#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

ファームウェア

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簡単にいうと…

ファームウェアとは

 ハードウェア制御用にプリインストールされる

プログラムです。

ソフト(soft:柔らかい)ウェアの中でもハードウェア寄りなので、とくにファーム(firm:堅い)ウェアと呼ばれます。

詳しくいうと…

ファームウェアと呼ばれるプログラムは、電子基盤上のROM(読出専用メモリ)内にプリインストールされています。

このファームウェアによって、接続されている数々のハードウェアを制御しているのです。

 

種類

ファームウェアには以下のような種類があります:

 ・BIOS

 ・二次ブートローダ

 ・組込みシステム

 

BIOS

BIOS(Basic Input/Output System)は、パソコンなどコンピュータ用のファームウェアです。

パソコンに接続されているUSBメモリやCD/DVDドライブ、またパソコン内でマザーボードと接続されているメモリ、HDD/SSD、ファンなどを制御しています。

またBIOSは、コンピュータの電源ON時に、次に説明する二次ブートローダを呼び出すことで、OSを起動する準備もしています。

 

二次ブートローダ

二次ブートローダは、電源ON⇒BIOS起動後に、OSを呼び出すタイプのファームウェアです。

Windowsだと「BOOTMGR」が、Linuxだと「SYSLINUX」などの二次ブートローダが、それぞれOSを起動しています。

 

この二次ブートローダとの対比で、先述のBIOSのことを一次ブートローダとも呼びます。
 

組込みシステム

組み込みシステムは、家電製品や機械などに組み込まれているファームウェアです。

機器の構成に応じて、多種多様な組込みシステムがオーダーメイドで開発されています。

 

たとえば、

 ・産業機器(POSレジ、ルーター、産業用ロボット、自動販売機、ATM、信号機)

 ・医療機器(心電計、電子体温計、AED、各種検査機器)

 ・輸送機器(自動車、カーナビシステム、航空機鉄道車両、宇宙船、エレベータ)

 ・家電製品(炊飯器、洗濯機、エアコン、携帯電話、デジカメ、ゲーム機、テレビ)

などなど。

これら電子機器はそれぞれ独自のハードウェア構成をとっていますね。ATMなら通帳をスキャンしたり現金を出し入れしたり、信号機なら一定間隔で点灯色を切り替えたり、と多彩なハードウェアが作動しています。

ファームウェアは、これら可動・点灯などする各種機器の制御を行なっています。

これら組み込みシステムにおいても、それぞれファームウェア上でOSを持つことがあります。たとえばスマートフォンやタブレットなら、Apple社のiOSが有名ですね。

そのほか、一般にはITRONやVxWorks、Windows Embedded Compactなどがあります。

 

 

以上のようにファームウェアは、電子機器に接続されたハードウェアを制御するとともに、パソコンなどではOSを起動する準備も整える、なくてはならないプログラムなのでした。

 

・ファームウェアとは、ハードウェア制御用にプリインストールされるプログラムだよ
・コンピュータ向けにはBIOSや二次ブートローダがあり、電子製品向けには組込みシステムがあるよ
 

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ファームウェアをより意識するのは組込みエンジニアですが、そんな組込みシステムのハードウェア&ソフトウェア概要、プログラミング制御などを解説する1冊です。

日頃意識しないファームウェアのハードウェア制御について、この機会にしっかりと学びたい方向けです。

 
 

つまり…

ファームウェアとは

 ハードウェア制御用にプリインストールされる

プログラムなわけです。

 

インターネット接続に必要なルータも、たまに管理画面を開くと「ファームウェアを更新してください」とアナウンスが表示されるのぅ。

似たプログラムに、デバイスドライバがある。プリンタなどをパソコンへ接続するときお世話になるが、こちらはOS上で動くからミドルウェアにカテゴライズされるわぃ。

歴史のツボっぽくいうと…

  • 1965年
    初期の組み込みシステム
    アメリカ・マサチューセッツ工科大学のチャールズ・スターク・ドラッパーらが、アポロ誘導コンピュータを開発する

  • 1975年
    BIOSの用語登場
    アメリカのコンピュータ工学者ゲイリー・キルドールが、自身の開発したOS(CP/M)の起動時ハードウェアアクセス用プログラムコードに「BIOS」と名付ける
    以降、この名称がハードウェアアクセスのプログラム名として定着する

  • 2000年
    EFI仕様のリリース
    アメリカ・インテル社が、高性能・大容量マシンに適用するため、従来のBIOSのプログラム仕様を変更し、EFI仕様としてリリースする

  • 2011年
    UEFI仕様の普及
    EFIから名称を変えたUEFI仕様が、2TB以上の容量を持つハードディスクに対応するため、本格的に採用されはじめる

 

 

<参考文献>(2019/09/16 visited)

ファームウェア - Wikipedia
ブート - Wikipedia
組み込みオペレーティングシステム - Wikipedia
Embedded system - Wikipedia
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