Firmware

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Unter Firmware (vom engl. „firm“ = fest) versteht man Software, die in elektronische Geräte eingebettet ist. Sie ist zumeist in einem Flash-Speicher, einem EPROM, EEPROM oder ROM gespeichert und durch den Anwender nicht, oder nur mit speziellen Mitteln bzw. Funktionen austauschbar. Der Begriff leitet sich davon ab, dass Firmware gewissermaßen eine Zwischenstellung zwischen Hardware (also den physikalischen Anteilen eines Gerätes) und der Software (den ggf. austauschbaren Programmen eines Gerätes) einnimmt.

Als Firmware bezeichnet wird sowohl die Betriebssoftware von diversen Geräten oder Komponenten (z. B. Mobiltelefon, Fernsteuersender, Festplatte, Drucker), als auch die grundlegende Software eines Computers (z. B. BIOS), die auf dem Motherboard notwendig ist um das eigentliche Betriebssystem laden und betreiben zu können.

Inhaltsverzeichnis 1 Ursprung des Wortes 2 Verwendung 3 Aktualisierung von Firmware 4 Quellen

[Bearbeiten] Ursprung des Wortes

„Firmware“ wurde von Ascher Opler 1967 in einem Artikel in Datamation geprägt.^[1] Ursprünglich wurde damit der Microcode im schreibbaren Steuerspeicher eines Mikroprozessors in einem Computer bezeichnet, wo der Befehlssatz der CPU abgelegt wird. Die Firmware konnte neu geladen werden um den Befehlssatz zu ändern. Firmware war deshalb nicht im Maschinencode der CPU geschrieben, sondern in Mikrocode. Im ursprünglichen Sinn wurde Firmware klar von Hardware (der CPU selber) und Software (die Programme die auf einer CPU laufen) abgegrenzt.

Später wurde der Term für Mikrocode benutzt, egal ob er im RAM oder ROM lag.

Danach wurde der Term nochmals weiter gefasst für alles was im ROM gespeichert ist, wie Prozessormaschinenbefehle für das BIOS, Boot-Loader, oder andere spezialisierte Programme.

[Bearbeiten] Verwendung

Firmware wird beispielsweise verwendet in Festplattenrekordern, DVD-Brennern, DVD-Playern, neueren Fernsehgeräten, Haushaltsgeräten, Digitalkameras, Computerteilen (Grafikkarten, Laufwerken, usw.) und vielen anderen Geräten. Sie befindet sich auch in eingebetteten Systemen wie ADSL-Modems oder Mobiltelefonen. Im modernen Automobil befinden sich typischerweise 15 bis 50 Steuergeräte (z. B. ABS, ESP, ACC, Airbags, Motorsteuerung, Tacho, Radio, Klimaanlage, Bodycontroller, Einparkhilfe oder Fensterheber), von denen jedes seine eigene Firmware beinhaltet.

Bei Computern dient Firmware dazu, nach dem Einschalten die Hardware soweit zu konfigurieren, dass das eigentliche Betriebssystems von einer Festplatte in den Hauptspeicher geladen werden kann; danach wird die Kontrolle von der Firmware an den soeben geladenen Betriebssystemteil abgegeben, der dann den weiteren Startvorgang durchführt. Bei PCs wird diese Firmware BIOS genannt.

[Bearbeiten] Aktualisierung von Firmware

Traditionell ist Firmware in einem Festwertspeicher (ROM) oder einmal (im Werk) programmierbaren Speicher gespeichert, was zur Aktualisierung den Austausch von Bauteilen nötig macht.

Bei aktuellen Geräten ist es aber immer häufiger möglich, die Firmware zu aktualisieren. Flash-Speicher oder EEPROMs können über spezielle Verfahren gelöscht und neu beschrieben werden. Diesen Vorgang nennt man umgangssprachlich Flashen. Die Neuprogrammierung eines Flash-Speichers ermöglicht die Fehlerbehebung sowie die Nachrüstung neuer Funktionen. Schlägt die Firmware-Aktualisierung zum Beispiel durch eine Unterbrechung der Stromzufuhr während des Schreibens fehl, so ist es möglich, dass das Gerät dabei unbrauchbar wird: Wenn die elementaren Funktionen zur Aktualisierung der Firmware selbst gelöscht und nicht erfolgreich erneuert werden, kann eine funktionsfähige Firmware möglicherweise nur noch mit speziellen Hilfsmitteln durch den Hersteller wieder hergestellt werden.

In seltenen Fällen ist die Firmware von Computer-Zubehörteilen nicht im Gerät selbst dauerhaft gespeichert, sondern wird während des Bootvorganges oder beim Einstecken des Gerätes in einen RAM-Baustein, der sich im Gerät befindet, geschrieben. Eine Aktualisierung ist hierbei meist extrem einfach, da die Firmware einfach als Datei im lokalen Dateisystem des Rechners abgelegt ist und durch überschreiben der Datei aktualisiert werden kann. Diese Variante ist insbesondere bei WLAN-Karten (PCI oder PCMCIA), sowie WLAN-Adaptern (USB) häufig anzutreffen.

[Bearbeiten] Quellen

1. ↑ Opler, Ascher: Fourth-Generation Software. In: Datamation. 13, Nr. 1, January 1967, S. 22-24