موقف من الحياة اليومية#
فتحت صفحة إعدادات الراوتر، أو التلفزيون ظهرت عليه رسالة: «يتوفر تحديث للبرامج الثابتة (Firmware). هل تريد التحديث الآن؟».
إنت متعود تحدّث التطبيقات على الموبايل كل شوية من غير تفكير. لكن الكلمة دي غريبة: يعني إيه «فيرموير»؟ هو تطبيق؟ ولا جزء من الجهاز نفسه؟ وليه الرسالة بتقولك ما تفصلش الكهربا وهو بيتحدّث؟
علشان نجاوب، محتاجين نعرف 3 كلمات بتتكرر كتير في عالم الكمبيوتر: الهاردوير والسوفتوير والفيرموير.
خلاصة سريعة#
- الهاردوير (Hardware · العتاد (الهاردوير)المكونات المادية الملموسة للحاسوب، مثل المعالج والذاكرة ووحدة التخزين والشاشة.عرض في القاموس): القطع المادية اللي تقدر تلمسها، زي المعالج والذاكرة والشاشة.
- السوفتوير (Software · البرمجيات (السوفتوير)البرامج والبيانات المرتبطة بها، تُخزَّن في العتاد وتعمل عليه، ويمكن تعديلها أثناء التشغيل، مثل نظام التشغيل والتطبيقات.عرض في القاموس): البرامج والبيانات اللي بتشتغل على القطع دي وبتتغير طول الوقت، زي نظام التشغيل والتطبيقات.
- الفيرموير (Firmware · البرامج الثابتةبرامج وبيانات مخزنة داخل قطعة العتاد نفسها، لا تتغير أثناء التشغيل العادي، ويمكن للشركة المصنعة تحديثها بطريقة خاصة.عرض في القاموس): برنامج متخزن جوه القطعة نفسها علشان تشتغل. ما بيتغيرش وهي شغالة عادي، والشركة المصنعة هي اللي بتبعت تحديثاته.
ببساطة#
تخيّل بيت:
- الحيطان والأوض والأبواب هي الهاردوير: حاجات ثابتة تقدر تلمسها.
- العفش اللي بتغيّره وتحرّكه وقت ما تحب هو السوفتوير.
- شبكة الكهربا اللي جوه الحيطان هي الفيرموير: اللي بنى البيت عملها، وهي اللي بتخلي كل حاجة تشتغل. نادرًا ما بتتغير، ولو حد عدّلها غلط ممكن البيت كله يفصل.
بالتفصيل#
الهاردوير: القطع اللي بتلمسها#
الهاردوير هو كل المكونات المادية للجهاز. يعني أي حاجة ليها وزن وتقدر تمسكها بإيدك: المعالج، والذاكرة، ووحدة التخزين، والشاشة، والكيبورد، والماوس، وحتى الكابلات.
الهاردوير لوحده ما يعرفش يعمل حاجة. هو زي مطبخ مجهز بأحسن الأدوات، لكن مفيش حد بيطبخ فيه ولا وصفة يمشي عليها.
السوفتوير: البرامج اللي بتشغّل القطع#
السوفتوير هو البرامج والبيانات اللي بتتخزن على الهاردوير وبتشتغل عليه. وأهم ما يميزه إنه بيتغير وهو شغال: بتفتح ملف وتعدّله، بتثبّت تطبيق وتمسحه، بتحدّث نظام التشغيل.
وفيه نوعين أساسيين من السوفتوير لازم تعرفهم:
- نظام التشغيل (Operating System · نظام التشغيلالبرنامج الرئيسي الذي يدير الحاسوب، وتتعامل معه التطبيقات في الواجهة وإدارة الملفات وغيرها.عرض في القاموس): البرنامج الرئيسي اللي بيدير الجهاز كله، زي Windows أو Android أو Linux. التطبيقات بتتعامل معاه علشان تعرض الشاشة وتحفظ الملفات.
- التطبيقات: البرامج اللي إنت بتستخدمها مباشرة، زي المتصفح والألعاب وتطبيقات الرسائل.
الفيرموير: البرنامج اللي جوه القطعة نفسها#
الفيرموير نوع خاص من البرامج، متخزن في ذاكرة جوه قطعة الهاردوير نفسها. وظيفته إنه يخلي القطعة دي تشتغل وتعرف تتكلم مع باقي الجهاز.
الفرق بينه وبين السوفتوير العادي إن الفيرموير ما بيتغيرش وهو شغال عادي. إنت ما بتفتحهوش ولا بتعدّل فيه زي الملفات. لكن الشركة المصنعة ممكن تبعت تحديث ليه بطريقة خاصة.
الفيرموير موجود في أماكن كتير غير اللي في بالك:
| الجهاز أو القطعة | دور الفيرموير فيها |
|---|---|
| الكمبيوتر (اللوحة الأم) | أول برنامج بيشتغل لما تفتح الجهاز، وبيجهّز القطع ويشغّل نظام التشغيل. |
| كارت الشاشة وكارت الشبكة | بيجهّز القطعة نفسها علشان تشتغل مع الجهاز. |
| الراوتر | البرنامج اللي الراوتر بيشتغل بيه، والشركة المصنعة بتطلّع تحديثات ليه. |
| الأنظمة المدمجة (Embedded System · النظام المدمجحاسوب مدمج داخل جهاز أو آلة لأداء مهمة محددة، ولا يراه المستخدم عادةً، مثل الحاسوب الذي يتحكم في فرامل السيارة أو إشارات المرور.عرض في القاموس) | زي الكمبيوترات الصغيرة اللي جوه العربية (الفرامل والوسادة الهوائية) وإشارات المرور، وبرنامجها متخزن جواها. |
إزاي التلاتة بيشتغلوا مع بعض؟#
لما تدوس على زرار تشغيل الكمبيوتر، بيحصل الآتي بالترتيب. والعملية دي اسمها الإقلاع (Boot · الإقلاععملية تشغيل الحاسوب منذ لحظة الضغط على زر التشغيل، وفيها تُهيأ القطع ثم يُحمَّل نظام التشغيل.عرض في القاموس):
- الكهربا بتوصل للهاردوير. المعالج والذاكرة وباقي القطع بيبدأوا يشتغلوا.
- الفيرموير بيشتغل الأول. في الكمبيوتر اسمه BIOS (BIOS (Basic Input/Output System) · نظام الإدخال والإخراج الأساسيالبرنامج الثابت الذي يعمل أولًا عند تشغيل الحاسوب، فيهيئ القطع ويختبرها ثم يحمّل نظام التشغيل. ويُستخدم الاسم أحيانًا لكل أنواع برامج الإقلاع الثابتة بما فيها UEFI.عرض في القاموس) أو UEFI (UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) · الواجهة الموحدة للبرامج الثابتة القابلة للتوسعنوع أحدث من برامج الإقلاع الثابتة حلّ محل BIOS التقليدي في كثير من الحواسيب الحديثة.عرض في القاموس)، وهو أول برنامج بيشتغل على المعالج. بيجهّز القطع الأساسية ويختبرها.
- الفيرموير بيدوّر على نظام التشغيل في وحدة التخزين ويبدأ يشغّله.
- نظام التشغيل بياخد القيادة، وبعدها تقدر تفتح تطبيقاتك.
يعني الفيرموير هو الجسر بين القطع الصامتة ونظام التشغيل. من غيره، الهاردوير ما يعرفش يبدأ منين.
ليه بنحدّث الفيرموير؟#
الشركات المصنعة بتطلّع تحديثات للفيرموير لأسباب زي:
- تصليح أخطاء في طريقة شغل الجهاز.
- سد ثغرات أمنية ممكن حد يستغلها.
- دعم قطع جديدة ما كانتش موجودة وقت تصنيع الجهاز.
- تحسين الأداء.
وعلشان كده، الوكالة الأمريكية للأمن السيبراني (CISA) بتنصح بتحديث فيرموير الراوتر بانتظام من موقع الشركة المصنعة. وبعض الراوترات فيها اختيار للتحديث التلقائي.
إزاي تحدّث الفيرموير بأمان؟#
للمتعمقين
التعريفات الأصلية
قاموس مصطلحات أمن الإنترنت (RFC 4949) الصادر عن IETF، وهي الجهة اللي بتكتب معايير الإنترنت، بيعرّف التلاتة كده:
- Hardware: المكونات المادية لنظام المعلومات.
- Software: برامج وبيانات متخزنة في الهاردوير وبتشتغل عليه، و«ممكن تتكتب أو تتعدّل وهي شغالة».
- Firmware: برامج وبيانات متخزنة في الهاردوير، «عادةً في ذاكرة ROM أو PROM»، و«ما ينفعش تتكتب أو تتعدّل وهي شغالة».
من ROM لـ Flash
التعريف ده صدر سنة 2007، وبيقول إن الفيرموير «عادةً» بيتخزن في ROM، وهي ذاكرة للقراءة بس. لكن دليل NIST لحماية BIOS (SP 800-147) بيوضح إن فيرموير الكمبيوتر بقى بيتخزن في ذاكرة Flash، اللي ممكن تتكتب من جديد، وإن الشركات «بتحدّث الفيرموير كتير». علشان كده الفيرموير النهارده ما بيتغيرش وهو شغال، لكنه قابل للتحديث بطريقة مخصوصة.
مراحل الإقلاع حسب NIST
حسب SP 800-147، الإقلاع في BIOS بيمشي عادةً على المراحل دي:
- تشغيل جزء صغير من الفيرموير الأول، ممكن يتأكد إن باقي أجزاء الفيرموير سليمة ومحدش عدّلها.
- تجهيز واختبار القطع الأساسية، زي اللوحة الأم والذاكرة والمعالج.
- تشغيل أجزاء فيرموير إضافية، بعضها متخزن في القطع نفسها زي كارت الشاشة وكارت الشبكة.
- اختيار جهاز الإقلاع، زي الهارد ديسك أو فلاشة USB.
- تحميل نظام التشغيل، وبعدها السيطرة بتنتقل من BIOS لنظام التشغيل.
BIOS القديم وUEFI
حسب نفس الدليل، UEFI بيمشي على نفس الفكرة العامة، لكن الكود بتاعه بيشتغل على المعالج في وضع 32 أو 64 بت، بدل وضع 16 بت اللي كان BIOS القديم بيشتغل بيه غالبًا. وNIST بتستخدم كلمة BIOS أحيانًا علشان تقصد النوعين.
ليه الفيرموير مهم أمنيًا؟
NIST بتحذر إن أي تعديل خبيث في BIOS ممكن يبوّظ الجهاز تمامًا، أو يخلي برنامج ضار يفضل مستخبي فيه. علشان كده بتوصّي إن تحديثات BIOS ما تتقبلش غير لو موقّعة رقميًا من الشركة المصنعة، والجهاز يتحقق من التوقيع قبل التحديث.
وفي دليل تاني (SP 800-193)، بتحط NIST 3 مبادئ لحماية الفيرموير:
- الحماية: منع أي تعديل مش مسموح بيه.
- الاكتشاف: معرفة إن فيه تعديل حصل.
- الاسترجاع: رجوع الجهاز لحالة سليمة بسرعة وأمان.
أخطاء شائعة#
- «الفيرموير هو نفسه الهاردوير»: غلط. الفيرموير برنامج، لكنه متخزن جوه قطعة الهاردوير. القطعة نفسها هي الهاردوير.
- «السوفتوير يعني التطبيقات بس»: غلط. نظام التشغيل سوفتوير برضه.
- «تحديث الفيرموير زي تحديث أي تطبيق، ممكن أقفل الجهاز في نصه»: غلط وخطير. قطع التحديث ممكن يبوّظ القطعة.
- «أنزّل الفيرموير من أي موقع لقيته»: غلط. نزّله من موقع الشركة المصنعة الرسمي بس، أو من إعدادات الجهاز نفسه.
المصطلحات#
- العتاد (Hardware · العتاد (الهاردوير)المكونات المادية الملموسة للحاسوب، مثل المعالج والذاكرة ووحدة التخزين والشاشة.عرض في القاموس): المكونات المادية الملموسة للحاسوب.
- البرمجيات (Software · البرمجيات (السوفتوير)البرامج والبيانات المرتبطة بها، تُخزَّن في العتاد وتعمل عليه، ويمكن تعديلها أثناء التشغيل، مثل نظام التشغيل والتطبيقات.عرض في القاموس): البرامج والبيانات التي تعمل على العتاد ويمكن تعديلها أثناء التشغيل.
- البرامج الثابتة (Firmware · البرامج الثابتةبرامج وبيانات مخزنة داخل قطعة العتاد نفسها، لا تتغير أثناء التشغيل العادي، ويمكن للشركة المصنعة تحديثها بطريقة خاصة.عرض في القاموس): برامج مخزنة داخل قطعة العتاد، لا تتغير أثناء التشغيل العادي، وتحدّثها الشركة المصنعة.
- نظام التشغيل (Operating System · نظام التشغيلالبرنامج الرئيسي الذي يدير الحاسوب، وتتعامل معه التطبيقات في الواجهة وإدارة الملفات وغيرها.عرض في القاموس): البرنامج الرئيسي الذي يدير الحاسوب وتتعامل معه التطبيقات.
- الإقلاع (Boot · الإقلاععملية تشغيل الحاسوب منذ لحظة الضغط على زر التشغيل، وفيها تُهيأ القطع ثم يُحمَّل نظام التشغيل.عرض في القاموس): عملية تشغيل الحاسوب حتى تحميل نظام التشغيل.
- نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS (Basic Input/Output System) · نظام الإدخال والإخراج الأساسيالبرنامج الثابت الذي يعمل أولًا عند تشغيل الحاسوب، فيهيئ القطع ويختبرها ثم يحمّل نظام التشغيل. ويُستخدم الاسم أحيانًا لكل أنواع برامج الإقلاع الثابتة بما فيها UEFI.عرض في القاموس): البرنامج الثابت الذي يعمل أولًا عند تشغيل الحاسوب.
- الواجهة الموحدة للبرامج الثابتة القابلة للتوسع (UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) · الواجهة الموحدة للبرامج الثابتة القابلة للتوسعنوع أحدث من برامج الإقلاع الثابتة حلّ محل BIOS التقليدي في كثير من الحواسيب الحديثة.عرض في القاموس): نوع أحدث من برامج الإقلاع الثابتة حلّ محل BIOS التقليدي.
- النظام المدمج (Embedded System · النظام المدمجحاسوب مدمج داخل جهاز أو آلة لأداء مهمة محددة، ولا يراه المستخدم عادةً، مثل الحاسوب الذي يتحكم في فرامل السيارة أو إشارات المرور.عرض في القاموس): حاسوب داخل جهاز آخر لأداء مهمة محددة.
اختبر نفسك#
تطبيق الآلة الحاسبة على موبايلك: ده هاردوير ولا سوفتوير ولا فيرموير؟
إظهار الإجابة
سوفتوير. هو تطبيق بتقدر تثبّته وتمسحه وتحدّثه وقت ما تحب، وبيتغير وهو شغال.
لما تفتح الكمبيوتر، مين أول برنامج بيشتغل؟
إظهار الإجابة
الفيرموير (BIOS أو UEFI). بيجهّز القطع ويختبرها، وبعدين يشغّل نظام التشغيل.
الكهربا قطعت وإنت بتحدّث فيرموير الراوتر. إيه المشكلة؟
إظهار الإجابة
الراوتر ممكن يبوظ وما يشتغلش تاني، لأن الفيرموير اتكتب نصه بس. علشان كده لازم تتأكد إن الكهربا مستقرة قبل أي تحديث فيرموير.