设备的固件在何时何地运行？

Question

设备的固件在设备或设备的控制器中运行吗？

设备的固件什么时候运行？它是否在cpu向设备控制器发送命令和/或数据时才运行？

例如,

• 对于一个硬盘驱动器及其控制器和固件，它的固件是否在其控制器中运行，并且只有当cpu读写到硬盘驱动器时才运行？
• 对于无线适配器及其固件，其固件是否在计算机连接或连接到无线互联网的情况下才运行？
• 对于BIOS，它是裸计算机系统的固件吗？它在cpu中运行吗？在操作系统完全启动之后，它还在运行吗？

谢谢。

我不认为链接的问题是关于固件。

Answer 1

设备的固件在设备或设备的控制器中运行吗？设备的固件什么时候运行？它是否在cpu向设备控制器发送命令和/或数据时才运行？

这完全取决于设备，而不是。

例如，您的花园品种SATA磁盘驱动器有自己的一个或多个处理器，并且磁盘驱动器的大部分固件都是在这些处理器上执行的。除其他杂务外，磁盘驱动器的处理器不断监视磁盘的错误，并在请求时向主机CPU报告。这被称为自我监控、分析和报告技术(聪明).

设备还可以具有选项ROM，其中包含可由主机CPU执行的设备的支持代码。

对于BIOS，它是裸计算机系统的固件吗？它在cpu中运行吗？在操作系统完全启动之后，它还在运行吗？

是的，它在计算机CPU上运行，但我的印象是，您认为它在某种单独的执行上下文中运行。它实际上只是一个代码库，操作系统可以根据需要调用它来执行某种低级IO (BIOS代表基本的输入/输出系统)。如果操作系统有用于同一任务的其他代码库，那么操作系统可能会忽略BIOS，也可能不会忽略BIOS。

固件实际上只是一种存储类型。它可以包含供主机CPU使用的代码，也可以包含机载设备控制器的代码，或者只包含数据。

Answer 2

我认为你把固件和软件分开处理。固件与存储在内存中的应用软件不同，一旦设备启动，固件就会运行。这就是为什么它被称为(坚固的)器皿。现在，您的问题，剂量固件运行的设备。是的，每个固件都会在他的专用控制器上运行。

对于一个硬盘驱动器及其控制器和固件，它的固件是否在其控制器中运行，并且只有当cpu读写到硬盘驱动器时才运行？

是的，它将运行在自己的controller.But固件将持续运行，直到它的电源。它可能在某个无限循环中等待，直到收到来自CPU的命令。

对于无线适配器及其固件，其固件是否在计算机连接或连接到无线互联网的情况下才运行？

如前所述，一旦控制器启动，固件将立即运行。它可以对接收到的事件执行某些指定的操作。

对于BIOS，它是裸计算机系统的固件吗？它在cpu中运行吗？在操作系统完全启动之后，它还在运行吗？

在BIOS情况下，固件存储在BIOS上，但将运行在CPU上。一个称为引导加载器的小型固件将在RAM中加载BIOS固件，CPU将开始执行它，直到操作系统加载。

Answer 3

一个“设备”通常会有某种处理器和内存。它可以是小的，也可以是非常强大的，而且内存的数量可以是小的，也可以是非常大的。现代固态驱动器(SSD)本质上是一台计算机，其固件和硬件设计用于管理NAND，以及从主机接收命令并对其进行处理。固件是通常在设备的处理器和内存上运行的代码和潜在的数据。可以编写固件来接收主机的命令并执行某些操作。

我写了一篇文章，解释了固件的更多细节，以及它是如何从这里开始的：https://medium.com/solid-state-drives-ideas-knowledge-and-development/where-firmware-begins-ssd-firmware-development-part-9-4fb9f84dd16a

这篇文章引用了几句话

应用软件通常在已经从系统“引导”的环境上执行，通常是与操作系统一起执行。对于那些已经熟悉软件应用程序开发的人来说，主要的功能通常是一切都从那里开始。对于固件开发，开发人员需要了解启动过程，从启动时开始。一个SoC将至少有一个CPU和各种硬件组件，这些都是在开机时启动的.硬件组件最初将根据设计定义的规则运行，并且通常通过寄存器根据固件中的设置更改行为(参见第4部分)。对于CPU (至少是主CPU)，有一个起点。根据SoC的规范，起点可能会有所不同，但是有一个预定义的指令地址，该指令地址将从CPU开始执行。例如，CPU可以在指令地址0x00000000处开始执行。

在同一组文章中，您还可以找到有关固件开发的更多信息。