03/28/2024

Firmware vs. Software: asemănări și diferențe

Firmware-ul și software-ul sunt doi termeni care se potrivesc în sistemele și computerele încorporate moderne.

Lumea se transformă într-o lume digitală în care cea mai mare parte a muncii se face prin intermediul computerelor. Software-ul și hardware-ul sunt termenii cei mai des folosiți atunci când discutăm despre computere.

Multe elemente se dedică fabricării de dispozitive tehnologice moderne. Există diferite tipuri de software și hardware și este posibil să întâlniți firmware.

În industria electronică, firmware-ul și software-ul sunt la fel de populare. Diferențierea acestor termeni poate fi dificilă, deoarece uneori pot avea același scop.

De exemplu, pentru instalarea manuală a unei actualizări a sistemului de operare Android, se poate referi la Firmware. Aceasta înseamnă că, în timp ce actualizați sistemul de operare pe telefonul Android, software-ul este construit pentru hardware-ul sau firmware-ul specific dispozitivului.

Dacă pare confuz, permiteți-mi să devin cuprinzător pe acest subiect.

În acest articol, voi explica diferențele, asemănările și unele cazuri de utilizare ale software-ului și firmware-ului.

Începem!

Ce este firmware-ul?

În lumea computerelor, firmware-ul este folosit ca o clasă specifică de software de calculator care oferă control la nivel scăzut pentru hardware-ul specific al oricărui dispozitiv. Firmware-ul conține funcții esențiale ale dispozitivului și oferă servicii de abstracție hardware software-ului de nivel superior, de exemplu, sistemelor de operare.

Pentru acele dispozitive care sunt mai puțin complexe, firmware-ul acționează ca un sistem de operare complet care realizează funcțiile de control, monitoare și manipulare a datelor. Este păstrat în dispozitive de memorie nevolatilă, inclusiv EPROM, EEPROM, memorie flash și ROM.

Un om de știință american Ascher Opler a inventat expresia „Firmware” în 1967. El a folosit termenul pentru a descrie un microprogram între software și hardware.

În timpul actualizării firmware-ului necesită înlocuirea fizică a ROM-ului sau reprogramarea EPROM-ului utilizând o anumită procedură. Unele dispozitive de memorie firmware nu pot fi schimbate după instalarea permanentă.

În plus, motivul vital din spatele actualizării firmware-ului este remedierea erorilor, adăugarea de funcții la dispozitiv și multe altele. Vă puteți gândi pur și simplu la firmware ca fiind „software pentru hardware”. Deși software-ul este un termen diferit, ele sunt conectate, dar nu sunt interschimbabile.

Producătorii de dispozitive lansează adesea actualizări regulate pentru a menține hardware-ul să funcționeze și să fie compatibil cu noile medii. Producătorii de routere de rețea lansează și actualizări de firmware pe dispozitivele dvs. pentru a îmbunătăți performanța rețelei. Același lucru este valabil și pentru producătorii de smartphone-uri, producătorii de camere și multe altele. Trebuie doar să vizitați site-ul web al producătorului pentru a descărca astfel de actualizări.

Tot firmware-ul este împărțit în trei categorii principale în funcție de nivelul de integrare hardware. Sunt:

  • Firmware-ul de nivel scăzut este considerat o parte intrinsecă a hardware-ului dispozitivului. Firmware-ul de nivel scăzut este stocat pe cipuri de numai citire și nevolatile, cum ar fi ROM. prin urmare, nu poate fi rescris sau modificat. Dispozitivele care includ firmware de nivel scăzut în sistemul lor au doar o singură memorie programabilă.
  • Firmware de nivel înalt: firmware-ul de nivel înalt permite actualizări, dar este puțin mai complex decât firmware-ul de nivel scăzut. Se află pe cipurile de memorie flash.
  • Firmware-ul subsistemului: vine ca parte a sistemului încorporat. Un exemplu de firmware de subsistem este subsistemul de alimentare al unui server. Subsistemul de alimentare este componenta hardware a serverului care funcționează semi-independent de un server.
  Cum să ștergeți fotografiile Google Auto Backup

Exemplu: BIOS sau interfață firmware extensibilă unificată, unități USB, senzori, computere mici, carduri inteligente etc.

Cum funcționează actualizările de firmware?

Actualizările de firmware sunt adesea oferite pentru a preveni hackurile de firmware, pentru a îmbunătăți securitatea, pentru a remedia erori, pentru a lansa noi funcții și pentru a interacționa cu cele mai recente media. Este format din coduri care spun hardware-ului să se comporte într-un mod nou și modificat.

Unele dispozitive conectate la internet verifică în mod regulat dacă există firmware nou și îl descarcă și instalează. Dar, alții solicită utilizatorilor să viziteze site-ul web pentru a descărca și instala actualizările de firmware. Frecvența actualizărilor poate varia în funcție de utilizarea dispozitivului. Este posibil ca firmware-ul din dispozitivele inteligente să nu necesite actualizări frecvente.

Smartphone-urile actualizează de obicei firmware-ul împreună cu actualizările de software, astfel încât telefonul continuă să funcționeze, iar utilizatorii nu vor trebui să actualizeze versiunile de firmware. Multe dispozitive electronice sunt, de asemenea, rugate să rămână pornite în timpul actualizării firmware-ului.

Ce este software-ul?

Software-ul reprezintă datele, programele sau instrucțiunile utilizate pentru a efectua operațiuni pe computer pentru a executa anumite sarcini. Este doar termenul opus de hardware care descrie aspectele fizice ale sistemului informatic. Este intangibil.

De asemenea, vă puteți referi la software ca termenul generic folosit pentru a descrie scripturi, programe și aplicații care rulează pe orice dispozitiv. Astfel, software-ul este o parte variabilă a computerului. Principalele categorii de software sunt:

  • Software de aplicație: este software-ul care îndeplinește nevoi specifice computerului sau îndeplinește unele sarcini esențiale.
  • Software de sistem: tipul de software este conceput pentru a rula hardware-ul dispozitivului. În plus, oferă o platformă pentru rularea aplicațiilor.
  • Software de programare: Acest software oferă instrumentele de programare de care are nevoie un dezvoltator de software. De asemenea, se referă la termenul middleware care intervine între software-ul de sistem și aplicația. În plus, veți obține un software de driver care operează dispozitivele și perifericele computerului dvs.

La începutul anilor 1980, software-ul era vândut pe dischete. Mai târziu, a fost vândut pe CD-uri și DVD-uri. Majoritatea programelor au fost achiziționate sau descărcate direct de pe internet. Puteți găsi cu ușurință diferite tipuri de software de pe site-urile web ale furnizorilor.

Să vedem mai jos câteva dintre tipurile de modele de software:

  • Proiectare arhitecturală: Acest proiect de software este baza principală a software-ului, care identifică structura sistemului, componentele principale și relațiile lor între ele, folosind instrumente de proiectare arhitecturală.
  • Design la nivel înalt: este definit ca al doilea strat de proiectare software care se concentrează pe implementarea sistemului, împreună cu componentele, sub formă de module susținute de o stivă de software. În plus, descrie relațiile dintre diverse module și funcții ale sistemului și fluxul de date.
  • Stratul detaliat: este definit ca al treilea strat al procesului de proiectare software care se concentrează pe detaliile de implementare pentru arhitectura software specificată.

Calitatea software-ului poate fi măsurată prin anumite caracteristici, inclusiv accesibilitate, compatibilitate, funcționalitate, performanță, portabilitate, instalabilitate, localizare, eficiență, mentenanță, securitate, utilizabilitate, testabilitate, fiabilitate și multe altele.

Cum funcționează software-ul?

Toate programele oferă date și indicații către computer pentru a funcționa și a satisface nevoile utilizatorilor. După cum sa discutat mai sus, aplicația și software-ul de sistem pot funcționa în moduri diferite.

  Tot ce ar trebui să știți despre Docker Hub

Software de aplicație

Aplicația software conține multe programe care îndeplinesc roluri specifice pentru utilizatorii finali, cum ar fi navigarea pe site-uri web și scrierea de rapoarte. Îndeplinește sarcini și pentru alte aplicații. Deși aplicația software este software, nu poate rula singur. Necesită rularea sistemului de operare al computerului și a altor software-uri de sistem de suport.

Acestea sunt aplicațiile desktop instalate pe computerul utilizatorului pentru a utiliza memoria computerului pentru a efectua unele sarcini. Acestea ocupă spațiu pe hard disk și nu vor avea nevoie de nicio conexiune la internet pentru a efectua sarcini.

Pe de altă parte, aplicațiile web au nevoie de o conexiune la internet pentru a funcționa. Nu se vor baza pe software-ul sau hardware-ul sistemului pentru a funcționa. Dispozitivele care conțin browsere web permit utilizatorilor să lanseze rapid aplicații web.

Programul sistemului

Software-ul de sistem a rezervat un loc între software-ul aplicației și hardware-ul computerului. Acesta rulează în fundal și se ocupă de funcțiile esențiale ale computerului dvs. Aceasta coordonează software-ul și hardware-ul de sistem, astfel încât să puteți rula software de nivel înalt pentru a efectua anumite sarcini.

Software-ul de sistem începe să funcționeze când un computer pornește și rulează continuu atâta timp cât sistemul computerului este pornit. Este scris în cod mașină de nivel scăzut sau limbaj de asamblare. Astfel, rulează independent și permite sistemului informatic să funcționeze bine.

Firmware vs Software: Asemănări

Termenii firmware și software sunt termeni interschimbabili în contextul sistemelor încorporate. În industria sistemelor încorporate, are unele asemănări. În alte moduri, veți descoperi că firmware-ul este un tip cunoscut sub numele de software de nivel scăzut.

Puteți vedea chiar și liste de locuri de muncă care menționează „Inginer de software încorporat” sau „Inginer de firmware încorporat” cu aceeași descriere a postului. Acest lucru se întâmplă deoarece partea de aplicație a sistemului este dezvoltată cu partea de sistem.

De exemplu, atunci când lucrați cu designul barebone (fără un sistem de operare), veți avea doar câteva fișiere specifice furnizorului de microcontroler (CPU care acceptă drivere și anteturi) și câteva drivere terță parte (pentru afișaj și TCP/IP). Aceste fișiere pot gestiona partea hardware a software-ului.

Cu drivere și anteturi, puteți scrie aplicații software; mai târziu, toate fișierele sunt combinate într-un fișier binar. Dacă sunteți un sistem de operare precum FreeRTOS sau VxWorks, RTOS își asumă responsabilitatea pentru gestionarea memoriei și schimbarea contextului. În ciuda acestui fapt, trebuie să scrieți aplicații software cu ajutorul driverelor de microcontroler, drivere terță parte și fișiere RTOS.

Firmware vs Software: diferențe

Să ne aprofundăm câteva diferențe dintre firmware și software.

FirmwareSoftwareEste un tip de software care controlează hardware-ul și se actualizează în mod regulat. Este un set de instrucțiuni pentru sistemul computerului. Firmware-ul este software-ul de nivel scăzut plasat între sistemul de operare și hardware. Software-ul se află deasupra sistemului de operare și nu interacționează direct cu hardware-ul. Include un nivel scăzut. firmware, firmware de nivel înalt și firmware de subsistem. Include software pentru aplicații, sistem, programare, middleware și driver. Dimensiunea sa este mică. Dimensiunea sa poate fi masivă, deși virtual. Este destinat să nu fie modificat. Poate fi personalizat sau modificat în funcție de preferințele sau nevoile utilizatorilor, Este programat o singură dată. Puteți instala și dezinstala software-ul de câte ori doriți. Veți primi firmware în stocarea flash a hardware-ului. Este stocat pe secundar. dispozitiv de stocare al sistemului informatic. Limbajul de programare de nivel scăzut este utilizat în timpul dezvoltării. În timpul dezvoltării este utilizat atât limbajul de programare de nivel înalt, cât și de nivel scăzut. Funcționează direct pe cipuri de memorie care sunt memorie secundară nevolatilă cum ar fi EEPROM și flash. Este copiat de pe medii amovibile, cum ar fi DVD-uri, USB-uri etc., și instalat în dispozitivele de stocare cum ar fi SSD-uri sau hard disk-uri. Exemple sunt firmware-ul UEFI și BIOS pe care producătorii de plăci de bază le oferă. De asemenea, firmware-ul OpenSource Router precum OpenWrt și DD-WRT. Exemplele sunt sisteme de operare precum Linux, Android, Windows etc. și aplicații precum Browsere, aplicații, jocuri, MS Office etc.

  7 cele mai bune instrumente de urmărire a stării de spirit pentru a vă îmbunătăți calitatea vieții

Firmware vs Software: cazuri de utilizare

Cazuri de utilizare ale firmware-ului

Veți obține firmware în gama de echipamente de calcul, inclusiv dispozitive complicate. Unele utilizări reale ale firmware-ului sunt următoarele:

  • Computer personal: firmware-ul unui computer este încorporat într-un mic cip de memorie. Perifericele computerului, cum ar fi plăcile video, graficele etc., conțin și firmware.
  • Electrocasnice: mașinile de spălat și mașinile de spălat vase utilizează firmware. Acesta permite aparatului să comunice cu un computer care configurează setările și comenzile.
  • Dispozitive de stocare: hard disk-urile, dispozitivele portabile de stocare și unitățile USB conțin firmware care permite dispozitivelor să funcționeze cu sistemul computerizat.
  • Carduri inteligente: cardurile inteligente conțin și firmware pentru a încorpora instrucțiuni în cip pentru a oferi funcționalități de bază, criptare și autentificare.
  • Automobile: vehiculele conțin senzori, computere mici și sisteme încorporate cu firmware care le ajută să își îndeplinească sarcinile.
  • Dispozitive mobile: laptopurile, tabletele, smartphone-urile și alte dispozitive mobile conțin firmware care permite hardware-ului să ruleze cu mai multe software.

Cazuri de utilizare a software-ului

Presupun că aproape fiecare utilizator până acum cunoaște software-ul. Orice instalează și descarcă pe computerul lor sau pe alte dispozitive este sub formă de software. Este deja adăugat la rutina tuturor de a folosi orice software. Are o gamă largă de aplicații pe tot globul.

În ceea ce privește aplicația software, exemplele sunt:

  • Software de procesare a textului: MS Word, Notepad și Wordpad
  • Software pentru foi de calcul: Microsoft Excel, Apple Numbers etc.
  • Software de bază de date: MS Access și Oracle, etc.
  • Software de simulare: Simulatoare științifice și simulatoare de zbor
  • Software pentru întreprinderi: Sistem de management al relațiilor cu clienții (CRM)
  • Software multimedia: Media player și Real player
  • Software educațional: Encarta, BritannicaMathematical, Google Earth, NASA World Wind
  • Software de prezentare: Keynotes și Microsoft Powerpoint
  • Software pentru lucrătorii informației: instrumente de gestionare a resurselor, instrumente de documentare etc.
  • Suite de aplicații: Microsoft Office, OpenOffice etc.
  • Software de acces la conținut: browsere web, accesarea conținutului prin playere media și multe altele

În ceea ce privește ingineria de sistem, exemplele sunt:

  • Sisteme de operare precum Windows, macOS și Linux
  • Drivere de dispozitiv
  • Firmware
  • BIOS și UEFI
  • Traducător de limbaj de programare
  • Utilități

Concluzie

Firmware-ul este utilizat în general pentru a microcoda sistemul încorporat în majoritatea hardware-ului, în timp ce software-ul se referă la programe de nivel înalt. Înlocuirea firmware-ului este dificilă, dar în cazul software-ului, nu te vei confrunta niciodată cu multe bătăi de cap.

Cu toate acestea, firmware-ul este un software de sistem care controlează hardware-ul unui dispozitiv. Software-ul, în ansamblu, este un set de instrucțiuni care permit computerului sau altor dispozitive să efectueze sarcini. Sper că diferențele și asemănările cheie dintre firmware și software sunt evidente până acum.

De asemenea, ați putea fi interesat să aflați despre Internetul lucrurilor (IoT).

x