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Signal-What-is-Firmware-and-How-Does-it-Work-Hero

Escrito por Oliver Buxton
Publicado em July 14, 2023
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    O que é firmware?

    Firmware é um tipo de software que fornece instruções de máquina aos componentes de hardware de um dispositivo, permitindo que ele funcione em um nível básico. Como o firmware é instalado pelo fabricante e normalmente não pode ser removido, às vezes é chamado de software incorporado.

    Como o firmware funciona?

    O firmware funciona fornecendo comunicações entre o sistema operacional e o hardware — o firmware essencialmente instrui um dispositivo sobre como funcionar em um nível muito fundamental. O nome "firmware" vem dessa função de intermediário entre o hardware e outras formas de software no dispositivo.

    Por exemplo, quando você liga um dispositivo, o firmware primeiro ativa e inicia todos os processos necessários para iniciar o dispositivo, como despertar o hardware necessário para iniciar o sistema operacional.

    Um diagrama que mostra como o firmware permite que o hardware opere e interaja com o software.Durante o proceso de iniciação, o firmware ativa o hardware necessário para inicializar o sistema operacional.

    Como o firmware precisa reter informações permanentemente, mesmo quando o dispositivo é desligado, ele geralmente é armazenado na memória flash somente leitura (ROM) "não volátil" do sistema e funciona separadamente de outros tipos de software instalados na RAM regravável. Mas o funcionamento exato do firmware e o local onde ele é armazenado dependem de seu tipo e finalidade específicos.

    Tipos de firmware

    O firmware do sistema é o software fundamental usado para as operações básicas de computação, como inicialização, carregamento de sistemas operacionais, reconhecimento de elementos de hardware e comunicação entre eles. Mas o firmware pode ser melhor categorizado, de acordo com onde está posicionado na pilha de software de um dispositivo.

    Aqui estão os diferentes tipos de firmware que podem ser encontrados em um dispositivo, dependendo de seu nível de sofisticação e complexidade:

    Firmware de baixo nível

    O firmware de baixo nível é uma parte intrínseca do hardware de um dispositivo e é armazenado em chips de memória somente leitura (ROM) ou ROM programável (PROM) que não podem ser atualizados ou reescritos. Os dispositivos que usam apenas esse tipo de firmware geralmente têm uma única finalidade (pense em despertadores digitais ou controles remotos de TV), com o firmware atuando essencialmente como o sistema operacional.

    Firmware de Alto nível

    O firmware de alto nível é instalado em chips de memória flash "não voláteis" regraváveis de um sistema, em vez de ROM, o que significa que ele pode ser modificado e atualizado. Encontrado em dispositivos como PCs, Macs e consoles de jogos, ele é chamado de firmware de "alto nível" porque fica acima do firmware de baixo nível na pilha de software e executa instruções e funções mais complexas.

    Firmware de subsistema

    A definição de firmware de subsistema, ou firmware de dispositivo, é um tipo especial de firmware de alto nível que é executado independentemente do firmware do sistema principal. Exemplos de componentes de hardware de subsistema que normalmente têm seu próprio firmware dedicado incluem CPUs, placas de som e monitores.

    As atualizações de firmware são importantes?

    As atualizações de firmware são importantes porque permitem que os fabricantes garantam que seus dispositivos permaneçam compatíveis com novos formatos de software. Por exemplo, seu telefone pode precisar de uma atualização para que possa se comunicar com uma nova versão do iOS ou Android e integrar novos recursos.

    Mas não se trata apenas de uma questão de compatibilidade. As atualizações de firmware resolvem falhas e bugs, evitam falhas e ajudam a evitar que os computadores fiquem mais lentos com o passar do tempo. Além de corrigir problemas de desempenho, as atualizações de firmware também contribuem para aumentar a segurança do dispositivo.

    Uma descrição dos benefícios das atualizações de firmware, incluindo maior segurança, compatibilidade e desempenho aprimorado.Os benefícios das atualizações de firmware incluem compatibilidade, desempenho e segurança aprimorados.

    O que é segurança de firmware?

    A segurança do firmware protege contra hackers que exploram vulnerabilidades no código do firmware para obter acesso não autorizado a um dispositivo e instalar malware ou roubar dados. Historicamente, a segurança do firmware era uma preocupação especial para dispositivos como roteadores e servidores.

    Porém, com o surgimento das residências inteligentes, a segurança do firmware é cada vez mais importante para garantir que os dispositivos da Internet das Coisas (IoT) não sejam um alvo fácil para ameaças como os rootkits de firmware — um tipo de malware particularmente furtivo que se esconde no código do firmware, fora da vista de todos, exceto dos melhores scanners antivírus.

    Quando se trata de manter a segurança do firmware de seus próprios dispositivos, o elemento mais importante é manter o firmware totalmente atualizado. Isso ocorre porque as atualizações de firmware incluem patches projetados para corrigir problemas existentes que poderiam ser usados como uma via de ataque.

    Qual é a diferença entre firmware e software?

    Tecnicamente, o firmware é um tipo de software, mas há uma clara distinção entre as funções de cada um. Às vezes chamado de "software para hardware", o firmware não é projetado para interagir com o usuário, mas permite que o dispositivo funcione em um nível básico e se comunique com elementos do sistema mais amplo.

    O software não depende diretamente de um componente de hardware específico. Nesse sentido, o software está "acima" do firmware na hierarquia do sistema. É o firmware, juntamente com seus componentes de hardware integrados, que executa o software na forma de sistemas operacionais, programas e aplicativos com os quais você interage.

    Quando se trata de atualizar o firmware em comparação com os pesos pesados do software, como o sistema operacional, faça de ambos uma prioridade. Se o firmware ou o sistema operacional falhar, o dispositivo não funcionará corretamente. O mesmo pode ser dito sobre os drivers.

    Os drivers são um tipo de firmware?

    Embora os drivers e o firmware sejam ambos tipos de software que facilitam as operações de hardware, eles têm finalidades diferentes. Diferentemente do firmware, que é programado diretamente em um dispositivo de hardware para fornecer instruções de máquina, os drivers permitem que um sistema operacional reconheça e se comunique com um determinado tipo de dispositivo, como um mouse ou monitor, quando ele está conectado.

    Que tipos de dispositivos usam firmware?

    O firmware pode ser encontrado em uma ampla variedade de dispositivos modernos. Na verdade, quase todos os dispositivos digitais, de lâmpadas inteligentes a fones de ouvido, dependem do firmware para funcionar. Aqui estão alguns exemplos comuns:

    Desktops e laptops

    O firmware de um computador é conhecido como BIOS ou Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) e é armazenado na memória dedicada da placa-mãe ou da placa lógica em um Mac. O firmware do computador é usado para iniciar o sistema operacional. Muitos periféricos e dispositivos relacionados, como roteadores, também têm seu próprio firmware.

    Dispositivos inteligentes

    De televisores a geladeiras, qualquer dispositivo que tenha recursos inteligentes ou conectividade de IoT terá firmware. O firmware e o software desses equipamentos não precisarão ser atualizados com a mesma frequência que o firmware dos computadores.

    Dispositivos móveis

    Todos os telefones, tablets e smartwatches precisam de firmware para funcionar. O tipo de firmware varia devido aos diferentes requisitos do iOS na Apple e do Android em dispositivos como os da Samsung.

    Eletrodomésticos

    Os aparelhos domésticos que podem ser programados, como micro-ondas e máquinas de lavar, usarão firmware para comunicar instruções e entradas do usuário aos elementos mecânicos da máquina.

    Carros

    De sensores a sistemas de navegação, grande parte da tecnologia dos carros modernos agora tem seu próprio firmware dedicado à execução de tarefas específicas.

    Quais são os benefícios de atualizar o firmware?

    Uma atualização de firmware melhorará a estabilidade, a segurança e o desempenho do seu dispositivo, incluindo correções, patches e atualizações de compatibilidade. Essas atualizações podem ajudar seu dispositivo a funcionar com novos sistemas operacionais ou adicionar novos recursos e funcionalidades.

    Estabilidade

    A implementação de atualizações de firmware pode ajudar a manter a estabilidade de um sistema, eliminando bugs e problemas e, ao mesmo tempo, garantindo a compatibilidade com novos componentes de hardware e software. A estabilidade da sua CPU pode ser avaliada com um teste de estresse para identificar problemas de desempenho.

    Segurança

    O firmware é geralmente vulnerável a ataques, pois raramente é projetado com medidas de segurança. Isso pode facilitar a inclusão de exploits no código do firmware sem que sejam detectados, criando uma porta aberta para o malware.

    A aplicação de correções de segurança assim que estiverem disponíveis é vital para proteger seu firmware e corrigir possíveis explorações e resolver vulnerabilidades que podem fazer com que sua atividade seja monitorada, seus dados sejam roubados ou seu sistema se torne inutilizável.

    Desempenho

    As atualizações de firmware melhoram o desempenho, eliminando falhas e ineficiências nas operações de hardware e habilitando novos recursos, como a compatibilidade com novos formatos de música e vídeo. Às vezes, dispositivos mais antigos, que parecem estar nas últimas, podem ser revitalizados por uma atualização abrangente do firmware.

    Como aplicar atualizações de firmware

    Muitos fabricantes de dispositivos fornecem atualizações over-the-air (OTA) regulares e as entregam com uma atualização ou notificação de firmware, o que significa que tudo o que você precisa fazer é clicar para instalar a atualização. Se você tiver que aplicar a atualização manualmente, proceda com cuidado — a instalação do tipo errado de firmware pode causar o mau funcionamento do dispositivo.

    Siga estas dicas para atualizar o firmware (também conhecido como flashing do firmware) com segurança:

    • Identifique o modelo exato e a versão do firmware que seu dispositivo está executando. Isso geralmente pode ser encontrado no menu de configurações do dispositivo ou no aplicativo usado para se comunicar com ele.

    • Encontre o site do fabricante e pesquise seu modelo exato. Faça o download de atualizações somente do site oficial para evitar a instalação inadvertida de software mal-intencionado. Alguns fabricantes podem fornecer uma ferramenta que identificará e fará o download da atualização mais recente para seu sistema.

    • Certifique-se de que o dispositivo está ligado numa tomada confiável e não instale atualizações contando apenas com a energia da bateria. O firmware é essencial para o seu dispositivo, portanto, uma falha na instalação devido à falta de energia pode "bloqueá-lo", tornando-o completamente inutilizável.

    • Se você tiver problemas com seu firmware, não o desinstale. Em vez disso, atualize-o ou substitua-o por uma versão diferente.

    • Se estiver usando um Mac, talvez seja necessário digitar uma senha de firmware. Isso pode ser ativado ou desativado no macOS Recovery > Utilities > Startup Security Utility (ou Firmware Password Utility).

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