固件(Firmware)

固件

Firmware一般指本詞條

固件(Firmware)就是寫入EPROM(可擦寫可程式唯讀存儲器)或EEPROM(電可擦可程式唯讀存儲器)中的程式。

固件是指設備內部保存的設備“驅動程式”,通過固件,作業系統才能按照標準的設備驅動實現特定機器的運行動作,比如光碟機、刻錄機等都有內部固件。

固件是擔任著一個系統最基礎最底層工作的軟體。而在硬體設備中,固件就是硬體設備的靈魂,因為一些硬體設備除了固件以外沒有其它軟體組成,因此固件也就決定著硬體設備的功能及性能。

基本介紹

  • 中文名:固件
  • 外文名:Firmware
  • 屬於:計算機軟體
  • 套用:硬體設備
工作原理,技術性能,套用,產品升級,方法步驟,一般流程,注意事項,

工作原理

固件(firmware)一般存儲於設備中的電可擦除唯讀存儲器EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)或FLASH晶片中,一般可由用戶通過特定的刷新程式進行升級的程式。一般來說,擔任著一個數碼產品最基礎、最底層工作的軟體才可以稱之為固件,比如計算機主機板上的基本輸入/輸出系統BIOS(Basic Input/output System),在以前其實更多的專業人士叫它固件。
通常這些硬體內所保存的程式是無法被用戶直接讀出或修改的。在以前,一般情況下是沒有必要對固件進行升級操作的,即使在固件內發現了嚴重的Bug也必須由專業人員帶著寫好程式的晶片把原來機器上的更換下來。早期固件晶片一般採用了ROM設計,它的Firmware代碼是在生產過程中固化的,用任何手段都無法修改。隨著技術的不斷發展,修改固件以適應不斷更新的硬體環境成了用戶們的迫切要求,所以,可重複寫入的可程式可擦除唯讀存儲器EPROM(Erasable Programmable ROM),EEPROM和flash出現了。這些晶片是可以重複刷寫的,讓固件得以修改和升級。

技術性能

固件可以說是神經中樞,也可以稱作COMBO的作業系統,它包括很多模組:驅動、控制、解碼、傳送、檢測……,只有在它的控制下COMBO才能正常工作。同時,固件還帶有許多附加功能,如糾錯技術、安全刻錄技術、播放控制技術等。
實際上,COMBO光碟機固件中的關鍵技術就是對各種碟片的識別,而這是通過識別CD、CD-R(W)和DVD糟片在數據凹槽的密度與碟片的化學層的不同完成的。當把碟片放入光碟機中,光碟機收到操作命令後,含有固件的控制晶片會發出指令,雷射頭根據指令依次發出DVD讀取、CD-ROM讀取以及CD-R寫入、CD-RW擦寫的四種雷射試探,如果收到反饋則判斷它是何種類別的碟片。按照這一操作程式,一般DVD-ROM碟片需要一次識別,CD糟片需要兩次識別,而CD-R和CD-RW則要經過三次。很顯然,固件的製作水平決定著COMBO光碟機的質量。
由COMBO光碟機中可以看出,硬體設備的固件與它的硬體有著幾乎相等的地位,而在某些程度上來說固件可能更重要一些。因為只有編寫出出色的固件程式才可以更加充分、巧妙的發揮硬體的作用,而且優秀的固件還可以彌補一些硬體上的缺陷。

套用

哪些數碼設備有固件
其實任何數碼設備都有固件,只是我們有時忽略它的存在而已。
先舉一些常見的例子:手機、數位相機、mp3、mp4路由器、電子書、交換機、貓、PSPPS3NDSXBOX隨身碟、主機板、印表機的BIOS(BIOS就是一種固件)、顯示卡的BIOS。
以上產品的固件也許略有耳聞。但下面設備的固件很多人就沒聽說過了。
滑鼠、顯示器、光碟機、硬碟、鍵盤、數碼衛星接收器、GPS終端、精密的電子儀器(比如核磁共振儀)等等。
固件既然是軟體,就有大小之分。大的可有幾百兆,小的也許只有幾K,甚至不足1K。
為什麼很多設備都沒聽說過有固件的說法呢?因為有些設備,在硬體上會出問題,而在軟體上(即固件)永遠都不會出問題,而且這些固件對於普通用戶是無法更新的(或者更新的技術難度比較大)。它距離我們太遙遠,所以被我們忽略掉而已。
對於獨立可操作的電子產品,固件一般指它的作業系統(“擔任著一個數碼產品最基礎、最底層工作的軟體才可以稱之為固件”,這和作業系統的定義很一致)。比如PSP的固件,就是指PSP 的作業系統。同理,IPHONE的固件也是其作業系統,路由器的固件就是路由器的作業系統,MP4的固件就是MP4的作業系統等。
而對於非獨立的電子產品,比如硬碟、滑鼠、BIOS、光碟機、隨身碟等設備,固件就是指其最底層的,讓設備得以運行的程式代碼。

產品升級

雖然以“固件”為名,但不管怎么說,它還是應當被我們理解為軟體,並且由於目前積體電路的進步,升級固件也變得越來越簡單,越來越沒有危險,固件程式與我們通常所說的程式的區別已經越來越小。
在早期,升級固件主要是為了解決一些Bug及兼容性問題。而隨著資訊時代的來臨,廠商的設計很難全面的滿足客戶需求,更多的廠商把升級固件提供更多更新的功能做為附加值來提供給用戶。因此,我們可以對固件升級做以下總結:
1.在產品發布之後,廠家對Firmware作了進一步的最佳化和創新,使之能以更佳的狀態工作。進行固件升級後,可以帶來性能上的提升。
2.產品在生產出來之後,隨著周圍所使用的軟、硬體環境的改變及更新,產品對於許多新的硬、軟體將有可能出現不兼容現象。廠家通過更新Firmware檔案,使硬體能兼容更多、更新的軟、硬體,不斷增強產品的兼容性。
3.在原有的硬體基礎上,廠家開發出了新的功能,對於原有的產品,只須更新Firmware就可以增加新的功能。
4.對於任何已生產的軟、硬體,都有可能存在一些缺陷,所以,廠家可以通過更新Firmware來修正以前版本中存在的錯誤、漏洞或不足。

方法步驟

固件升級,有時也稱固件刷新,刷寫,重寫,燒錄或刷機,是指把新的固件寫入晶片中,代替原有的固件的過程。

一般流程

因為數碼產品家族龐大,其固件的種類也是數不勝數的。每種數碼產品的固件升級的方法都是不同的。因此沒有固定的教程給大家。
這裡只給出比較通用的思路。
1.從官網下載新的固件版本以及固件升級軟體,保存至電腦。
2.把需要刷新的設備連線電腦。
4.用刷新工具載入新的固件,點擊刷新,等待完成。
5.關閉刷新程式,刷新結束。

注意事項

雖然升級很簡單,但是還是有些要點應該注意,因為畢竟升級固件是有一定風險性的,所以在升級前和升級中,要謹慎小心。
1.從設備的官網上閱讀升級固件的教程。官網一般會有詳細的說明。
2.固件檔案和刷新固件的程式一定要從官方或者可信度高的論壇下載,不能從小網站下載,且一定要和待刷新的硬體型號完全吻合。
3.備份原有的固件,這可以防止在升級錯誤或者不滿意新版固件時回退到原有版本。
4.保存新的固件檔案,雖然多數產品都可以實現網路直接升級,但下載到計算機上再升級的可靠性要高得多。
5.關閉其他軟體,為防止升級過程受到其它軟體的干擾,最好暫時關閉不需要的軟體,特別是防毒軟體。
6.在整個刷新過程中,絕對不可以斷電,通常斷電設備會損壞,需要送回原廠刷機。
7.在升級之前,禁用系統的螢幕保護及電源管理。
PS:本篇文字僅適用於一般情況。特殊情況除外。比如:PSP刷機,主要的目的是破解。破解固件的刷寫不可能在官網上找到任何說明和下載。IPHONE的刷機也是如此。MOTO E680系的手機官網上是沒有任何刷機說明的。另外刷機不一定要在WIN下刷。刷BIOS,在DOS下更為安全。有些設備本身有刷新工具,不需要額外在電腦上安裝刷新工具。只要把高版本的固件下載好,設備會引導用戶刷新。

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