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固件(Firmware)就是写入EROMEPROM(可编程只读存储器)中的程序,通俗的理解就是“固化的软件”,台港澳称为“韧体”。更简单的说,固件就是BIOS的软件,但又与普通软件完全不同,它是固化在集成电路内部的程序代码,负责控制和协调集成电路的功能。
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固件入门编辑本段回目录

什么是固件Firmware
  固件(Firmware)名词详解:所谓固件(Firmware)就是写入EROM或EPROM(可编程只读存储器)中的程序,通俗的理解就是“固化的软件”。更简单的说,Firmware就是BIOS的软件,但又与普通软件完全不同,它是固化在集成电路内部的程序代码,负责控制和协调集成电路的功能。
  固件又称FIRMWARE,它是存储于设备中的EEPROM(电可擦除可编程存储非只读芯片)芯片中,可由用户通过特定的刷新程序进行升级的程序。它的作用相当于主板的BIOS,里面装的是用汇编语言编写的,协调设备各个内部部件之间相互工作用的装有软件的硬件!
  那固件到底是指硬件还是软件呢?按我们现在的理解,固件应当指的是软件了。但软件种类繁多,并不是所有软件都能叫做固件的,一般来说,担任着一个系统最基础、最底层工作的软件才可以称之为固件,比如我们常说的计算机主板上的BIOS,在以前其实更多的专业人士叫它固件(FirmWare)。
  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EPROM把原来机器上的EPROM更换下来。
  由于早期PC性能不高,设计上不很灵活,所以BIOS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。随着电脑的不断发展,修改BIOS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EPROM出现了。
  EPROM可以通过紫外线来擦除原有的Firmware,再用专用读写器更新。由于价格低廉,常被低档的显卡、Modem采用,但这一过程需要一般用户不具备的特殊器材和技术要求,操作难度非常高,所以个人用户想要自己升级BIOS仍然艰难。
  随着PC技术的飞速发展,目前的BIOS也几乎都改用了EEPROM(也叫E2PROM,电可擦除可编程存储器)和Flash Memory(闪存)设计,它们是一种快速擦写存储器,也是一种具有不挥发性的存储器,可以在线进行擦除和重写。由于二者的结构、工艺和适用性的不同,现在EEPROM多用于主板等需要即时部分修改、储存Firmware(我们平时对BIOS进行设置、优化)的电脑设备,而Flash Memory则多用于光驱、modem、数码相机等需要完全修改、储存Firmware的电脑设备。
  ※ 固件的重要性
  了解的固件的基本原理后,我们可以得出对于固件的认识: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。
  我们就拿常见的COMBO光驱举例来说,固件可以说是它的神经中枢,也可以称作COMBO的操作系统,它包括很多模块:驱动、控制、解码、传送、检测……,只有在它的控制下COMBO才能正常工作。同时,固件还带有许多附加功能,如纠错技术、安全刻录技术、播放控制技术等。
  实际上,COMBO光驱固件中的关键技术就是对各种盘片的识别,而这是通过识别CD、CD-R(W)和DVD盘片在数据凹槽的密度与盘片的化学层的不同完成的。当把盘片放入光驱中,光驱收到操作命令后,含有固件的控制芯片会发出指令,激光头根据指令依次发出DVD读取、CD-ROM读取以及CD-R写入、CD-RW擦写的四种激光试探,如果收到反馈则判断它是何种类别的盘片。按照这一操作程序,一般DVD-ROM盘片需要一次识别,CD盘片需要两次识别,而CD-R和CD-RW则要经过三次。很显然,固件的制作水平决定着COMBO光驱的质量。
  由COMBO光驱中我们可以看出,硬件设备的固件与它的硬件有着几乎相等的地位,而在某些程度上来说固件可能更重要一些。因为只有出编写出色的固件程序才可以更加充分、巧妙的发挥硬件的作用,而且优秀的固件还可以弥补一些硬件上的缺陷。
  ※ 为什么要升级固件
  虽然以“固件”为名,但不管怎么说,它还是应当被我们理解为软件,并且由于目前集成电路的进步,这种固件都以Flash为载体,升级固件也变得越来越简单,越来越没有危险,固件程序与我们通常所说的程序的区别已经越来越小。
  在早期,升级固件主要是为了解决一些Bug及兼容性问题。而随着信息时代的来临,厂商的设计很难全面的满足客户需求,更多的厂商把升级固件提供更多更新的功能做为附加值来提供给用户。因此,我们可以对固件升级做以下总结:
  1.在产品发布之后,厂家对Firmware作了进一步的优化和创新,使之能以更佳的状态工作。进行固件升级后,可以带来性能上的提升。
  2.产品在生产出来之后,随着周围所使用的软、硬件环境的改变及更新,产品对于许多新的硬、软件将有可能出现不兼容现象。厂家通过更新Firmware文件,使硬件能兼容更多、更新的软、硬件,不断增强产品的兼容性。
  3.在原有的硬件基础上,厂家开发出了新的功能,对于原有的产品,只须更新Firmware就可以增加新的功能。
  4.对于任何已生产的软、硬件,都有可能存在一些缺陷,所以,厂家可以通过更新Firmware来修正以前版本中存在的错误、漏洞或不足。
  ※ 升级固件应注意的事项
  虽然升级很简单,但是还是有些要点应该注意,因为毕竟升级固件是有一定风险性的,所以在升级前和升级中,要谨慎小心。以免大意失荆州。
  1.备份原有的固件,这可以防止在升级错误或者不满意新版固件时回退到原有版本。
  2.保存新的固件文件,虽然多数产品都可以实现网络直接升级,但下载到计算机上再升级的可靠性要高得多。
  3.关闭计算机不相关的软件,为防止升级过程受到其它软件的干扰,最好暂时关闭不需要的软件,特别是杀毒软件。
  4.在整个刷新过程中,绝对不可以断电。
  5.在升级之前,尽量禁用系统的屏幕保护及电源管理。
  6.仔细检查厂家提供的Firmware文件和自己的硬件设备型号,确认符合升级条件。
  ※ 对于硬盘固件的理解
  对于硬盘,我们可以这样来理解:好比硬盘是一台电脑主机,(实际上算是单片机了)固件的话相当于BIOS和操作系统和程序,因为固件里包括了引导命令,控制语句,和执行语句等,从备份的固件的大小就可以看出来。
  硬盘的型号容量大小都 包括在里面,这些称为厂家信息, 这些命令语句,信息等有的是保存在芯片之中,统称为固件。有的盘子是部分保存在电路板的芯片中部分保存在硬盘的负磁道,就是零磁道 前面的磁道,(这部分的内容是一般的软件不能读取的),有的硬 盘就是将所有的命令语句,信息全都保存在负磁道,这样一样,成本可以大大降低。
  大多数的硬盘出问题 是出在这命令语句,信息上(固件),因为每次硬盘引导,都要读这些语句,久而久之就会出错,我们知道硬盘用长了就会出错,要么是逻辑坏道,要么是物理坏道,要么分区表丢了,总之是一大堆的问题 ,同样负磁道 也会出这样的问题,如果不是负磁道物理坏道,那么硬盘修复的成功率将是很高的,只要用专门的工具把那固件写一遍就可以了。
结束语
  固件升级可以为你解决困扰已久的Bug,带给您梦寐以求的新功能,因此升级固件已经成为PC玩家热衷的一种提升硬件性能的方式。而随着厂商的努力,升级固件已经越来越简单,越来越安全,固件升级已经不是专业技术人员的专利,还在等什么呢?您没有理由拒绝固件所带给您的“免费午餐”。

固件原理编辑本段回目录

  目前(2010年)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。

固件的意义编辑本段回目录

  固件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。
  拿常见的COMBO光驱举例来说,固件可以说是它的神经中枢,也可以称作COMBO的操作系统,它包括很多模块:驱动、控制、解码、传送、检测……,只有在它的控制下COMBO才能正常工作。同时,固件还带有许多附加功能,如纠错技术、安全刻录技术、播放控制技术等。
  实际上,COMBO光驱固件中的关键技术就是对各种盘片的识别,而这是通过识别CD、CD-R(W)和DVD盘片在数据凹槽的密度与盘片的化学层的不同完成的。当把盘片放入光驱中,光驱收到操作命令后,含有固件的控制芯片会发出指令,激光头根据指令依次发出DVD读取、CD-ROM读取以及CD-R写入、CD-RW擦写的四种激光试探,如果收到反馈则判断它是何种类别的盘片。按照这一操作程序,一般DVD-ROM盘片需要一次识别,CD盘片需要两次识别,而CD-R和CD-RW则要经过三次。很显然,固件的制作水平决定着COMBO光驱的质量。
  由COMBO光驱中可以看出,硬件设备的固件与它的硬件有着几乎相等的地位,而在某些程度上来说固件可能更重要一些。因为只有出编写出色的固件程序才可以更加充分、巧妙的发挥硬件的作用,而且优秀的固件还可以弥补一些硬件上的缺陷。

哪些数码设备有固件编辑本段回目录

  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。
  先举一些常见的例子:手机、数码相机、mp3、mp4、路由器交换机、猫、PSP、PS3、NDS、XBOX、U盘、主板的BIOS(BIOS就是一种固件)、显卡的BIOS。
  以上产品的固件也许略有耳闻。但下面设备的固件很多人就没听说过了。
  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。
  为什么很多设备都没听说过有固件的说法呢?因为有些设备,在硬件上会出问题,而在软件上(既固件)永远都不会出问题,而且这些固件对于普通用户是无法更新的(或者更新的技术难度比较大)。它距离我们太遥远,所以被我们忽略掉而已。
  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。。。。。。
  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。

固件升级编辑本段回目录

  虽然以“固件”为名,但不管怎么说,它还是应当被我们理解为软件,并且由于目前集成电路的进步,升级固件也变得越来越简单,越来越没有危险,固件程序与我们通常所说的程序的区别已经越来越小。
  在早期,升级固件主要是为了解决一些Bug及兼容性问题。而随着信息时代的来临,厂商的设计很难全面的满足客户需求,更多的厂商把升级固件提供更多更新的功能做为附加值来提供给用户。因此,我们可以对固件升级做以下总结:
  1.在产品发布之后,厂家对Firmware作了进一步的优化和创新,使之能以更佳的状态工作。进行固件升级后,可以带来性能上的提升。
  2.产品在生产出来之后,随着周围所使用的软、硬件环境的改变及更新,产品对于许多新的硬、软件将有可能出现不兼容现象。厂家通过更新Firmware文件,使硬件能兼容更多、更新的软、硬件,不断增强产品的兼容性。
  3.在原有的硬件基础上,厂家开发出了新的功能,对于原有的产品,只须更新Firmware就可以增加新的功能。
  4.对于任何已生产的软、硬件,都有可能存在一些缺陷,所以,厂家可以通过更新Firmware来修正以前版本中存在的错误、漏洞或不足。

固件升级的方法和步骤编辑本段回目录

什么是固件升级
  固件升级,有时也称固件刷新,刷写,重写,烧录或刷机,是指把新的固件写入芯片中,代替原有的固件的过程。
固件升级的一般流程
  因为数码产品家族庞大,其固件的种类也是数不胜数的。每种数码产品的固件升级的方法都是不同的。因此没有固定的教程给大家。
  这里只给出比较通用的思路。
  1.从官网下载新的固件版本以及固件升级软件,保存至电脑。
  2.把需要刷新的设备连接电脑。
  4.用刷新工具载入新的固件,点击刷新,等待完成。
  5.关闭刷新程序,刷新结束。
固件升级注意事项
  虽然升级很简单,但是还是有些要点应该注意,因为毕竟升级固件是有一定风险性的,所以在升级前和升级中,要谨慎小心。
  1.从设备的官网上阅读升级固件的教程。官网一般会有详细的说明。
  2.固件文件和刷新固件的程序一定要从官方或者可信度高的论坛下载,不能从小网站下载,且一定要和待刷新的硬件型号完全吻合。
  3.备份原有的固件,这可以防止在升级错误或者不满意新版固件时回退到原有版本。
  4.保存新的固件文件,虽然多数产品都可以实现网络直接升级,但下载到计算机上再升级的可靠性要高得多。
  5.关闭其他软件,为防止升级过程受到其它软件的干扰,最好暂时关闭不需要的软件,特别是杀毒软件。
  6.在整个刷新过程中,绝对不可以断电,通常断电设备会损坏,需要送回原厂刷机。
  7.在升级之前,禁用系统的屏幕保护及电源管理。
  PS:本篇文字仅适用于一般情况。特殊情况除外。比如:PSP刷机,主要的目的是破解。破解固件的刷写不可能在官网上找到任何说明和下载。IPHONE的刷机也是如此。MOTO E680系的手机官网上是没有任何刷机说明的。另外刷机不一定要在WIN下刷。刷BIOS,在DOS下更为安全。有些设备本身有刷新工具,不需要额外在电脑上安装刷新工具。只要把高版本的固件下载好,设备会引导用户刷新。

固件升级失败后的处理方法编辑本段回目录

  这需要分情况讨论:
  对于BIOS,基本需要返厂。个人用户无能为力。因为整个电脑点不亮了。有双BIOS的电脑就无所谓;
  对于PSP,情况很复杂,请参照更专业的文章;
  对于手机,有时可以重刷,如果完全变砖,请返厂;
  对于数码相机,MP4等,同上;
  对于路由器等网络设备,同上;
  对于硬盘,光驱,U盘等,同上。
  如果需要返厂,基本就等于报废了。而且很多情况是没有质保的,尤其当你刷的固件本身就是破解版,这是官方不允许的。所以刷固件最好是“只许成功,不许失败”。
  还有一种修理的手段,就是利用编程器。请参照更专业的文章。

Android手机固件产业逐渐兴起编辑本段回目录

近一段时间以来,依托于Android操作系统的开放性而修改出不同的手机系统已开始被不同的厂家、销售商、用户所选择,而自制固件的背后也为一些具备固件修改能力的组织为其推广自己的应用提供了便利,同时一些专门针对第三方Android固件用户的应用也应运而生。

  Android加强经济百花齐放

  目前,从手机厂家方面,HTC、三星、摩托罗拉等厂商均对原生的Android操作系统进行了界面上的修改。其中HTCSENSE在其中将UI界面与其原来在WindowsMobile上的自设计界面进行结合,帮助用户进行联系人的统一,并还对上网浏览、拍照、电话等功能进行强化。三星的手机固件中则主要借鉴iOS的设计风格,近期还因此而遭到了苹果方面的起诉。摩托罗拉的MOTOBLUR则强调了与社交网络的融合。

  刷入不同手机固件的相同机型

  国内方面,近期已经强调在Android基础上“不拿只加”的OPhone以及联想的leOS操作系统均先后获得了国家“核高基”的正式立项,并获得了相应的资金支持。创新工场的点心操作系统也已开始预装至夏普手机之中。MIUI也通过其全面修改的UI设计获得了一些手机玩家的关注。有消息称,我国现在已开始重视自主知识产权的操作系统,并愿意进行相关支持,同时认为其更具有安全性。

  国外的Cyanogen为著名的第三方Android编译团队,其帮助多数无法获得厂商固件的升级支持的手机完成操作系统版本的升级。其所修改的Android固件容量更加精简,为用户提供的可用RAM也更多。目前已成为最具影响力的Android固件开发组织,并还遭到了Google方面对于其ROM中含有Google应用的起诉。

  自制固件的加加减减

  近期,随着Cyanogen团队的CyanogenMod的Android2.3多机型的正式版的发布,国内一些论坛的固件也开始了基于此的二次修改。实际上,国内论坛的固件发布者一般不具备深度修改能力,一些稳定的、少Bug的手机固件均基于手机厂商的固件或国外如CyanogenMod进行二次修改。

  “二次修改的目的在于加入自家应用。”不少玩家这样感慨到。另据记者观察,一般情况下,以论坛名义的Android手机固件将均在其中加入自己的应用商店。而一些第三方Android手机主题美化类的组织则会在其修改的固件中加入自己的桌面,并设定其桌面为默认选项。这样,玩家在选择众多第三方固件时便会同时默认使用了这些应用。

  实际上,CyanogenMod自身中也加入了ADW的第三方桌面,而一些主题用户则可选择购买一些美化的主题或桌面插件,或升级至$3.41的ADWLauncherEX。

  据悉,一些水货商为玩家刷入的第三方固件中也基本使用了论坛方面提供的固件,其中同时加入了其自家开发的应用商店。而还有用户反映称,在315晚会曝光的网秦软件就出现在了一些用户新购置的Android手机中。

  刷机配套经济逐渐出现

  一般情况下,用户刷入不同发布者的手机固件时为考虑到系统稳定性的问题将不得不清除手机的第三方应用及一些基本设置。而针对此问题也出现一些专用的Android备份应用,如售价$6.15钛备份。而国内电脑端的Android辅助软件如豌豆荚、91手机助手均具备了手机联系人、短信、应用的备份还原功能。

  另在AndroidMarket上还出现了固件管理器ROMManager的应用,用户可通过此应用为手机快速安装recovery刷机程序,并可更新、备份自己的手机固件。此固件管理器还推出附加更多功能售价$4.99的高级版。另配合国内的开发组MIUI方面的应用也已出现,名为MIUIRom Downloader。

  由于一些第三方固件预定用户可获得Root权限,而对于手机CPU性能方面也给予用户一定的选择权。就此,一些帮助用户进行CPU主频控制应用也应运而生,并允许用户在锁屏和使用状态下使用不同的CPU主频,以达到电量管控。这类应用种类较多,如setcpu、DroidOverclock等,价格一般在$1-$1.99之间。

参考文献编辑本段回目录

http://www.jmnews.com.cn/c/2011/05/04/09/c_6407210.shtml
http://en.wikipedia.org/wiki/Firmware

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标签: 固件 Firmware 韧体

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