Firmware

I et computersystem er en firmware (eller firmware , firmware , mikrokode , intern software eller endda indlejret software ) et program integreret i en computerhardware ( computer , kopimaskine , PLC ( API , APS ), harddisk , router , digitalt kamera , osv.) for at det fungerer.

Begrebets oprindelse

Det engelske ord firmware kommer fra firm ("resistent" eller "firm" på engelsk) og software ( software , computerprogram). Fast er en mellemtilstand mellem blød ("blød") og hård (henvisning til hardware eller computerhardware ). Den første firmware var mikrokode, og brugen udvidede betegnelsen til enhver form for grundlæggende software, der er gemt i strømsvigtbestandig ROM .

Beskrivelse

Den firmware tillader en hardware til at udvikle sig (via opdateringer ), integrere nye funktioner, uden at skulle helt revidere udformningen af hardwaren .

Den hukommelse , i hvilken firmware bosiddende kan være:

I de fleste tilfælde administrerer denne software det elektroniske systems interne funktion .

Generelt kombinerer firmware fordelene ved software, som kan ændres, og hardware, som er mere effektiv. Firmware interagerer på den anden side med hardwarekomponenter, der ikke længere kan ændres, når de er fremstillet, hvilket reducerer behovet for at opdatere den.

Det kan bemærkes, at:

Imidlertid er de to foregående tilfælde undertiden opfyldt, for eksempel når en enheds ROM indeholder en del af computerens BIOS såvel som firmwaren beregnet til styring af denne enhed. Dette gør det i øvrigt muligt at måle graden af ​​uafhængighed af en periferi over for typen af ​​værtsmaskine, fordi enhver udvidelse, der leveres med en BIOS til pc, kun kan bruges på en maskine af denne type, mens de, der kun bruger firmware er uafhængige af værtsmaskinen. Dette er for eksempel tilfældet med CD / DVD IDE-læsere / -forfattere, der overholder ATAPI- standarden og derfor fungerer på enhver IDE-maskine (PC, Mac osv.)

Firmware arkitektur

Adskillige arkitekturer er kendt i henhold til anvendelsesområdet for firmwaren , startende fra computere eller hjælpeprogrammer, men også efter typen af firmware . De forskellige firmwarearkitekturer er baseret på input-output-busser. Det er derfor hensigtsmæssigt at specificere, at der ikke er nogen standardarkitektur eller fast model af arkitektur til firmware .

Den firmware , som alle hukommelse systemer generelt er karakteriseret ved størrelsen af den hukommelse, inducerer tid flash, strømmen af overførsel og opdateringsmetode. Den firmware kan inddeles i to store grupper: typen 'binær', komprimeret eller ej, og den type arkiv .

I indbyggede systemer er firmwaren generelt organiseret som vist i figuren overfor. Under opstartsprocessen, den boot loader ( bootloader på engelsk), opretholdes. Det kan startes først, når systemet er tændt. Kernen i operativsystemet følger tæt bagud.

Den bootloader initialiserer den nødvendige hardware og forbereder opererer software miljøer. I detaljer opdeler det opladningsprocessen i to dele. Trin 1 er tæt relateret til hardwaren.

I den resterende plads gemmes applikationsprogrammer og organiseres generelt efter filsystem og RAM. Inden du starter trin 2, kontrollerer bootloaderen normalt en første 4 kb- kode  indlæst af hardwaren i henhold til den beskrevne opstartsproces.

Derefter indlæses trin 2 og startes. Dette trin giver dig mulighed for at starte de mere sofistikerede funktioner. Bootloaderen initialiserer de forskellige behov for hardwaren (porte, input og output). Derefter indlæses og startes systemkernen, der er ansvarlig for styring af systemressourcer, såsom forskellige processer, hukommelsesstyring. Således startes systemet, og applikationsprogrammer kan køre baseret på initialiseringsværdierne.

Opdatering

Den ende bruger normalt ikke har direkte adgang til firmwaren , men kan nogle gange ændre det ved at installere opdateringer til at drage fordel af forbedringer eller bug fixes . For at gøre dette skal firmwaren ligge i visse typer "omprogrammerbare" ROM-hukommelser, oftest er det EEPROM eller siden midten af ​​1990'erne flashhukommelse (det vil sige EEPROM'er). Hurtigt).

sikkerhed

Den firmware kan være mål for ondsindede handlinger at gøre enheden ubrugeligt eller at bruge den til at bryde ind i et netværk. I løbet af EUsecWest 2008 fremsatte Rich Smith muligheden for at iværksætte et permanent angreb på denial of service via en sikkerhedssårbarhed på firmwareopdateringssystemerne til svagt udstyr.

Hvis en sådan fejl kan udnyttes for at implementere et permanent angreb på denial of service, er det så muligt at udnytte denne fejl til at introducere en bagdør og komme ind i informationssystemet. Det er ofte udstyr, der konstant er i drift, der er mål for sådanne angreb.

Eksempler

BIOS

Den BIOS til stede i PC typen computere er firmwares .

EFI

Den firmware EFI (fra engelsk Extensible Firmware Interface ) er forpligtet til at erstatte den BIOSbundkortet af pc'en , fordi de har en simpel programmering af BIOS ikke.

Dens ulempe er at tilføje et ekstra lag mellem hardwaren og brugeren, kompenseret af en større hastighed af processorer og minder.

Andre eksempler

Noter og referencer

  1. “  firmware  ” , Le Grand Dictionnaire terminologique , Office québécois de la langue française (adgang til 22. februar 2021 ) .
  2. Kommissionen til berigelse af det franske sprog , "  microprogram  " , FranceTerme , Kulturministeriet (adgang til 22. februar 2021 ) .
  3. (en) [1] , Hongfei Yin, IEEE 2011, s.  1190 .
  4. John Bellardo, 12. USENIX Security Symposium, 4. - 8. august 2003, Washington, DC, USA, s.  3 .
  5. (in) Permanent denial-of-Service Attack Sabotages Hardware  " på webstedet darkreading.com af 19. maj 2008.
  6. "Firmwares til udstyr: Skal sikres?" » , På blogs.orange-business.com - adgang til 18. oktober 2012.

Se også