Firmware e software são dois termos que se encaixam em computadores e sistemas embarcados modernos.
O mundo está se transformando em um mundo digital onde a maior parte do trabalho é feito por meio de computadores. Software e hardware são os termos mais comuns usados quando se discute computadores.
Muitos elementos se dedicam à fabricação de dispositivos de tecnologia moderna. Existem vários tipos de software e hardware, e você pode encontrar firmware.
Na indústria eletrônica, firmware e software são igualmente populares. Diferenciar entre esses termos pode ser complicado, pois às vezes eles podem ter o mesmo propósito.
Por exemplo, para instalação manual de uma atualização do sistema operacional Android, pode se referir a Firmware. Isso significa que ao atualizar a atualização do sistema operacional em seu telefone Android, o software é criado para hardware ou firmware específico do dispositivo.
Se isso parece confuso, deixe-me ser abrangente sobre este tópico.
Neste artigo, explicarei as diferenças, semelhanças e alguns casos de uso de software e firmware.
Aqui vamos nós!
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O que é Firmware?
No mundo dos computadores, o firmware é usado como uma classe específica de software de computador que oferece controle de baixo nível para hardware específico de qualquer dispositivo. O firmware contém funções essenciais do dispositivo e fornece serviços de abstração de hardware para o software de nível superior, digamos, sistemas operacionais.
Para os dispositivos menos complexos, o firmware atua como o sistema operacional completo que executa as funções de controle, monitoração e manipulação de dados. Ele é mantido em dispositivos de memória não volátil, incluindo EPROM, EEPROM, memória Flash e ROM.
Um cientista americano Ascher Opler cunhou a expressão “Firmware” em 1967. Ele usou o termo para descrever um microprograma entre software e hardware.
Ao atualizar o firmware, a ROM deve ser substituída fisicamente ou a EPROM reprogramada usando um procedimento específico. Alguns dispositivos de memória de firmware não podem ser alterados após a instalação permanente.
Além disso, a razão vital por trás da atualização do firmware é corrigir bugs, adicionar recursos ao dispositivo e muito mais. Você pode simplesmente pensar no firmware como o “software para hardware”. Embora software seja um termo diferente, eles estão conectados, mas não são intercambiáveis.
Os fabricantes dos dispositivos geralmente lançam atualizações regulares para manter o hardware funcionando e compatível com a nova mídia. Os fabricantes de roteadores de rede também lançam atualizações de firmware em seus dispositivos para melhorar o desempenho da rede. O mesmo vale para fabricantes de smartphones, fabricantes de câmeras e muito mais. Você só precisa visitar o site do fabricante para baixar essas atualizações.
Todo o firmware é dividido em três categorias principais com base no nível de integração do hardware. Eles são:
- O firmware de baixo nível é considerado uma parte intrínseca do hardware do dispositivo. O firmware de baixo nível é armazenado em chips somente leitura e não voláteis, como ROM. portanto, não pode ser reescrito ou alterado. Os dispositivos que incluem firmware de baixo nível em seu sistema têm memória programável apenas uma vez.
- Firmware de alto nível: O firmware de alto nível permite atualizações, mas é um pouco mais complexo que o firmware de baixo nível. Ele reside nos chips de memória flash.
- Firmware do subsistema: Ele vem como parte do sistema embarcado. Um exemplo de firmware de subsistema é o subsistema de energia de um servidor. O subsistema de energia é a parte do hardware do servidor que funciona de forma semi-independente de um servidor.
Exemplo: BIOS ou interface de firmware extensível unificada, unidades USB, sensores, computadores pequenos, cartões inteligentes, etc.
Como funcionam as atualizações de firmware?
As atualizações de firmware geralmente são oferecidas para evitar hacks de firmware, melhorar a segurança, corrigir bugs, lançar novos recursos e interagir com a mídia mais recente. Consiste em códigos que dizem ao hardware para se comportar de uma maneira nova e modificada.
Alguns dispositivos conectados à Internet verificam regularmente se há um novo firmware, baixam e instalam. Mas outros exigem que os usuários visitem o site para baixar e instalar as atualizações de firmware. A frequência das atualizações pode variar de acordo com o uso do dispositivo. O firmware nos dispositivos inteligentes pode não exigir atualizações frequentes.
Os smartphones geralmente atualizam o firmware junto com as atualizações de software, para que o telefone continue funcionando e os usuários não precisem atualizar as versões do firmware. Muitos dispositivos eletrônicos também são solicitados a permanecer ligados durante a atualização do firmware.
O que é software?
Software são os dados, programas ou instruções usados para realizar operações de computador para executar tarefas específicas. É exatamente o termo oposto de hardware que descreve os aspectos físicos do sistema de computador. É intangível.
Você também pode se referir a software como o termo genérico usado para descrever scripts, programas e aplicativos executados em qualquer dispositivo. Assim, o software é uma parte variável do computador. As principais categorias de software são:
- Software aplicativo: É o software que atende às necessidades específicas do computador ou executa algumas tarefas essenciais.
- Software do sistema: O tipo de software foi projetado para executar o hardware do dispositivo. Além disso, ele fornece uma plataforma para os aplicativos serem executados.
- Software de programação: Este software fornece as ferramentas de programação que um desenvolvedor de software precisa. Também se refere ao termo middleware que vem entre o sistema e o software aplicativo. Além disso, você obterá um software de driver que opera os dispositivos e periféricos do seu computador.
No início dos anos 80, o software era vendido em disquetes. Mais tarde, foi vendido em CDs e DVDs. A maior parte do software foi comprada ou baixada diretamente pela Internet. Você pode encontrar facilmente diferentes tipos de software em sites de fornecedores.
Vamos ver alguns dos tipos de projetos de software abaixo:
- Projeto de arquitetura: Este projeto de software é a base principal do software, que identifica a estrutura do sistema, os principais componentes e suas relações entre si usando ferramentas de projeto de arquitetura.
- Design de alto nível: é definido como a segunda camada de design de software que se concentra na implementação do sistema, juntamente com os componentes, na forma de módulos suportados por uma pilha de software. Além disso, descreve as relações entre vários módulos e funções do sistema e fluxo de dados.
- Camada detalhada: é definida como a terceira camada do processo de projeto de software que se concentra nos detalhes de implementação para a arquitetura de software especificada.
A qualidade do software pode ser medida por algumas características, incluindo acessibilidade, compatibilidade, funcionalidade, desempenho, portabilidade, instalabilidade, localização, eficiência, facilidade de manutenção, segurança, usabilidade, testabilidade, confiabilidade e muito mais.
Como o Software Funciona?
Todos os softwares fornecem dados e orientações para que o computador funcione e atenda às necessidades dos usuários. Conforme discutido acima, o software de aplicativo e de sistema pode funcionar de maneiras diferentes.
Software de aplicativo
O software aplicativo contém muitos programas que desempenham funções específicas para usuários finais, como navegar em sites e escrever relatórios. Ele executa tarefas para outros aplicativos também. Embora o software aplicativo seja um software, ele não pode ser executado sozinho. Requer a execução do sistema operacional de um computador e outro software de sistema de suporte.
Esses são os aplicativos de desktop instalados no computador do usuário para usar a memória do computador para realizar algumas tarefas. Eles ocupam espaço no disco rígido e não precisam de conexão com a internet para realizar tarefas.
Por outro lado, os aplicativos da Web precisam de uma conexão com a Internet para funcionar. Eles não dependerão do software ou hardware do sistema para funcionar. Dispositivos contendo navegadores da web permitem que os usuários iniciem aplicativos da web rapidamente.
Software de sistema
O software do sistema reservou um assento entre o software do aplicativo e o hardware do computador. Ele é executado em segundo plano e lida com as funções essenciais do seu computador. Isso coordena o software e o hardware do sistema para que você possa executar software de alto nível para executar tarefas específicas.
O software do sistema começa a funcionar quando um computador é inicializado e é executado continuamente enquanto o sistema do computador estiver ligado. Ele é escrito em código de máquina de baixo nível ou linguagem assembly. Assim, ele é executado de forma independente e permite que o sistema de computador funcione bem.
Firmware vs Software: Semelhanças
Os termos firmware e software são termos intercambiáveis no contexto de sistemas embarcados. Na indústria de sistemas embarcados, tem algumas semelhanças. De outras maneiras, você descobrirá que o firmware é um tipo conhecido como software de baixo nível.
Você pode até ver listas de empregos mencionando “Embedded Software Engineer” ou “Embedded Firmware Engineer” com a mesma descrição de trabalho. Isso acontece porque o lado do aplicativo do sistema é desenvolvido com o lado do sistema.
Por exemplo, ao trabalhar com o design barebone (sem um sistema operacional), você terá apenas alguns arquivos específicos do fornecedor do microcontrolador (CPU que suporta drivers e cabeçalhos) e alguns drivers de terceiros (para exibição e TCP/IP). Esses arquivos podem lidar com o lado do hardware do software.
Com drivers e cabeçalhos, você pode escrever software de aplicativo; posteriormente, todos os arquivos são combinados em um arquivo binário. Se você for um sistema operacional como FreeRTOS ou VxWorks, o RTOS assume a responsabilidade pelo gerenciamento de memória e troca de contexto. Apesar disso, você precisa escrever software de aplicativo com a ajuda de drivers de microcontrolador, drivers de terceiros e arquivos RTOS.
Firmware vs Software: Diferenças
Vamos mergulhar profundamente em algumas diferenças entre firmware e software.
FirmwareSoftwareÉ um tipo de software que controla o hardware e se atualiza regularmente. É um conjunto de instruções para o sistema do computador. Firmware é o software de baixo nível colocado entre o sistema operacional e o hardware. O software fica no topo do sistema operacional e não interage diretamente com o hardware. firmware, firmware de alto nível e firmware de subsistema. Inclui software de aplicativo, sistema, programação, middleware e driver. Seu tamanho é pequeno. Seu tamanho pode ser enorme, embora virtualmente. personalizado ou modificado de acordo com as preferências ou necessidades dos usuários,é programado apenas uma vez.Você pode instalar e desinstalar o software quantas vezes quiser.Você obterá firmware no armazenamento flash do hardware.É armazenado no secundário dispositivo de armazenamento do sistema de computador.A linguagem de programação de baixo nível é usada durante o desenvolvimento.A linguagem de programação de alto nível e baixo nível é usada durante o desenvolvimento.Ele roda diretamente em chips de memória que são memória secundária não volátil como EEPROMs e flash. É copiado de mídia removível, como DVDs, USBs, etc., e instalado nos dispositivos de armazenamento como SSDs ou discos rígidos. Os exemplos são firmware UEFI e BIOS fornecidos pelos fabricantes de placas-mãe de computador. Além disso, firmware OpenSource Router como OpenWrt e DD-WRT.Exemplos são sistemas operacionais como Linux, Android, Windows, etc., e aplicativos como navegadores, aplicativos, jogos, MS Office, etc.
Firmware vs Software: Casos de Uso
Casos de uso de firmware
Você obterá firmware na gama de equipamentos de computação, incluindo dispositivos complicados. Alguns usos do firmware no mundo real são os seguintes:
- Computador pessoal: O firmware de um computador vem embutido em um pequeno chip de memória. Periféricos de computador, como placas de vídeo, gráficos, etc., também contêm firmware.
- Eletrodomésticos: Máquinas de lavar e lava-louças utilizam firmware. Ele permite que a máquina se comunique com um computador configurando as configurações e controles.
- Dispositivos de armazenamento: discos rígidos, dispositivos de armazenamento portáteis e unidades USB contêm firmware que permite que os dispositivos funcionem com o sistema do computador.
- Cartões inteligentes: Os cartões inteligentes também contêm firmware para inserir instruções no chip para oferecer funcionalidades básicas, criptografia e autenticação.
- Automotivo: Os veículos contêm sensores, pequenos computadores e sistemas embarcados com firmware que os ajuda a realizar suas tarefas.
- Dispositivos móveis: laptops, tablets, smartphones e outros dispositivos móveis contêm firmware que permite que o hardware seja executado com vários softwares.
Casos de uso de software
Acho que quase todos os usuários até hoje conhecem software. Tudo o que eles estão instalando e baixando em seus computadores ou outros dispositivos está na forma de software. Já está adicionado à rotina de todos o uso de qualquer software. Tem amplas aplicações em todo o mundo.
Em termos de software aplicativo, os exemplos são:
- Software de processamento de texto: MS Word, Bloco de notas e Wordpad
- Software de planilha: Microsoft Excel, Apple Numbers, etc.
- Software de banco de dados: MS Access e Oracle, etc.
- Software de simulação: Simuladores científicos e simuladores de voo
- Software corporativo: sistema de gerenciamento de relacionamento com o cliente (CRM)
- Software multimídia: Media player e Real player
- Software educacional: Encarta, BritannicaMathematical, Google Earth, NASA World Wind
- Software de apresentação: Keynotes e Microsoft Powerpoint
- Software do trabalhador da informação: ferramentas de gerenciamento de recursos, ferramentas de documentação, etc.
- Conjuntos de aplicativos: Microsoft Office, OpenOffice, etc.
- Software de acesso a conteúdo: navegadores da Web, acesso a conteúdo por meio de players de mídia e muito mais
Em termos de engenharia de sistemas, os exemplos são:
- Sistemas operacionais como Windows, macOS e Linux
- Drivers de dispositivo
- Firmware
- BIOS e UEFI
- Tradutor de linguagem de programação
- Serviços de utilidade pública
Conclusão
Firmware é geralmente usado para microcodificar o sistema embarcado na maioria dos hardwares, enquanto software se refere a programas de alto nível. Substituir o firmware é complicado, mas no caso do software, você nunca enfrentará muitos problemas.
No entanto, o firmware é o software do sistema que controla o hardware de um dispositivo. O software, como um todo, é um conjunto de instruções que permitem que seu computador ou outros dispositivos executem tarefas. Espero que as principais diferenças e semelhanças entre firmware e software sejam aparentes agora.
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