透过希捷“固件门”由浅及深详剖硬盘固件

来源： 中关村在线 作者： 陈晨   2009-01-20/14:20

电脑硬件 存储 硬盘 正文

    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。 
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。

#p#副标题#e#

    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。

#p#副标题#e#

    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。

#p#副标题#e#

    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。

#p#副标题#e#

    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！