由专业人员带着写好程序的芯片把原来机器上的更换下来。早期固件芯片一般采用了ROM设计，它的Firmware代码是在生产过程中固化的，用任何手段都无法修改。随着技术的不断发展，修改固件以适应不断更新的硬件环境成了用户们的迫切要求，所以，可重复写入的可编程可擦除只读存储器EPROM（Erasable Programmable ROM），EEPROM和flash出现了。这些芯片是可以重复刷写的，让固件得以修改和升级。

五、应用
其实任何数码设备都有固件，只是我们有时忽略它的存在而已。
先举一些例子：手机、数码相机、mp3、mp4、路由器、电子书、交换机、猫、PSP、PS3、NDS、XBOX、U盘、主板、打印机的BIOS（BIOS就是一种固件）、显卡的BIOS。
鼠标、显示器、光驱、硬盘、键盘、数码卫星接收器、GPS终端、精密的电子仪器（比如核磁共振仪）等等。
固件既然是软件，就有大小之分。大的可有几百兆，小的也许只有几K，甚至不足1K。
对于独立可操作的电子产品，固件一般指它的操作系统（“担任着一个数码产品最基础、最底层工作的软件才可以称之为固件”，这和操作系统的定义很一致）。比如PSP的固件，就是指PSP 的操作系统。同理，IPHONE的固件也是其操作系统，路由器的固件就是路由器的操作系统，MP4的固件就是MP4的操作系统等。
而对于非独立的电子产品，比如硬盘、鼠标、BIOS、光驱、U盘等设备，固件就是指其最底层的，让设备得以运行的程序代码。

六、参考链接
百度百科-固件
B站-TechQuickie