Мікропрограмне забезпечення відноситься до певного класу комп’ютерного програмного забезпечення, яке забезпечує низькорівневий контроль за операціями конкретного обладнання. На відміну від більшості типів програмного забезпечення, яке є «вільним» і може бути легко змінено або видалено, мікропрограмне забезпечення зазвичай вбудовано в апаратне забезпечення, яким воно керує.
Народження та еволюція мікропрограм
Концепція вбудованого програмного забезпечення виникла з розвитком електронних систем і комп’ютерів у середині 20 століття. Термін «програмне забезпечення» ввів Ашер Оплер у 1967 році в статті під назвою «Програмне забезпечення четвертого покоління». Спочатку він зберігався в мікросхемах постійної пам’яті (ПЗП) на друкованих платах, і користувачі не могли його змінити або видалити.
З розвитком технологій мікропрограми почали зберігатися у флеш-пам’яті, яку можна оновлювати або переписувати. Це запровадило можливість оновлення мікропрограми, дозволяючи виробникам виправляти помилки, покращувати продуктивність або додавати нові функції до своїх продуктів навіть після того, як вони були продані та використовувалися споживачами.
Глибоке занурення в прошивку
Мікропрограмне забезпечення — це унікальний тип програмного забезпечення, яке забезпечує прямий інтерфейс між апаратним забезпеченням та операційними системами або програмами. Він дає вказівки щодо того, як повинен поводитися та працювати пристрій. Він зберігається в енергонезалежній пам’яті апаратного забезпечення, як-от ROM, EPROM або флеш-пам’ять, яка зберігає дані, навіть коли пристрій вимкнено.
Поширені приклади вбудованого програмного забезпечення включають BIOS у комп’ютері, мікропрограмне забезпечення маршрутизатора, яке допомагає виконувати мережеві завдання, або мікропрограмне забезпечення камери чи смартфона, яке забезпечує правильну роботу пристрою.
Внутрішній механізм мікропрограми
Коли пристрій увімкнено, прошивка — це перше, що починає діяти. Він ініціалізує апаратне забезпечення та готує його до операційної системи (ОС). Щойно ОС починає працювати, вбудоване програмне забезпечення все ще може виконувати певні завдання, пов’язані з апаратним забезпеченням, але більша частина його роботи виконується під час процесу завантаження пристрою.
Прошивка працює, надаючи серію закодованих інструкцій апаратному забезпеченню. Ці інструкції повідомляють апаратному забезпеченню, як реагувати на певні вхідні дані, керувати споживанням електроенергії, виконувати завдання обробки даних і спілкуватися з іншими пристроями.
Основні функції мікропрограми
Ось деякі з ключових функцій мікропрограми:
- Специфічний пристрій: Мікропрограмне забезпечення розроблено спеціально для апаратного забезпечення, яким воно має керувати.
- Зберігається в енергонезалежній пам'яті: Це гарантує, що мікропрограма може зберігати свої дані навіть після вимкнення живлення.
- Запускається під час завантаження пристрою: Прошивка ініціює процес запуску та перевіряє, чи всі компоненти працюють правильно перед запуском ОС.
- Можливість оновлення: Деякі мікропрограми можна оновити, щоб покращити продуктивність або додати нові функції.
Типи мікропрограм
Існують різні типи мікропрограм залежно від того, як вони використовуються та де зберігаються. Вони включають:
- Вбудоване мікропрограмне забезпечення: Цей тип мікропрограми зазвичай використовується у вбудованих системах, таких як побутова техніка, медичне обладнання та автомобілі.
- Зовнішня мікропрограма: Цей тип мікропрограми використовується в пристроях, які підключаються до комп’ютерної системи, наприклад принтерах, клавіатурах або мишах.
- UEFI (Уніфікований розширюваний інтерфейс прошивки): Сучасний тип прошивки, яка використовується для заміни BIOS в комп'ютерах.
- BIOS (базова система введення/виведення): Традиційне мікропрограмне забезпечення, яке використовується в комп’ютерах для запуску процесу завантаження.
Прошивка, що використовується: проблеми та рішення
Мікропрограмне забезпечення широко використовується в багатьох пристроях, включаючи комп’ютери, сервери, смартфони та маршрутизатори. Це невід’ємна частина цих пристроїв, але може спричинити певні проблеми. Наприклад, застаріла прошивка може призвести до вразливості системи, низької продуктивності пристрою та проблем із сумісністю.
Регулярні оновлення мікропрограми можуть вирішити ці проблеми, підвищуючи продуктивність пристрою та виправляючи потенційні вразливості безпеки. Виробники зазвичай надають оновлення мікропрограми, які можна завантажити та встановити вручну, або в деяких випадках ці оновлення встановлюються автоматично.
Порівняння та характеристика
| термін | опис |
|---|---|
| Прошивка | Зберігається в енергонезалежній пам'яті. Перший запускається, коли пристрій увімкнено. Керує спеціальним обладнанням. |
| програмне забезпечення | Зберігається в енергозалежній пам'яті. Працює під керуванням ОС і прошивки. Зазвичай керує більш широким набором функцій. |
| Обладнання | Фізичні компоненти пристрою. Вони управляються мікропрограмою та програмним забезпеченням. |
Майбутні перспективи прошивки
Оскільки технологія продовжує розвиватися, роль прошивки, ймовірно, стане більш важливою. З розвитком Інтернету речей (IoT) і інтелектуальних пристроїв мікропрограмне забезпечення, яке може виконувати складні завдання, зберігаючи безпеку та ефективність, стане критично важливим. Крім того, оновлення мікропрограми відіграватимуть важливу роль у підтримці та підвищенні продуктивності та безпеки цих пристроїв.
Прошивка та проксі-сервери
Проксі-сервери діють як посередники для запитів від клієнтів, які шукають ресурси з інших серверів. Мікропрограмне забезпечення може відігравати певну роль у цьому процесі, особливо в апаратних проксі-серверах, де мікропрограмне забезпечення контролює мережеві завдання. Крім того, для роботи з проксі-сервером може знадобитися правильно налаштувати вбудоване програмне забезпечення мережевих пристроїв, наприклад маршрутизаторів.
Крім того, оновлення мікропрограми є критично важливими для проксі-серверів, оскільки вони часто включають виправлення вразливостей безпеки. Таким чином, регулярні оновлення мікропрограми можуть допомогти підтримувати безпеку та продуктивність проксі-серверів.
Пов'язані посилання
Для отримання додаткової інформації про вбудоване програмне забезпечення ви можете звернутися до таких ресурсів:
