Di mana BIOS disimpan?

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

Perangkat lunak BIOS disimpan pada chip ROM yang tidak mudah menguap pada motherboard. ... Dalam sistem komputer modern, konten BIOS disimpan pada chip memori flash sehingga isinya dapat ditulis ulang tanpa melepas chip dari motherboard. Hal ini memungkinkan perangkat lunak BIOS mudah ditingkatkan untuk menambah fitur baru atau memperbaiki bug, tetapi dapat membuat komputer rentan terhadap rootkit BIOS.

Sejak berarti ROM R ead- O nly M Emory, mengapa bisa isi BIOS ditulis ulang?

Apakah "flash memory chip" sama dengan "non-volatile ROM", keduanya berarti tempat penyimpanan BIOS?

Untuk menambah jawaban Varaquilex, perangkat lunak BIOS disimpan dalam ROM yang dapat dihapus secara elektrik dan dapat diprogram (EEPROM) yang memungkinkan pembaruan firmware dilakukan secara elektronik. Chip BIOS yang sangat tua sebenarnya adalah chip UV-EPROM yang harus dihapus dengan paparan sinar UV sebelum dapat diprogram ulang.

Sunting: Seperti yang telah ditunjukkan dalam komentar, bahkan lebih awal dari itu, sekali pakai chip Programmable ROM (PROM) kadang-kadang digunakan yang tidak dapat diprogram ulang sama sekali setelah dikonfigurasikan dan memerlukan penggantian lengkap untuk meningkatkan (walaupun ini jarang diperlukan).

ROM hanya baca, jadi mengapa konten BIOS dapat ditulis ulang?

Program BIOS itu sendiri disimpan dalam EEPROM (yang dapat [E] dapat dibaca [E] secara rasable dan [P] rogrammable) atau memori flash. Jadi read-only di sini adalah tentang chip yang non-volatile. Isi memori tetap ketika daya terputus, tidak seperti RAM volatile. ROM EEP membantu BIOS dapat ditulis ulang atau diperbarui. Saat itu untuk operasi seperti itu, Anda harus menghapus chip BIOS dari papan, meletakkan yang baru (jika bukan PROM atau EPROM), atau jika EPROM Anda harus membawanya ke pabrik dan membiarkan mereka memprogram ulang chip tersebut dan pasang kembali ke papan tulis. Setelah kemajuan saat ini, terima kasih kepada EEPROMs, Anda tidak perlu menghapus chip untuk melakukan operasi seperti itu, Anda hanya membuat komputer melakukan pekerjaan secara elektrik .

Apakah "flash memory chip" sama dengan "non-volatile ROM", keduanya berarti tempat penyimpanan BIOS?

dari Wikipedia :

Memori flash adalah media penyimpanan komputer non-volatil elektronik yang dapat dihapus dan diprogram ulang secara listrik.

Memori flash dikembangkan dari EEPROM (memori hanya-baca yang dapat diprogram yang dapat dihapus secara listrik). Ada dua jenis utama memori flash, yang dinamai setelah gerbang logika NAND dan NOR. Karakteristik internal masing-masing sel memori flash menunjukkan karakteristik yang mirip dengan gerbang yang sesuai. Sedangkan EPROM harus dihapus sepenuhnya sebelum ditulis ulang, memori flash tipe NAND dapat ditulis dan dibaca dalam blok (atau halaman) yang umumnya jauh lebih kecil dari seluruh perangkat. Jenis flash NOR memungkinkan satu kata mesin (byte) untuk ditulis — ke lokasi yang terhapus — atau dibaca secara independen.

EEPROM dan memori flash tidak mengacu pada hal yang sama: mereka adalah dua jenis memori yang sama seperti yang dikembangkan dari yang lain dan berisi jenis / konfigurasi yang berbeda dari transistor MOS. Namun, mereka adalah memori tempat program BIOS berada.

Untuk mengatasi kesalahpahaman lain, saya ingin menyebutkan hubungan CMOS-BIOS ini:

The pengaturan BIOS disimpan dalam chip CMOS (yang terus daya melalui baterai pada motherboard). Itulah sebabnya BIOS diatur ulang saat Anda melepas baterai dan memasangnya kembali. Program yang sama berjalan tetapi pengaturannya default. Lihat jawaban ini untuk tampilan detail memori yang digunakan selama proses booting.

Sunting

Untuk memperluas topik CMOS-BIOS, terima kasih kepada @Andon M. Coleman , saya ingin menambahkan komentarnya pada jawabannya:

Perlu disebutkan bahwa pengaturan BIOS tidak harus disimpan dalam memori CMOS yang mudah menguap. Ada banyak sistem tertanam yang menyimpan pengaturan mereka di NVRAM. Satu-satunya alasan PC lolos menggunakan CMOS yang mudah menguap selama bertahun-tahun adalah bahwa mereka sudah memiliki baterai untuk menjaga jam waktu-nyata internal tetap berdetak saat daya mati (ingat bahwa ketika Anda menekan sakelar daya pada PC-AT) , itu benar-benar memotong semua daya ke motherboard). Ini berarti bahwa memori volatile yang lebih murah dapat digunakan untuk menyimpan pengaturan sistem. Jadi sebagian besar untuk tujuan sejarah.

Sebagai tambahan untuk jawaban lain, saya menyukai pendekatan yang lebih visual:

Chip BIOS ini sepertinya tidak terpasang dengan baik di dalam soketnya.

BIOS, termasuk UEFI BIOS baru yang mewah, adalah perangkat lunak yang disimpan pada sebuah chip di motherboard. Rincian teknis sudah dicakup oleh zelanix dan Varaquilex.

Chip sering, tetapi tidak selalu, dapat dilepas untuk memudahkan servis. Beberapa motherboard menyertakan lebih dari satu BIOS, sebagian besar sebagai gimmick penjualan, tetapi dalam beberapa kasus BIOS kedua membantu memulihkan dari masalah tertentu (biasanya disebabkan oleh pengguna):

Mungkin juga perlu dicatat bahwa pada kebanyakan mesin sebelum 80286, data dapat dibaca dari ROM secepat dari RAM, tetapi sementara bandwidth RAM telah meningkat pesat sejak 1980-an, bandwidth komoditas-ROM belum [chip ROM cepat ada [chip ROM cepat memang ada] , tetapi meningkatkan kecepatan ROM melampaui titik tertentu akan meningkatkan harga]. Karena membaca setiap byte dari ROM BIOS sekali saja hanya akan memakan waktu sepersekian detik, beberapa mesin 80386 dan sebagian besar mesin 80486-dan-kemudian menawarkan opsi untuk menyalin BIOS ke RAM saat start-up. Mesin-mesin modern mengambil hal-hal lebih jauh, dan benar-benar menempatkan chip ROM BIOS pada bus yang sepenuhnya terpisah dari bus RAM dan jauhlebih lambat. Tidak seperti mesin era 80486 yang akan mulai dengan menjalankan dari ROM program yang akan menyalin dirinya sendiri ke RAM, banyak mesin yang lebih baru memiliki prosesor yang tidak dapat menjalankan kode dari ROM sama sekali. Sebagai gantinya, mereka memiliki sirkuit yang pada saat start-up membaca bagian-bagian tertentu dari ROM ke dalam RAM dan mengeksekusinya.

Lihatlah artikel Wikipedia yang dibaca pada Januari 2005:

Sebelum 1990 atau lebih, BIOS diadakan pada chip ROM yang tidak dapat diubah. Seiring meningkatnya kompleksitas dan kebutuhan untuk pembaruan, firmware BIOS disimpan di EEPROM atau perangkat memori flash yang dapat ditingkatkan oleh pengguna. Namun, pembaruan BIOS yang dieksekusi atau dibatalkan dapat menyebabkan komputer atau perangkat tidak dapat digunakan. Untuk menghindari kerusakan BIOS, beberapa motherboard baru memiliki BIOS cadangan. Juga, sebagian besar BIOS memiliki "blok boot" yang merupakan bagian dari ROM yang berjalan pertama dan tidak dapat diperbarui. Kode ini akan memverifikasi bahwa sisa BIOS masih utuh (melalui checksum, hash, dll.) Sebelum melompat ke sana.

Saat ini, tentu saja, kami memiliki artikel Wikipedia yang membingungkan orang-orang dengan mengatakan bahwa chip tersebut adalah "ROM yang tidak mudah menguap" dalam satu tarikan napas dan dapat ditulis pada tayangan berikutnya. Pelajaran untuk dipelajari di sini adalah bahwa Wikipedia sering tidak ditulis dengan sangat baik, dan bahwa artikel berubah, tidak selalu menjadi lebih baik.

Saya sarankan membaca buku. PC Upgrade dan Perbaikan Scott Mueller , untuk memilih satu dari beberapa buku, memiliki bab lengkap tentang BIOS, yang membahas segala macam hal dari mana chip BIOS berada pada berbagai jenis (daftar empat: ROM, PROM, EPROM, dan EEPROM) dari chip tersebut.

Beberapa kutipan:

Apa pun jenis ROM yang digunakan sistem Anda, data yang disimpan dalam chip ROM [sic] tidak mudah menguap dan tetap tanpa batas waktu kecuali sengaja dihapus atau ditimpa (dalam kasus-kasus di mana itu memungkinkan). - Memutakhirkan dan Memperbaiki PC , hal.373

Hampir semua PC yang dibangun sejak 1996 menyertakan flash ROM untuk menyimpan BIOS. ROM flash adalah jenis chip EEPROM yang dapat Anda hapus dan program ulang secara langsung dalam sistem tanpa peralatan khusus. - Memutakhirkan dan Memperbaiki PC , hal.387

Buku tidak sempurna. Seseorang dapat memperdebatkan detail dengan definisi "blush on" pertama dari memori flash Mueller di sini, misalnya. Tetapi yang baik umumnya mengoreksi dan memiliki penjelasan yang lebih masuk akal daripada yang dimiliki Wikipedia, yang setidaknya tidak bertentangan dengan kalimat demi kalimat.

Menganggap PC modern, dan tidak terjebak dalam bagaimana PC digunakan untuk bekerja dua dekade lalu:

Firmware mesin Anda ditahan pada chip memori yang tidak mudah menguap pada motherboard. Ini sebenarnya memegang cukup banyak. (Pm49FL004T yang disebutkan dalam jawaban saya di sini memiliki setengah MiB, dan seperti yang disebutkan dalam jawaban saya di sini beberapa chipset mampu mendukung 16MiB firmware.) Ini terlibat dalam lebih dari sekadar bootstrap sistem, bahkan untuk sistem operasi mode terlindungi. Isinya dapat dimodifikasi, tetapi tidak semudah isi (volatile) dari RAM sistem utama. Pada sistem EFI, chip tidak hanya menyimpan kode firmware dan data (baca-saja) tetapi nilai-nilai variabel EFI yang tidak mudah menguap.

Sebenarnya, di hari-hari terakhir ada sistem yang lebih canggih bagaimana menyimpan BIOS. Bayangkan 2 bank penyimpanan yang mirip dengan flash drive Anda, hanya lebih kecil. Salah satunya diakses hanya baca dan kedua tersedia untuk ditulis (untuk mem-flash BIOS versi baru). Alasan untuk 2 bagian adalah cadangan, ketika penulisan BIOS baru tidak berhasil. Jika Flashing BIOS baru berhasil, 2 bagian ini akan beralih dan perangkat dapat di-boot ulang di bawah BIOS baru.

WASPADALAH: tidak semua jenis perangkat memiliki sistem ini. Kadang-kadang adalah memori flash kecil sederhana yang hanya ditimpa. Biasanya, Anda diminta untuk membuat cadangan listrik dan tidak mengganggu proses peningkatan.

Di masa lalu motherboard ada memori EPROM, yang dapat ditulis ulang setelah memori terhapus oleh cahaya yang kuat, atau kemudian memori PROM, yang dapat ditulis hanya sekali. Keduanya hanya dapat dilakukan oleh perangkat pemrograman khusus, sehingga chip BIOS harus dihapus dari perangkat yang akan ditulis.

Dalam PC IBM asli BIOS "ROM" adalah, saya percaya, semacam ROM (EPROM) yang dapat diprogram secara elektris. Saya pikir itu dicolokkan, tetapi tidak ada harapan nyata bahwa itu akan "ditingkatkan" di lapangan. Komputer lain di zaman itu menggunakan sesuatu yang serupa.

Ketika sistem menjadi lebih kompleks, menjadi lebih menguntungkan untuk memiliki "bidang yang dapat diupgrade" BIOS (dan tanpa perlu membuka kotak dan secara fisik bertukar bagian). Jadi sistem mulai memiliki berbagai jenis "ROM" BIOS yang dapat ditulis ulang. Keuntungannya tiga:

1. Kemungkinan bug menjadi lebih besar karena sistem menjadi lebih kompleks.
2. Sangat menarik memiliki kemampuan untuk meningkatkan, untuk menggabungkan fitur-fitur baru.
3. Untuk motherboard yang dapat digunakan dalam beberapa kotak yang berbeda (mungkin bahkan dengan nama merek yang berbeda), sangat menarik untuk dapat menyesuaikan pabrik BIOS untuk penggunaan spesifik.

Kotak yang lebih besar, sekitar waktu yang sama dengan PC IBM asli, juga mulai memiliki semacam memori "boot" read-only daripada teknologi "bootstrap loader" yang lebih primitif. Beberapa di antaranya adalah ROM yang diprogram dengan topeng, beberapa EPROM, beberapa bahkan RAM yang dibaca dari disket melalui "prosesor layanan" kecil.

ROM asli secara harfiah dibuat seperti itu pada tingkat silikon. Setelah mereka membuatnya diprogram oleh pengguna listrik maka beberapa hal:

1. dalam banyak mereka memiliki rangkaian step-up tegangan perangkat keras secara internal yang memungkinkan 3.3V atau 5V untuk melompat secara internal ke 12V untuk melakukan pemrograman yang sebenarnya. Ini berlaku untuk PROM lama, EPROM, UVEPROM, atau EEPROM.

2. Jika tersedia dalam model yang lebih tua, fitur yang dapat dihapus UV (cahaya Ultra-violet) memungkinkan sirkuit hanya mengaktifkan internal + 12V pada pemrograman perangkat, dan jendela UV memungkinkan sinar UV masuk ke area chip, tetapi jendela UV harus ditutup. setelah pemrograman atau chip akan terhapus di bawah pencahayaan ruangan. UV yang dapat dihapus juga sangat cepat untuk dihapus, jauh lebih cepat daripada memprogram ulang seluruh chip menjadi 0 atau 1.

Dalam banyak kasus ada rangkaian step-up internal untuk semua PROM "yang dapat diprogram".

3. EEPROM yang belakangan diizinkan secara elektrik dapat dihapus, ke EPROM atau UVEPROM.

4. Kemudian teknologi Flash muncul dan menambahkan teknologi sirkuit yang berbeda (pada level transistor) dan kepadatan yang lebih tinggi daripada EEPROM yang lebih tua.

5. Dalam hampir semua kasus sejak ROM asli dihentikan, hampir semua PROM BIOS diduga dalam banyak (25%?) Masalah komputer. PROM ini nanti (yang semuanya memiliki beberapa fitur yang dapat diprogram) dapat rusak atau hanya 'melupakan' program mereka dari waktu ke waktu.

PROM, tidak peduli seberapa terhapus atau diprogram ulang harus ditangani dengan hati-hati (kerusakan ESD), dan penuaan, atau kelembaban.

Di sekitar 1/4 kasus komputer yang buruk memprogram ulang BIOS "baik" biasanya memperbaiki masalah. Jadi, bahkan jika BIOS Anda "baik", itu selalu membayar untuk reflash jika memungkinkan.

BIOS disimpan dalam chip CMOS atau NVRAM, yang merupakan sejumlah kecil memori yang tidak mudah menguap pada motherboard Anda (yaitu, mereka menyimpan data tanpa batas tanpa membutuhkan daya).

Adapun pesan apa yang Anda dapatkan jika semuanya melewati pos, pada mesin yang lebih lama Anda biasanya akan mendapatkan satu bip dari mesin Anda jika semuanya sudah diperiksa.

Pada mesin yang lebih baru, Anda tidak akan mendapatkan apa-apa: Anda tidak akan melihat pos, tidak akan ada pesan, bip, tidak ada ... semacam jenis "tidak ada berita adalah kabar baik". Jika Anda masih ingin melihat POST dijalankan pada mesin yang lebih baru, kunci untuk menekan (setidaknya pada komputer yang saya gunakan) adalah Tab. Hit itu beberapa kali tepat setelah Anda menyalakan daya untuk melihat POST di layar. Atau, seharusnya ada opsi untuk POST muncul di layar dalam pengaturan BIOS Anda.