Eigenständiges Programm

Für eigenständige Software siehe Eigenständige Software.

Ein eigenständiges Programm, auch als freistehendes Programm bezeichnet, ist ein Computerprogramm, das keine externen Module, Bibliotheksfunktionen oder Programme lädt und so konzipiert ist, dass es mit der Bootstrap-Prozedur des Zielprozessors gebootet werden kann – es läuft auf nacktem Metall. Bei frühen Computern wie dem ENIAC ohne das Konzept eines Betriebssystems waren eigenständige Programme die einzige Möglichkeit, einen Computer zu betreiben. Eigenständige Programme werden in der Regel in der für die jeweilige Hardware geeigneten Assemblersprache geschrieben oder kompiliert.

Spätere eigenständige Programme wurden in der Regel für Hilfsfunktionen wie das Formatieren der Festplatte bereitgestellt. Auch Computer mit sehr begrenztem Speicher nutzten Standalone-Programme, d.h. die meisten Computer bis Mitte der 1950er Jahre, und später noch eingebettete Prozessoren.

Standalone-Programme sind heute hauptsächlich auf SoCs oder Mikrocontroller (wo Batterielebensdauer, Preis und Datenspeicherplatz eine Rolle spielen) und kritische Systeme beschränkt. In extremen Fällen müssen alle möglichen Eingaben und Fehler getestet werden, so dass alle potenziellen Ausgaben bekannt sind; völlig unabhängige und dennoch vollständig parallele Überwachung des Systemzustands; oder wenn die Angriffsfläche minimiert werden muss, würde ein Betriebssystem eine unannehmbare Komplexität und Unsicherheit hinzufügen (Beispiele: Sicherheitsunterbrechungen in der Industrie, kommerzielle Fluggesellschaften, medizinische Geräte und Startsteuerungen für ballistische Raketen, Lithiumbatterie-Ladekontroller in Verbrauchergeräten). Ressourcenbeschränkte Mikrocontroller können auch toleranter gegenüber unterschiedlichen Umgebungsbedingungen gemacht werden als die leistungsfähigere Hardware, die für ein Betriebssystem benötigt wird; dies ist möglich, weil die viel niedrigere Taktfrequenz, der Pin-Abstand, das Fehlen großer Datenbusse (z. B. ddr4-Ram-Module) und die begrenzte Anzahl von Transistoren einen größeren Designspielraum und damit das Potenzial für robustere elektrische und physikalische Eigenschaften sowohl beim Schaltungslayout als auch bei der Materialauswahl bieten.

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