BIOS 存储在哪里？

Question 1

补充一下 Varaquilex 的回答，BIOS 软件存储在电可擦除可编程 ROM (EEPROM) 中，这使得固件更新能够以电子方式进行。非常古老的 BIOS 芯片实际上是 UV-EPROM 芯片，需要用紫外线照射擦除后才能重新编程。

编辑：正如评论中指出的那样，甚至在此之前，有时也会使用一次性可编程 ROM (PROM) 芯片，这种芯片一旦配置就根本无法重新编程，需要完全更换才能升级（尽管很少需要这样做）。

Answer

补充一下 Varaquilex 的回答，BIOS 软件存储在电可擦除可编程 ROM (EEPROM) 中，这使得固件更新能够以电子方式进行。非常古老的 BIOS 芯片实际上是 UV-EPROM 芯片，需要用紫外线照射擦除后才能重新编程。

编辑：正如评论中指出的那样，甚至在此之前，有时也会使用一次性可编程 ROM (PROM) 芯片，这种芯片一旦配置就根本无法重新编程，需要完全更换才能升级（尽管很少需要这样做）。

Question 2

ROM 是只读的，那么为什么 BIOS 内容可以被重写？

BIOS 程序本身存储在 EEPROM（可以是 [E] 电 [E] 可擦除和 [P] 可编程）或闪存中。因此，这里的只读是指芯片是非易失性的。与易失性 RAM 不同，当电源切断时，内存的内容会保留下来。ROM 是 EEP，有助于重写或更新 BIOS。当时，对于此类操作，您必须从主板上卸下 BIOS 芯片，换上新的（如果不是 PROM 或 EPROM），或者如果是 EPROM，您必须将其送到制造商那里，让他们重新编程芯片并将其重新连接到主板上。在目前的进步之后，由于有了 EEPROM，您不必移除芯片即可执行此类操作，只需让计算机完成工作即可电气。

“闪存芯片”和“非易失性 ROM”的意思一样吗？都是存储 BIOS 的地方？

从维基百科：

闪存是一种电子非易失性计算机存储介质，可以电擦除和重新编程。

闪存是从 EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）发展而来的。闪存主要有两种类型，分别以 NAND 和 NOR 逻辑门命名。单个闪存单元的内部特性与相应门的特性相似。EPROM 必须完全擦除才能重写，而 NAND 型闪存可以以块（或页）为单位进行写入和读取，这些块（或页）通常比整个设备小得多。NOR 型闪存允许将单个机器字（字节）写入已擦除位置或独立读取。

EEPROM 和闪存并不是指同一种东西：它们是两种相似的内存类型，因为一种是从另一种发展而来的，并且包含不同类型/配置的 MOS 晶体管。然而，它们是 BIOS 程序所在的内存。

为了解决另一个误解，我想提一下 CMOS-BIOS 关系：

这BIOS 设置存储在 CMOS 芯片中（通过主板上的电池供电）。这就是为什么当您取出电池并重新安装时 BIOS 会重置。相同的程序运行，但设置是默认的。请参阅这个答案详细查看启动过程中使用的内存。

编辑

为了扩展 CMOS-BIOS 主题，感谢@Andon M. Coleman，我想在答案中添加他的评论：

值得一提的是，BIOS 设置不必存储在易失性 CMOS 内存中。许多嵌入式系统将其设置存储在 NVRAM 中。多年来，PC 一直使用易失性 CMOS 的唯一原因是它们已经配备了电池，可以在断电时保持内部实时时钟滴答作响（回想一下，当您按下 PC-AT 上的电源开关时，它会切断主板的所有电源）。这意味着可以使用更便宜的易失性存储器来存储系统设置。所以它主要用于历史目的。

Answer

ROM 是只读的，那么为什么 BIOS 内容可以被重写？

BIOS 程序本身存储在 EEPROM（可以是 [E] 电 [E] 可擦除和 [P] 可编程）或闪存中。因此，这里的只读是指芯片是非易失性的。与易失性 RAM 不同，当电源切断时，内存的内容会保留下来。ROM 是 EEP，有助于重写或更新 BIOS。当时，对于此类操作，您必须从主板上卸下 BIOS 芯片，换上新的（如果不是 PROM 或 EPROM），或者如果是 EPROM，您必须将其送到制造商那里，让他们重新编程芯片并将其重新连接到主板上。在目前的进步之后，由于有了 EEPROM，您不必移除芯片即可执行此类操作，只需让计算机完成工作即可电气。

“闪存芯片”和“非易失性 ROM”的意思一样吗？都是存储 BIOS 的地方？

从维基百科：

闪存是一种电子非易失性计算机存储介质，可以电擦除和重新编程。

闪存是从 EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）发展而来的。闪存主要有两种类型，分别以 NAND 和 NOR 逻辑门命名。单个闪存单元的内部特性与相应门的特性相似。EPROM 必须完全擦除才能重写，而 NAND 型闪存可以以块（或页）为单位进行写入和读取，这些块（或页）通常比整个设备小得多。NOR 型闪存允许将单个机器字（字节）写入已擦除位置或独立读取。

EEPROM 和闪存并不是指同一种东西：它们是两种相似的内存类型，因为一种是从另一种发展而来的，并且包含不同类型/配置的 MOS 晶体管。然而，它们是 BIOS 程序所在的内存。

为了解决另一个误解，我想提一下 CMOS-BIOS 关系：

这BIOS 设置存储在 CMOS 芯片中（通过主板上的电池供电）。这就是为什么当您取出电池并重新安装时 BIOS 会重置。相同的程序运行，但设置是默认的。请参阅这个答案详细查看启动过程中使用的内存。

编辑

为了扩展 CMOS-BIOS 主题，感谢@Andon M. Coleman，我想在答案中添加他的评论：

值得一提的是，BIOS 设置不必存储在易失性 CMOS 内存中。许多嵌入式系统将其设置存储在 NVRAM 中。多年来，PC 一直使用易失性 CMOS 的唯一原因是它们已经配备了电池，可以在断电时保持内部实时时钟滴答作响（回想一下，当您按下 PC-AT 上的电源开关时，它会切断主板的所有电源）。这意味着可以使用更便宜的易失性存储器来存储系统设置。所以它主要用于历史目的。

Question 3

作为其他答案的补充，我喜欢一种更直观的方法：

BIOS 位置

这个 BIOS 芯片似乎没有特别好地安装在插槽中。

BIOS（包括新奇的 UEFI BIOS）是存储在主板芯片上的软件。zelanix 和 Varaquilex 已经介绍了技术细节。

芯片通常（但并非总是）可拆卸，以便于维修。一些主板包含多个 BIOS，主要是作为销售噱头，但在某些情况下，第二个 BIOS 有助于从某些（通常是用户造成的）问题中恢复：

双不可拆卸 BIOS

Answer

作为其他答案的补充，我喜欢一种更直观的方法：

BIOS 位置

这个 BIOS 芯片似乎没有特别好地安装在插槽中。

BIOS（包括新奇的 UEFI BIOS）是存储在主板芯片上的软件。zelanix 和 Varaquilex 已经介绍了技术细节。

芯片通常（但并非总是）可拆卸，以便于维修。一些主板包含多个 BIOS，主要是作为销售噱头，但在某些情况下，第二个 BIOS 有助于从某些（通常是用户造成的）问题中恢复：

双不可拆卸 BIOS

Question 4

看看 2005 年 1 月的维基百科文章：

在 1990 年左右之前，BIOS 保存在无法更改的 ROM 芯片上。随着 BIOS 的复杂性和更新需求的增加，BIOS 固件存储在 EEPROM 或闪存设备上，用户可以对其进行升级。但是，不正确执行或中止 BIOS 更新可能会导致计算机或设备无法使用。为了避免 BIOS 损坏，一些新主板有备用 BIOS。此外，大多数 BIOS 都有一个“引导块”，它是 ROM 的一部分，首先运行并且不可更新。此代码将在跳转到 BIOS 的其余部分之前验证 BIOS 的其余部分是否完整（通过校验和、哈希等）。

当然，如今我们有一篇维基百科文章，它让人感到困惑，一会儿说该芯片是“非易失性 ROM”，一会儿又说可以写入。这里要吸取的教训是，维基百科通常写得不太好，而且文章会不断变化，但并不总是变得更好。

我建议读书。斯科特·穆勒的升级和维修电脑，选择其中的一本书，有一整章关于 BIOS 的内容，讨论了各种各样的事情，从 BIOS 芯片的位置到此类芯片的各种类型（列出四种：ROM、PROM、EPROM 和 EEPROM）。

一些引言：

不管你的系统使用哪种类型的 ROM，存储在 ROM 芯片中的数据都是[原文如此]非易失性，除非故意擦除或覆盖（在可能的情况下），否则将无限期保留。—升级和维修电脑，第 373 页

自 1996 年以来制造的几乎所有 PC 都包含一个闪存 ROM 来存储 BIOS。闪存 ROM 是一种 EEPROM 芯片，您可以在系统中直接擦除和重新编程，而无需特殊设备。—升级和维修电脑，第 387 页

书籍并不完美。例如，人们可以对 Mueller 的“初看即懂”的闪存定义的细节提出异议。但好的书籍通常都经过校对，并且比维基百科的大部分内容有更连贯的解释，至少不会句句自相矛盾。

假设有一台现代 PC，并且不陷入二十年前 PC 的工作方式中：

您的机器的固件保存在主板上的非易失性内存芯片上。它实际上保存了相当多的内容。（Pm49FL004T 在我的答案在这里占有半个 MiB，并且如在我的答案在这里有些芯片组能够支持 16MiB 的固件。）它涉及的不仅仅是系统引导程序，即使是受保护模式的操作系统也是如此。其内容是可修改的，但不像主系统 RAM 的（易失性）内容那样容易。在 EFI 系统上，芯片不仅保存固件代码和（只读）数据，还保存非易失性 EFI 变量的值。

Answer