В чем разница между прошивкой и программным обеспечением?

Технически микропрограмма — это просто подмножество программного обеспечения, поскольку последний термин включает в себя каждый полезный фрагмент кода. Однако на практике термин «программное обеспечение» относится к совсем другому классу программ.

Вообще говоря, прошивка — это название низкоуровневого кода, который напрямую взаимодействует с оборудованием. Любые программы, которые работают поверх этого уровня, составляют программное обеспечение. Смущенный? Вот более глубокий взгляд.

Множество типов программного обеспечения

Проблема с термином «программное обеспечение» заключается в том, что он слишком широк. Любой набор инструкций, который может управлять компьютером или любым другим электронным устройством, если уж на то пошло, можно считать программным обеспечением.

Это не было проблемой на заре вычислительной техники, когда все программы писались на ассемблере и напрямую взаимодействовали с оборудованием для выполнения любой задачи. Но в наши дни вычислительное устройство работает на слоях кода, а пользователю доступны только программы наверху.

Эта категория удобных программ, называемая прикладным программным обеспечением, включает в себя все приложения и утилиты, которые вы используете на своем ПК, такие как веб-браузер или текстовый редактор. Ниже находится операционная система, занимающаяся низкоуровневыми деталями, такими как визуализация изображений на экране и обработка ввода.

Большинство людей думают, что на этом все и заканчивается, но операционная система редко взаимодействует напрямую с оборудованием. Ниже ОС находится еще один уровень, который дает системному программному обеспечению простой способ доступа к аппаратным функциям. И это Прошивка.

Прошивка: базовый уровень программного обеспечения

В большинстве языков программирования высокого уровня выполнение таких действий, как отображение изображения на экране, представляет собой простую команду. Однако где-то в компьютере есть фрагмент кода, отвечающий за преобразование этой команды в настоящие инструкции процессора.

Прошивка — это связующее звено между аппаратным и программным обеспечением, позволяющее разработчикам использовать возможности устройства через упрощенный программный интерфейс вместо инструкций, специфичных для процессора. Для компьютера эта прошивка представляет собой известную Basic Input Output System (BIOS), доступную даже без ОС.

В более простых электронных устройствах, таких как пульт от телевизора или маршрутизатор, прошивка также служит операционной системой. Такие машины не предназначены для установки стороннего прикладного программного обеспечения, такого как ПК, и полагаются на прошивку для выполнения всех необходимых задач.

Как устанавливается прошивка на устройство?

Ни одно электронное устройство нельзя использовать без прошивки. Вот почему все электронные компоненты поставляются с предустановленной производителем прошивкой.

Даже на компьютерах эта программа хранится на специализированной микросхеме флэш-памяти на материнской плате, а не на жестком диске. Это позволяет загружать компьютер и настраивать параметры оборудования без установленной операционной системы.

Обновление прошивки на большинстве устройств не является ни простым, ни необходимым. Поскольку это основной управляющий код для машины, его нарушение может сделать оборудование непригодным для использования. Компьютеры являются исключением, позволяющим Обновления BIOS, которые необходимо установить пользователем путем прошивки чипа.

Прошивка и ПО: краткий обзор

Прошивка Программное обеспечение Основной код, непосредственно управляющий аппаратными компонентами. Дополнительные программы, использующие микропрограмму для выполнения сложных задач. Хранится на специальном чипе устройства. Устанавливается в память жесткого диска. Поставляется предварительно установленным производителем. Может быть установлен и настроен пользователем. Самый нижний уровень кода, который поддерживает операционные системы и другое программное обеспечение. Код более высокого уровня, который использует прошивку ниже для аппаратной абстракции. Часто единственная управляющая программа в простых электронных устройствах. Без прошивки не работает. Специфично для оборудования. Прошивки различаются для разных архитектур процессоров и не могут быть заменены. Аппаратно-независимый. ОС работает одинаково на разных семействах процессоров, хотя прикладное программное обеспечение обычно зависит от ОС. Обновляется очень редко, если вообще. Невозможно удалить. Легко обновить и удалить.

Чем прошивка отличается от программного обеспечения?

Аппаратное и программное обеспечение обычно называют двумя компонентами электронного устройства, но это не полная картина. Операционные системы и приложения не могут взаимодействовать с оборудованием напрямую, поэтому для устранения разрыва требуется слой специализированного кода.

И этим связующим элементом является прошивка. Он состоит из специфичных для архитектуры инструкций, которые непосредственно управляют аппаратным обеспечением, а в простой электронике также действуют как базовая ОС. В других устройствах прошивка вместо этого предоставляет абстрактный интерфейс для программного обеспечения, позволяя ОС использовать аппаратное обеспечение, не заботясь о базовой архитектуре.

Из-за своей сути прошивка поставляется предварительно загруженной на флэш-чип на самой материнской плате, независимо от какого-либо программного обеспечения, записанного на диск. Его можно только обновить (т.е. «прошить») с помощью специализированных процессов, в отличие от простой установки программных пакетов.

Все электронные устройства и периферийные компоненты поставляются с собственной прошивкой. Цифровые камеры, смартфоны, твердотельные накопители и даже USB-накопители — если у них есть аппаратное обеспечение, которым необходимо управлять, для управления им имеется встроенное ПО.