BIOSはどこに保存されますか？

http://en.wikipedia.org/wiki/BIOSから：

BIOSソフトウェアは、マザーボード上の不揮発性ROMチップに保存されます。...現代のコンピュータシステムでは、BIOSの内容はフラッシュメモリチップに保存されるため、マザーボードからチップを取り外すことなく内容を書き換えることができます。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しい機能を追加したりバグを修正したりできますが、コンピューターをBIOSルートキットに対して脆弱にすることができます。

ROMが意味するのでR ead- O NLY Mのエモリーを、なぜBIOSの内容を書き換えることができますか？

「フラッシュメモリチップ」は「不揮発性ROM」と同じ意味ですか、どちらもBIOSが保存されている場所を意味しますか？

Varaquilexの回答に追加するために、BIOSソフトウェアは電気的に消去およびプログラム可能なROM（EEPROM）に保存され、ファームウェアの更新を電子的に実行できます。非常に古いBIOSチップは、実際にはUV-EPROMチップであり、再プログラミングする前にUV露光で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、一度使用しただけでは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だったシングルユースのプログラマブルROM（PROM）チップよりも前に使用されていました（これはほとんど必要ありませんでした）

ROMは読み取り専用ですが、なぜBIOSの内容を書き換えられるのですか？

BIOSプログラム自体は、EEPROM（[E]で電気的に[E]消去可能および[P]書き込み可能）またはフラッシュメモリに保存されます。したがって、ここでの読み取り専用は、チップが不揮発性であることです。揮発性RAMとは異なり、電源が切断されてもメモリの内容は保持されます。ROMがEEPであると、BIOSを書き換えたり更新したりできます。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、新しいチップ（PROMまたはEPROMでない場合）を入れるか、EPROMの場合は製造元に連絡してチップを再プログラミングする必要がありました。それをボードに取り付け直します。現在の進歩の後、EEPROMのおかげで、このような操作を行うためにチップを取り外す必要はありません。コンピューターに電気的な仕事をさせるだけです。

「フラッシュメモリチップ」は「不揮発性ROM」と同じ意味ですか、どちらもBIOSが保存されている場所を意味しますか？

ウィキペディアから：

フラッシュメモリは、電気的に消去して再プログラムできる電子的な不揮発性コンピューター記憶媒体です。

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主に2つのタイプがあり、NANDおよびNOR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、対応するゲートの特性と同様の特性を示します。書き換える前にEPROMを完全に消去する必要がありましたが、NAND型フラッシュメモリは、一般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）で読み書きできます。NORタイプのフラッシュでは、単一のマシンワード（バイト）を消去済みの場所に書き込み、または独立して読み取ることができます。

EEPROMとフラッシュメモリは同じものを指すものではありません。一方は他方から開発され、異なるタイプ/構成のMOSトランジスタを含む2つの類似したメモリタイプです。ただし、これらはBIOSプログラムが存在するメモリです。

別の誤解に対処するために、このCMOS-BIOS関係について言及したいと思います。

BIOS設定は、（マザーボード上の電池を介して電源に保持されている）CMOSチップに格納されています。そのため、バッテリーを取り外して再接続するとBIOSがリセットされます。同じプログラムが実行されますが、設定はデフォルトです。起動プロセス中に使用されるメモリの詳細ビューについては、この回答を参照してください。

編集

CMOS-BIOSトピックを拡張するには、@ Andon M. Colemanのおかげで、答えにコメントを追加したいと思います。

BIOS設定を揮発性CMOSメモリに保存する必要がないことに注意してください。NVRAMに設定を保存する多くの組み込みシステムがあります。ここ数年でPCが揮発性CMOSを使用しなくなった唯一の理由は、電源がオフのときに内部のリアルタイムクロックを維持するためのバッテリーが既にあったためです（PC-ATの電源スイッチを押したときを思い出してください） 、それは文字通りマザーボードへのすべての電源を切ります）。つまり、安価な揮発性メモリを使用してシステム設定を保存できるということです。だから、それは主に歴史的な目的のためです。

他の答えの補足として、私はより視覚的なアプローチが好きです：

このBIOSチップは、ソケットに特にしっかりと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保存されているソフトウェアです。技術的な詳細は、すでにzelanixとVaraquilexによってカバーされています。

チップは、常にではありませんが、修理しやすいように取り外し可能です。一部のマザーボードには、主に販売の仕掛けとして複数のBIOSが含まれていますが、場合によっては、2番目のBIOSが特定の（通常はユーザーが引き起こす）問題からの回復に役立ちます。

80286より前のほとんどのマシンでは、RAMと同じくらい速くROMからデータを読み取ることができましたが、RAMの帯域幅は1980年代以来大幅に改善されましたが、市販のROM帯域幅は[高速ROMチップが存在しません、特定のポイントを超えてROMの速度を上げると、価格が上がります]。BIOS ROMのすべてのバイトを1回読み取るのはほんの数秒で済むため、一部の80386マシンとほとんどの80486以降のマシンは、起動時にBIOSをRAMにコピーするオプションを提供しました。現代のマシンはさらに物事を進め、実際にBIOS ROMチップをRAMバスとは完全に分離されたバスに配置します。もっとゆっくり。ROMからRAMにコピーするプログラムを実行することで開始する80486時代のマシンとは異なり、新しいマシンの多くは、ROMからコードをまったく実行できないプロセッサを備えています。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があります。

2005年1月に読んだウィキペディアの記事をご覧ください。

1990年以前のBIOSは、変更できないROMチップに保持されていました。複雑さと更新の必要性が高まるにつれて、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できます。ただし、不適切に実行または中止されたBIOSアップデートにより、コンピューターまたはデバイスが使用できなくなる可能性があります。BIOSの破損を避けるため、一部の新しいマザーボードにはバックアップBIOSがあります。また、ほとんどのBIOSにはROMの一部である「ブートブロック」があります。これは最初に実行され、更新できません。このコードは、ジャンプする前に、BIOSの残りの部分が（チェックサム、ハッシュなどを介して）無傷であることを確認します。

もちろん、最近では、このチップはある時点では「不揮発性ROM」であり、次の時点では書き込むことができると言うことで人々を混乱させるWikipediaの記事があります。ここで学ぶべき教訓は、ウィキペディアはあまりよく書かれていないことが多く、記事が常に良くなる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のUpgrade and Repairing PCsは、いくつかの本の1つを選ぶために、BIOSについての章全体を持ち、BIOSチップが配置されている場所からさまざまな種類（リスト4、ROM、PROM、EPROM、 EEPROM）などのチップ。

いくつかの引用：

システムが使用するROMの種類に関係なく、ROMチップに格納されたデータがあるの[sic]不揮発と意図（それが可能である場合に）消去または上書きしない限り、無期限に留まります。— PCのアップグレードと修復、p.373

1996年以降に構築された実質的にすべてのPCには、BIOSを保存するためのフラッシュROMが含まれています。フラッシュROMは、特別な装置なしでシステム内で直接消去および再プログラムできるEEPROMチップの一種です。— PCのアップグレードと修復、p.387

本は完璧ではありません。たとえば、ここでフラッシュメモリのミューラーの「最初の赤面」定義と詳細を議論することができます。しかし、良いものは一般的に校正されており、ウィキペディアの多くが持っているよりも一貫した説明があり、少なくとも文から文へと矛盾しない。

最新のPCを想定し、20年前にPCがどのように機能していたかで行き詰まっていないこと：

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。それは実際にはかなり多くを保持します。（ここでの私の答えで言及されたPm49FL004T はMiBの半分を保持し、ここでの私の答えで言及されたように、一部のチップセットは16MiBのファームウェアをサポートできます）その内容は変更可能ですが、メインシステムRAMの（揮発性）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）データを保持するだけでなく、不揮発性EFI変数の値も保持します。

実際、最後の日にはBIOSを保存するより洗練されたシステムがあります。フラッシュドライブに似た2つのストレージバンクを想像してみてください。それらの1つは読み取り専用でアクセスされ、2つ目は書き込み可能です（BIOSの新しいバージョンをフラッシュするため）。新しいBIOSの書き込みが成功しない場合、2つの部分の理由はバックアップです。新しいBIOSのフラッシュが成功すると、この2つの部分が切り替わり、新しいBIOSの下でデバイスを再起動できます。

注意：すべての種類のデバイスにこのシステムがあるわけではありません。単純に上書きされる単純な小さなフラッシュメモリの場合もあります。通常、電力をバックアップし、アップグレードプロセスを中断しないように求められます。

昔のマザーボードにはEPROMメモリがあり、これは強い光によってメモリが消去された後に書き換えられる可能性があり、後にPROMメモリが1回だけ書き込まれる可能性がありました。両方とも特別なプログラミングデバイスによってのみ実行できるため、書き込まれるデバイスからBIOSチップを削除する必要があります。

オリジナルのIBM PCでは、BIOSの「ROM」は何らかの電気的にプログラム可能な（「ライトワンス」）ROM（EPROM）でした。私は考えて、それはソケットだったが、それはフィールドに「アップグレード」されることは本当の期待がありませんでした。時代の他のコンピューターは同様のものを使用していました。

システムがより複雑になるにつれて、BIOSを「フィールドアップグレード可能」にすることが有利になりました（ボックスを開いて物理的に部品を交換する必要もありません）。そのため、システムはさまざまなタイプの書き換え可能なBIOS「ROM」を持ち始めました。利点は3つありました。

1. システムが複雑になるにつれて、バグの可能性が高くなりました。
2. アップグレード、新機能の組み込みができるのは魅力的でした。
3. 複数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も）、特定の用途に合わせてBIOSを工場でカスタマイズできることは魅力的でした。

元のIBM PCとほぼ同時期に、より大きなボックスも、より原始的な「ブートストラップローダー」テクノロジーではなく、何らかの読み取り専用の「ブート」メモリを持つようになりました。これらのいくつかはマスクプログラムされたROM、いくつかのEPROM、小さな「サービスプロセッサ」を介してディスケットから読み取られたRAMでさえありました。

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ました。ユーザーが電気的にプログラム可能にした後、いくつかのことが行われます。

1. 多くの場合、内部にハードウェア電圧ステップアップ回路があり、3.3Vまたは5Vを内部で12Vにジャンプアップして実際のプログラミングを行うことができます。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、UV（紫外線）消去機能により、回路はデバイスのプログラミング時に内部+ 12Vのみを有効にし、UVウィンドウはチップ領域へのUV光を許可しましたが、UVウィンドウはカバーする必要がありましたプログラミング後、または部屋の蛍光灯の下でチップが消去されます。UV消去可能も非常に高速で消去され、チップ全体を0または1に再プログラムするよりもはるかに高速でした。

多くの場合、すべての「プログラム可能な」PROMの内部にステップアップ回路があります。

3. 後者のEEPROMは、EPROMまたはUVEPROMに対して電気的に消去可能です。

4. その後のフラッシュ技術が登場し、古いトランジスターよりも異なる回路技術（トランジスタレベル）と高密度を追加しました。

5. 元のROMが停止されてからほとんどすべての場合、ほとんどすべてのBIOS PROMがコンピューターの問題の多く（25％？）で疑われています。これらの最新のPROM（すべてにプログラム可能な機能があります）は、破損したり、プログラムを「忘れる」可能性があります。

PROMは、消去または再プログラムされた方法に関係なく、注意して（ESD損傷）、老化、または湿度を処理する必要があります。

およそ1/4で、悪いコンピューターのケースが「良い」BIOSを再プログラミングすると、通常は問題が修正されます。したがって、たとえBIOSが「良好」であっても、可能な場合は常に再フラッシュに費用がかかります。

BIOSは、マザーボード上の少量の不揮発性メモリであるCMOSチップまたはNVRAMに保存されます（つまり、電源を必要とせずにデータを無期限に保持します）。

すべてが投稿を通過した場合にどのメッセージを受け取るかについては、古いマシンでは、すべてがチェックアウトされた場合、通常、マシンからビープ音が1回鳴ります。

新しいマシンでは、何も得られません。投稿は表示されず、メッセージもビープ音も何もありません...一種の「ニュースは良いニュースではありません」タイプの取引です。それでも新しいマシンでPOSTを実行したい場合、ヒットするキーは（少なくとも使用したコンピューターで）Tabです。電源を入れた直後に数回押すと、画面にPOSTが表示されます。または、BIOS設定の画面にPOSTを表示するオプションが必要です。