Firmwareohjelmisto

Firmwareohjelmisto (firmware) tarkoittaa laitteistoon kiinteästi sidottua ohjelmistoa, joka on tallennettu pysyvään muistiin, usein flashiin. Sen tehtävänä on huolehtia laitteen perustoiminnasta, käynnistyksestä ja laitteiston hallinnasta. Toisin kuin yleinen sovellusohjelmisto, firmware on tiukasti vuorovaikutuksessa laitteen komponenttien kanssa ja usein osittain riippuvaista laitteistoympäristöstä.

Firmware voi sisältää bootloaderin, laiteohjaimet sekä järjestelmän komponeita ajureita, jotka mahdollistavat esimerkiksi antureiden, muistien ja liitäntöjen toiminnan. Päätavoitteena on luotettava ja deterministinen suorituskyky, usein realiaikavaatimusten puitteissa. Laitteistokohtaiset ominaisuudet ja rajoitteet vaikuttavat sekä kehitykseen että päivitysmenetelmiin.

Kehitys ja testaus tapahtuvat usein C- tai C++ -kielillä, osin assemblerilla, ja käytössä voivat olla RTOS-ympäristöt tai kehykset, joissa on tiukat muistivaramäärät ja aikakriteerit. Firmware voidaan kehittää sekä suljetulla että avoimella lähdekoodilla, ja sen elinkaari sisältää sekä valmistuksen aikaisen ohjelmoinnin että mahdolliset kenttäpäivitykset ja korjaukset.

Päivitykset tapahtuvat useimmiten OTA-tekniikalla (over-the-air), USB- tai sarjaporttiyhteyksillä. Tietoturva on keskeistä: allekirjoitukset, Secure Boot, salaus ja rollback-ominaisuudet estävät luvattomat muutokset ja mahdollistavat takaisinpalautuksen, jos päivitys epäonnistuu. Yleisiä esimerkkejä ovat PC- BIOS/UEFI, reitittimien ja verkko­laitteiden firmware sekä monien älylaitteiden ja teollisuuslaitteiden ohjelmisto.

Firmwareohjelmiston hallintaan kuuluu versionointi, saumaton تحديث, testaus ja dokumentointi. Sen avulla voidaan varmistaa yhteensopivuus, turvallisuus sekä laitteen pitkän elinkaaren aikana tapahtuvat parannukset.