rom – BIOSはどこに保存されていますか?

bios eeprom rom

http://en.wikipedia.org/wiki/BIOSより

BIOSソフトウェアは、マザーボード上の不揮発性ROMチップに格納されています。…最近のコンピュータシステムでは、BIOSの内容は、マザーボードからチップを取り外さずに内容を書き換えることができるように、フラッシュメモリチップに格納されています。これにより、BIOSソフトウェアを簡単にアップグレードして新機能を追加したり、バグを修正したりすることができますが、コンピュータをBIOSルートキットに対して脆弱にすることができます

ROMはRead-Only Memoryを意味するので、なぜBIOSの内容を書き換えられるのか?

フラッシュメモリチップ」は「不揮発性ROM」と同じ意味で、どちらもBIOSが格納されている場所を意味しているのでしょうか?

  57  Newbie  2014-01-26


ベストアンサー

Varaquilexさんの回答に補足すると、BIOSソフトウェアは、ファームウェアの更新を電子的に実行できるようにするElectrically Erasable and Programmable ROM (EEPROM)に格納されています。非常に古いBIOSチップは、実際にはUV-EPROMチップで、再プログラムする前に紫外線を照射して消去する必要がありました


編集:コメントで指摘されているように、それよりも以前にも、一度設定すると全く再プログラムできず、アップグレードのために完全な交換が必要なシングルユースのプログラマブルROM(PROM)チップが使用されることがありました(これはほとんど必要ありませんでしたが)

60  zelanix  2014-01-26


ROMは読み込み専用なのに、なぜBIOSの内容を書き換えられるのか?

BIOSプログラム自体はEEPROM(Electrically [E]rasable [E]rasable [P]rogrammable [P]rogrammable)またはフラッシュメモリに格納されています。ここでいう読み取り専用とは、チップが不揮発性であるということです。揮発性のRAMとは異なり、電源を切ってもメモリの内容は保持されます。ROMがEEPであることは、BIOSの書き換えや更新ができるようにするのに役立ちます。そのような操作のために当時は、ボードからBIOSチップを取り外し、新しいものを入れなければなりませんでした(そのPROMまたはEPROMでない場合)、またはそのEPROMの場合は、メーカーにそれを取得し、それらがチップを再プログラムし、ボードに再接続させなければなりません。現在の進歩の後、EEPROMのおかげで、そのような操作を行うためにチップを削除する必要はありません、あなたはちょうどコンピュータに電気的に仕事をさせる


フラッシュメモリチップ」は「不揮発性ROM」と同じ意味で、どちらもBIOSが格納されている場所を意味しているのでしょうか?

Wikipediaより

フラッシュメモリは、電気的に消去したり再プログラムしたりすることができる電子的な不揮発性コンピュータ記憶媒体である

フラッシュメモリは、EEPROM(電気的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ)から開発されました。フラッシュメモリには大きく分けて2種類あり、NANDとNORの論理ゲートにちなんで命名されています。個々のフラッシュメモリセルの内部特性は、対応するゲートと同様の特性を示します。EPROMが書き換える前に完全に消去しなければならなかったのに対し、NANDタイプのフラッシュメモリは、一般的にデバイス全体よりもはるかに小さいブロック(またはページ)で書き込んだり、読み込んだりすることができます。NORタイプのフラッシュでは、1つのマシンワード(バイト)を消去された場所に書き込むことも、独立して読み出すこともできます

EEPROMとフラッシュメモリは同じものを指しているわけではありません:一方が他方から開発されたもので、MOSトランジスタの種類/構成が異なるものを含んでいるため、2つの似たようなメモリタイプです。しかし、これらはBIOSプログラムが存在するメモリです


もう一つの誤解を解くために、このCMOS-BIOSの関係についても触れておきたいと思います

BIOSの設定はCMOSチップ(マザーボード上のバッテリーを経由して電源を保持している)に保存されています。バッテリーを外して再装着するとBIOSがリセットされるのはそのためです。同じプログラムが実行されますが、設定はデフォルトのままです。起動時に使用されるメモリの詳細については、この回答を参照してください

Edit

CMOS-BIOSのトピックを拡張するために、@Andon M. Colemanのおかげで、彼のコメントを回答に追加したいと思います

BIOS設定は揮発性CMOSメモリに保存する必要はありません。NVRAMに設定を保存している組み込みシステムはたくさんあります。PCが長年にわたって揮発性CMOSを使用してきた唯一の理由は、電源を切っている間、内部のリアルタイムクロックを刻み続けるためのバッテリーをすでに持っていたからです(PC-ATの電源スイッチを押すと、文字通りマザーボードへの電源がすべて遮断されていたことを思い出してください)。これは、システム設定を保存するために安価な揮発性メモリを使用できることを意味していました。だから、それはほとんど歴史的な目的のためのものです

40  Varaquilex  2014-01-26


他の回答の補足として、私はもう少し視覚的なアプローチが好きです

BIOS location

このBIOSチップは、ソケットに特にうまく収まっているようには見えません

派手な新しいUEFI BIOSを含むBIOSは、マザーボード上のチップに格納されたソフトウェアです。技術的な詳細については、すでにzelanixやVaraquilexがカバーしている

チップはしばしばですが、常にではありませんが、サービスを容易にするために取り外し可能です。マザーボードの中には複数のBIOSが含まれているものもありますが、ほとんどが販売目的のギミックですが、場合によっては2番目のBIOSが特定の(通常はユーザーが原因で発生した)問題からの回復を助けてくれます

Dual non-removeable BIOS

28  Charles Burns  2014-01-27


また、80286以前のほとんどのマシンでは、ROMからもRAMからと同じように素早くデータを読み出すことができましたが、1980年代以降、RAMの帯域幅は飛躍的に向上しましたが、コモディティROMの帯域幅はそうではありませんでした[高速なROMチップは存在しますが、ROMの速度を一定以上に上げると価格が上昇します]。BIOS ROMの全バイトを一度に読み込んでも数秒しかかからないので、いくつかの80386マシンと80486以降のマシンでは、起動時にBIOSをRAMにコピーするオプションが用意されていました。最近のマシンはさらに進化しており、実際にはBIOS ROMチップをRAMバスとは完全に分離されたバス上に配置しており、より遅くなっています。80486時代のマシンは、ROMからプログラムを実行してRAMにコピーするのとは異なり、多くの新しいマシンは、ROMからコードを実行できないプロセッサを搭載しています。その代わりに、起動時にROMの特定の部分をRAMに読み込んで実行する回路を搭載しています

7  supercat  2014-01-27


2005年1月に読んだウィキペディアの記事を見てください

1990年かそれ以前は、BIOSは変更できないROMチップ上に保持されていました。その複雑さと更新の必要性が高まるにつれ、BIOS ファームウェアは、EEPROM またはフラッシュメモリデバイスに保存され、ユーザーがアップグレードすることができるようになりました。しかし、BIOSアップデートが不適切に実行されたり、中断されたりすると、コンピュータやデバイスが使用不能になることがあります。BIOSの破損を避けるために、いくつかの新しいマザーボードにはバックアップBIOSが搭載されています。また、ほとんどのBIOSには「ブートブロック」があり、これはROMの一部が最初に実行され、更新できないようになっています。このコードは、BIOSにジャンプする前に、残りの部分が無傷であることを(チェックサムやハッシュなどを介して)確認します

最近ではもちろん、Wikipediaの記事で、チップは一口に「不揮発性ROM」だと言って、次の瞬間には書き込めると言って、人々を混乱させるような記事があります。ここで学ぶべき教訓は、ウィキペディアの記事があまりうまく書かれていないことが多いことと、記事は変化していくものであり、常に良い方向に向かうとは限らないということです

本を読むことをお勧めします。Scott Mueller氏のUpgrading and Repairing PCは、いくつかの本の中から一つを選ぶと、BIOSについての章があり、BIOSチップがどこにあるのかから、そのようなチップの様々な種類(ROM、PROM、EPROM、EEPROMの4つをリストアップ)まで、様々なことを論じています

Some quotes:

お使いのシステムがどのタイプのROMを使用していても、ROMチップに格納されたデータは不揮発性であり、意図的に消去されたり上書きされたりしない限り(それが可能な場合)、無期限に残ります。- PC のアップグレードと修理、p.373

1996年以降に製造されたほとんどのPCには、BIOSを格納するためのフラッシュROMが搭載されています。フラッシュROMはEEPROMチップの一種で、特別な装置を使わずにシステム内で直接消去して再プログラムすることができます。- PC のアップグレードと修理、p.387

本は完璧ではありません。一つは、例えばここでフラッシュメモリのミューラーの「最初の赤面」の定義と詳細を論じることができます。しかし、良いものは一般的に校正されていて、ウィキペディアの多くが持っているよりも首尾一貫した説明があり、少なくとも文から文へと自分自身を矛盾させることはありません

現代のPCを前提にして、20年前のPCの働き方に泥沼化しないように

お使いのマシンのファームウェアは、マザーボード上の不揮発性メモリチップに保持されています。(私の回答はこちらで述べた Pm49FL004T は半分の MiB を保持しており、私の回答はこちらで述べたように、いくつかのチップセットは 16MiB のファームウェアをサポートしています)。これは、保護されたモードのオペレーティングシステムであっても、システムのブートストラップだけでなく、多くのことに関与しています。その内容は変更可能ですが、メインシステムRAMの(揮発性の)内容ほど簡単ではありません。EFI システムでは、チップはファームウェアコードと (読み取り専用の) データだけでなく、不揮発性の EFI 変数の値を保持しています

1  JdeBP  2014-01-28


実際、最近ではBIOSを保存する方法がより洗練されたシステムになっています。フラッシュドライブに似たストレージバンクが2つあると想像してみてください。1つは読み取り専用で、もう1つは書き込み可能な(新しいバージョンのBIOSをフラッシュするための)ストレージバンクです。2つに分けた理由は、新しいBIOSの書き込みがうまくいかなかった場合のバックアップです。新しいBIOSのフラッシュが成功した場合、この2つのパーツが切り替わり、新しいBIOSでデバイスを再起動することができます

注意:デバイスのすべての種類がこのシステムを持っていません。時々単に上書きされる簡単な小さいフラッシュ・メモリです。通常、電気をバックアップし、アップグレードプロセスを中断しないようにプロンプトが表示されます

昔のマザーボードには、強い光でメモリが消されても書き換えられるEPROMメモリと、後に一度だけ書き換えられるPROMメモリがありました。どちらも専用のプログラミングデバイスでしかできなかったので、書き込むデバイスからBIOSチップを取り外す必要があります

0  Dee  2014-01-27


初代IBM PCでは、BIOSの「ROM」は、確か、ある種の電気的にプログラム可能な(「write once」)ROM(EPROM)だったと思います。ソケット化されていたと思いますが、現場では「アップグレード」されることは期待できませんでした。当時の他のコンピュータも似たようなものを使っていました

システムが複雑になるにつれ、BIOSの「フィールドアップグレード可能」(箱を開けて物理的に部品を交換する必要がない)が有利になってきました。そのため、システムは様々なタイプの書き換え可能なBIOS「ROM」を持つようになった。利点は3つあった

  1. システムが複雑になるにつれ、バグが発生する可能性が高くなりました
  2. アップグレードして新機能を取り入れることができるのは魅力的でした
  3. いくつかの異なるボックスで使用される可能性のあるマザーボードの場合(おそらく異なるブランド名であっても)、特定の用途に合わせてBIOSを工場出荷時にカスタマイズできるのは魅力的でした

より大きなボックスは、オリジナルのIBM PCと同時期に、より原始的な “ブートストラップローダー “技術の代わりに、読み取り専用の “ブート “メモリのいくつかの並べ替えを持つようになりました。これらの中には、マスクプログラムされたROMやEPROM、小型の「サービスプロセッサ」を介してディスケットから読み込まれたRAMもありました

0  Daniel R Hicks  2014-01-28


オリジナルのROMは文字通りシリコンレベルでそのように製造されていました。一旦彼らはそれをユーザーによって電気的にプログラム可能なものにした後、いくつかのことがあります

  1. 多くの場合、彼らは3.3Vまたは5Vが実際のプログラミングを行うために内部的に12Vにジャンプアップして取得することができます内部的にハードウェアの電圧ステップアップ回路を持っています。これは、古いPROM、EPROM、UVEPROM、またはEEPROMに当てはまります

  2. 古いモデルで利用可能な場合は、UV(Ultra-violet light)消去可能な機能により、プログラミング時に内部の+12Vのみを有効にすることができ、UV窓によりチップ領域にUV光を通すことができましたが、プログラミング後にUV窓を覆わなければならず、どの部屋の蛍光灯の下でもチップが消去されてしまいます。また、UV消去は消去速度が非常に速く、チップ全体を0や1に再プログラミングするよりもはるかに速かった

多くの場合、すべての「プログラマブル」PROMにはステップアップ回路が内蔵されています

  1. 後のEEPROMは、EPROMまたはUVEPROMに、電気的に消去可能なことができました

  2. 後にフラッシュ技術が登場し、異なる回路技術(トランジスタレベル)と古いEEPROMよりも高い密度が追加されました

  3. オリジナルROMが停止されて以来、ほとんどすべての場合、コンピュータの問題の多く(25%)でBIOS PROMが疑われています。これらの後続のPROM(すべてが何らかのプログラム可能な機能を持っている)は、時間が経つにつれて破損したり、プログラムを「忘れてしまう」ことがあります

PROMは、どのように消去しても、再プログラムしても、取り扱いには注意が必要です(ESD損傷)、経年劣化や湿気には注意が必要です

約1/4の悪いコンピュータのケースでは、「良い」BIOSを再プログラムすることで問題が修正されます。ですから、BIOSが「良い」ものであっても、可能であれば、常にリフラッシュすることをお勧めします

0  charles  2016-03-04


BIOSはCMOSチップまたはNVRAMのいずれかに保存されています。これらはマザーボード上の少量の不揮発性メモリです(つまり、電源を必要とせずに無期限にデータを保持します)

すべてがポストを通過した場合、どのようなメッセージを受け取るかについては、古いマシンでは、通常、すべてがチェックアウトされた場合、あなたのマシンから単一のビープ音を取得します

新しいマシンでは、何も表示されません。投稿も表示されませんし、メッセージもビープ音も何もありません。新しいマシンでもPOSTが実行されているのを見たい場合は、(少なくとも私が使ったことのあるコンピュータでは)Tabキーを押してください。電源を入れた直後にそれを数回押すと、画面にPOSTが表示されます。または、BIOS設定でPOSTを画面に表示させるオプションがあるはずです

-1  amar  2014-01-27


タイトルとURLをコピーしました