固件和软件/操作系统之间有什么区别？

Question

1. 我想知道固件和软件之间有什么区别？
2. 固件和操作系统之间有什么区别？
3. 引导加载程序是固件吗？生物是。GNU grub 怎么样？grub 是软件还是固件？

Answer 1

传统上，固件是驻留在不可修改的 ROM 上的 CPU 代码，这是硬件设备启动和加载操作系统或选择的二进制（软件）所必需的。有时没有给出二进制文件的选择，而是使用一个附加到引导部分固件的二进制文件。

所有 CPU 都有一个经典问题，因为它们从内存中获取指令，因此当 CPU 启动时，某种预编程的内存必须存在于固定地址处，以便它可以在启动时自动执行某些操作。固件就是为此目的而存在的。某些固件还具有以后的程序可以用于服务的代码。BIOS 固件公开了 DOS 用于基本输入和输出的许多功能（因此 BIOS 代表基本输入输出系统）。

区别并不完全清楚。某些（大多数）WLAN 卡需要加载固件才能开始运行。然而，通常设备上有一个微小的固件，它的工作是在操作系统启动设备时通过 USB 总线接受一个主要的“固件”，并在加载时移交控制权。大多数人会说所有这些都是固件。

由于 EEPROM 和闪存变得越来越普遍，固件通常不再驻留在不可写的 ROM 中，而是驻留在闪存中并且可以修改。随着闪存的出现，固件和软件之间的区别在今天变得模糊。然而，多年来一件事没有改变，那就是 CPU 仍然是 CPU，需要一些代码或固件在启动时可见，然后启动。

CPU 安装在比以往任何时候都多的设备中，因此开发和允许在出现错误的情况下更新固件现在很重要，许多带有 CPU 的硬件设备都有固件更新接口，有时没有记录。

固件可用于加载操作系统。它可以包含引导加载程序或加载引导加载程序的代码。可以将操作系统映像存储在与固件相同的位置，并让固件的启动时代码加载操作系统（手机可以这样做）。PC BIOS 通常不包括引导加载程序。U-boot（不适用于 PC）是“文件系统感知”固件的一个例子，它可以直接加载操作系统。

由于更简单更可靠的原则，固件通常不具备完整操作系统的所有功能。最简单的固件只是初始化最少的硬件，加载一个扇区或阻止存储设备并将执行交给它。这很容易编程，因此很容易验证为无错误。启动时固件中的错误尤其会给设备带来灾难。

Answer 2

固件是软件，除了不是存储在磁盘上，而是存储在EEPROM 中，该EEPROM通常可闪存以允许更新。

固件在某种程度上是一种操作系统，但限制性更强且用途单一，因为它仅用于控制该设备，而操作系统是通用系统，允许在多个硬件设备上运行任何类型的软件。

不，引导加载程序不是固件，因为它们是存在于磁盘上的软件。是的，BIOS 是因为它存在于（可闪存）芯片上。不，GRUB 也不是固件，因为它同样不牢固（没有硬件组件），它是存在于磁盘上的软件——尽管它可以（并且可能）安装在芯片上，在这种情况下它会是固件。

Answer 3

界限可能有点模糊。

软件通常是计算机可以执行的任何指令或例程。

固件通常是加载到硬件中/上的特定指令（软件），以便它们执行其功能。

我想说，几乎每个硬件都包含某种固件。

再说一次，我认为没有一个关于开始和停止位置的明确指南 - 所有固件都是为设备中的任何芯片编译的软件。

至于你关于什么是固件的第二个问题，我想说引导加载程序不是，但 BIOS 是，而 grub 不是。

这很难划清界限，但是...我的看法是 BIOS（现在的 EFI）是主板的固件，而硬盘驱动器有自己的固件。

因此，引导加载程序/grub 是纯软件 - 它可以使用硬盘驱动器执行任务，但实际上并不直接控制任何硬件。

如果您使用 Iphone/Ipad 等嵌入式设备，固件在哪里结束，软件在哪里开始！？如果您认为 IOS 是固件，那么为什么不考虑 Windows 或类似的固件。

对我来说，这表明边界是任何设备的制造商或供应商允许您控制的地方，它实际上不是一个固定的东西/精确的科学。

例如，

• 主板是用来启动的——固件就是BIOS，当它交给下一个部分时
• 光盘驱动器和硬盘驱动器是读取/写入数据的组件，固件是根据请求执行此工作的部分。
• 显卡是显示图形的组件，固件是根据请求绘制输出的部分。

更复杂的是 - 当我根据要求说时，这可能来自其他软件中的驱动程序

现在，Ipad、Iphone 或任何其他嵌入式设备...

• 为执行有限功能（例如运行 IOS）而购买的现成设备是固件，因为您不会（或不应）手动修改它。它内部可能包含其他硬件，但它作为一个设备呈现，您无需单独购买硬件，因此，任何可用的更新都将无形地更新所有内容（例如，电话，您无需手动更新 GSM 控制器、电源变量等，您刚刚获得的更新可能会修改这些内容）。

所以....总结一下...

对我来说，我会说固件=设备上附带的软件，其中纯软件是作为数据购买的，但我相信其他人可能会说不同！