2025-11-21 21:40:09

什么是固件？ 固件定义、类型和示例

固件定义

固件是一种嵌入硬件设备中的微代码或程序，有助于它们有效运行。摄像头、手机、网卡、光驱、打印机、路由器、扫描仪和电视遥控器等硬件依靠内置在内存中的固件来平稳运行。

固件通常被称为“硬件软件”。但是，固件和软件之间存在差异。固件提供相关说明，帮助硬件启动、与其他设备通信以及执行基本输入/输出任务。另一方面，软件被安装到设备上并用于交互，例如浏览互联网、文字处理、听音乐和视频会议。

硬件制造商定期发布固件更新，以便其设备保持安全并与新介质兼容。例如，Android 和 iOS 设备定期获取固件更新，以增强其性能、添加新功能并保护它们免受安全威胁和漏洞。游戏控制台和电视等设备的固件更新通常通过接受下载和安装最新补丁的提示来完成。

固件类型和示例

当设备打开时，固件指示处理器启动启动过程。计算机、手机和平板电脑运行多种形式的固件，以执行加载操作系统等操作。 固件的运行方式与设备驱动程序类似。但是，固件直接存储在硬件设备上，而驱动程序安装在设备的操作系统中。固件也可以自行启动，而驱动程序仍然依赖于操作系统。

固件通常有三个级别：

低级固件： 此固件通常存储在非易失性内存芯片中，例如只读内存 （ROM） 和一次性可编程 （OTP） 内存。这些芯片无法重写或更新，固件是计算机等硬件固有的。

高级固件： 此固件部署在闪存芯片中，并附带更复杂的指令，允许进行更新。

子系统： 这些是半独立设备，是更广泛系统的一部分。此级别的固件嵌入中央处理单元 （CPU）、闪存芯片和液晶显示器 （LCD） 单元中。

常见固件类型包括：

1. BIOS

基本输入/输出系统 （BIOS） 自早期以来一直是计算机的关键组件。BIOS 位于计算机主板的芯片上，并发出一组指令，使设备操作系统能够加载。它还负责维护设备的硬件组件，并确保它们在启动时正常工作。

当计算机打开时，BIOS 会启动指令，检查机器的启动过程是否存在潜在错误。它首先检查随机存取存储器 （RAM） 和处理器是否存在故障，然后检查键盘和鼠标等连接的设备是否存在任何问题。 然后，它会检查启动序列，例如从光盘只读内存 （CD-ROM） 启动和从硬盘驱动器启动。最后，BIOS 连接到引导加载程序，该程序唤醒计算机的操作系统并将其加载到 RAM 中。

除了设备启动流程外，BIOS 还负责检查互补金属氧化物半导体 （CMOS），CMOS 是存储设备上 BIOS 设置和其他芯片的一块内存 设备 。它还会检查发送到 RAM 的信号，例如用户按下按键时，以帮助操作系统了解要采取的操作。

2. EFI

可扩展固件接口 （EFI） 是新一代固件，可发出设备 CPU 用于启动硬件和启动引导加载程序的指令。EFI 是 BIOS 的替代品，用于新计算机。它具有诸多优势，例如确保设备仅启动可信软件和其他网络安全优势。

原始 EFI 固件用于 Mac，只能支持 Intel 处理器。统一 EFI （UEFI） 是一种固件，旨在取代新 Windows 计算机中的 BIOS，并支持 AMD 和 Intel 处理器。UEFI 用于在运行 Windows 8 及更高版本的设备中加载和启动操作系统。

如何找出设备的固件版本

了解设备拥有的固件对于保持机器更新至关重要。Windows 设备固件版本可以使用升级助手通过命令提示符访问。

硬件设备的固件版本可以通过打开设备管理器文件夹，选择硬件并单击属性来发现。在详细信息选项卡中，导航到属性菜单，打开硬件 ID 选项，固件版本将列在值表中。