Firmware vs. Betriebssystem: Ihre Rollen in Computergeräten

Betriebssysteme und Firmware sind die wichtigsten Arten von Software in der Informatik; jede von ihnen hat eine spezifische Aufgabe. Diese beiden Softwarearten unterscheiden sich erheblich hinsichtlich ihres Zwecks und der Art und Weise, wie sie die Hardware steuern und verwalten.

Firmware gilt als einfacher und dient lediglich dazu, das Gerät funktionsfähig zu machen, während das Betriebssystem komplexer ist und es den Benutzern ermöglicht, mit ihren Geräten zu interagieren. Hier ist der Artikel. Wir werden uns eingehender mit der Erläuterung dieser Softwaretypen und ihren wesentlichen Unterschieden befassen.

Was ist Firmware?

Firmware ist eine Art Betriebssystem, das eine allgemeinere und auf niedrigerer Ebene liegende Kontrolle über die Funktionen des Geräts ausübt. Man kann sie mit einer Brücke vergleichen, die zwischen der übergeordneten Software und der physischen Hardware liegt.

Firmware ist Code, der in der Hardware integriert ist; der Begriff tauchte erstmals 1967 auf. Hier sind einige der wichtigsten Fakten zu dieser Art von Software, damit Sie ein besseres Verständnis davon erhalten:

• Sie ist in Assemblersprache geschrieben und besteht aus Low-Level-Code. Firmware ist für die Ausführung der grundlegendsten Funktionen erforderlich und wird im nichtflüchtigen Speicher abgelegt.
• Sie kann sowohl den Sekundär- als auch den Primärspeicher steuern. Der Vorgang läuft so ab, dass die Firmware während des Bootvorgangs Befehle an den RAM sendet, um Zugriff auf die Betriebssystemcodes zu erhalten, und einen weiteren Befehl an das ROM sendet.
• Die im ROM gespeicherte Firmware ist fest verdrahtet, und ihre Funktionen können nicht geändert werden, sodass ein Austausch nicht möglich ist. Außerdem kann sie in einem EPROM gespeichert sein. Heutzutage ist der Großteil der Firmware jedoch nicht fest programmiert, da sie auf einem Flash-Speicher gespeichert ist.
• Auf verschiedenen Prozessoren kommen unterschiedliche Arten von Firmware zum Einsatz, da diese unterschiedliche Aufgaben erfüllen.

Beim Systemstart wird als Erstes die Firmware aktiviert, die bestimmte Befehle an die Hardware sendet. Ein gutes Beispiel für Firmware ist das BIOS: Wenn das Gerät eingeschaltet wird, überprüft es, ob die Hardware ordnungsgemäß funktioniert. Danach wird das Betriebssystem in den RAM geladen. Die aktuellste verwendete Firmware-Variante heißt EFI.

Zu den Geräten, die Firmware nutzen, zählen unter anderem Backöfen, Mobiltelefone, Computer, Kameras, Geschirrspüler und viele andere.

Was ist ein Betriebssystem?

Das Betriebssystem ist das Erste, was vom BIOS geladen wird, wenn Ihr Gerät eingeschaltet wird. Es ist auf der Festplatte gespeichert und verwaltet die allgemeinen Komponenten des Geräts. Mit Hilfe des Betriebssystems werden alle anderen Anwendungen auf dem Gerät ausgeführt. Benutzer interagieren mit dem Betriebssystem über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) oder eine Befehlszeilenschnittstelle (CLI).

Dank des Betriebssystems können Benutzer innerhalb desselben Zeitraums zahlreiche Aufgaben ausführen. So ist es beispielsweise möglich, verschiedene externe Treiber zu steuern, Aufgaben im Zusammenhang mit der Speicher- und Dateiverwaltung durchzuführen sowie Ein- und Ausgabevorgänge zu nutzen. Jedes Betriebssystem besteht aus einer Shell und einem Kernel. Der Kernel ist für die Interaktion mit der Hardware zuständig, während die Shell als Schnittstelle zwischen dem Kernel und dem Endbenutzer dient.

Hier sind einige Arten von Betriebssystemen:

• Time-Sharing.
• Batch.
• Netzwerk.
• Verteilt.
• Echtzeit.

Zu den bekanntesten Beispielen für Betriebssysteme zählen Linux, Windows, Unix und Mac.  

Grundlegende Unterschiede zwischen Betriebssystem und Firmware

Zusammenfassung

Firmware lässt sich als eine Art von Software charakterisieren, die für die Steuerung der Hardware zur Ausführung bestimmter Aufgaben erforderlich ist. Ein Betriebssystem hingegen ist eine komplexere Software, die als Schnittstelle zwischen Software und Hardware fungiert.