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你的所有电子设备是如何运行的? – 译学馆
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你的所有电子设备是如何运行的?

What Makes ALL Your Electronics Work

通常 我们认为硬件和软件是独立的
它们一起为我们提供
我们熟知并不得不接受的计算体验
硬件 是实实在在可以触摸到的东西
例如键盘或硬盘
而软件则是一系列的代码
让你的电脑启动游戏 发推特
并最终显示在屏幕上
你可能也听说过”固件“ 这个常被提及的概念
固件是什么呢
是你买来证明长期健身练就钢臀的装备吗
不是 固件通常被认为介于软件和硬件之间
实际上 固件是一种特殊的软件
但它不像你的操作系统或其他任何程序
它既不在硬件上 也不在固态硬盘上
而是在专门的内存芯片上
正因如此 且固件与主板离得非常近
让人们觉得它像是一个硬件和软件的混合元件
“离主板近” 究竟意味着什么呢
事实上 组成固件的代码
与硬件之间可直接联系
它不像一般的程序
需要经过API 操作系统和设备驱动
原因在于 它为系统硬件提供了基本连接
和控制方法
举个例子
在一台电脑里
有一个储存系统UEFI或bios的芯片
它是一种特殊的固件
点击这里 你将了解更多
当你按下电脑开机键 bios就开始运行了
根据配置 它开始初始化硬件
并进行自检
自检完成后
bios启用虚拟化将它的权限交由更复杂的操作系统
如微软或苹果系统
然而 即便在操作系统开始运行后
bios在旧的操作系统中仍为外围设备 如键盘和系统软件
提供一种简单 可信任的连接
相比之下 其他固件在系统运行中的作用更为积极
桌面显示器需要解码由DP或HDMI接口
传送的数字信号
并通过运算来实现你所看到的画面
因此 这个过程需要一些固件来操控
当你打开屏幕菜单进行亮度调试等操作时
你所看到的
就是固件在扮演着显示器操作系统的角色
因此 即便是像电视遥控器这类简单的设备
也需要通过固件连接按钮
将红外光束转化为电视所能理解的指令
由于固件对此类基础连接的重要性
它有时候需要被更新
以提供额外的功能或修复漏洞
一个很好的例子就是为主板更新bios后
原有的插槽可支持新的CPU
由于大多数电子设备无法脱离固件工作
一般情况下建议不要轻易更新固件
除非出现某个你确定更新才能解决的问题
因为一旦更新失败
例如 更新过程中出现断电等情况
系统可能就永远变成“砖头”了
不像损坏的操作系统
你可以删除 重装
损坏的固件常常无法修复
因为这时系统根本无法理解
你想删除并重装固件
所以 千万不要损坏固件
也有一些现代系统为了避免此类问题
配置了一个备份的 或防故障的bios
但大部分设备没有这个固件
因此 更新固件时务必谨慎
例如 保证电源通电
为台式机或电视配备不间断电源
确保固件来源可靠
是否来自原装厂商 等等
此外 也有一些固件是无法更新的
例如存储在ROM或其他只读芯片上
这类从根本上无法更新
或被某种软件锁锁住的
也有一些无需更新固件的设备
例如U盘
也有一些带有专利特征的固件
设计初衷在于不让竞争者效仿
然而 固件上的软件防卫通常能被轻易突破
例如通过自制的可以启动附加功能的固件
或被黑客利用作为攻击向量的固件
固件通常没有任何加密
相反 开发者更关注操作系统与应用的安全
这也让固件成为黑客与情报机关攻击的目标
因为显然就算重新格式化硬盘
也无法清除针对固件的非法入侵
并且这种入侵很难被发现
又因为固件直接控制硬件
破解固件甚至能够从根本上造成硬件损坏
这里有一个几年前的案例可以用来做概念证明
一位研究者通过“黑”掉苹果电脑的电池固件
导致过度充电并造成电脑永久性损坏
希望没人知道如何“黑”进我刚买的pizza刀
脑补一下 pizza刀被“黑”
发生这种情况 我不知道要怎么办
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译制信息
视频概述

电子设备的运行原理

听录译者

收集自网络

翻译译者

PY

审核员

审核员LJ

视频来源

https://www.youtube.com/watch?v=3YfZcNUhBKY

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