§ 38. Что такое программное обеспечение?

Определения и обозначения

Программное обеспечение — совокупность программ, которые компьютер использует для выполнения задач. Программа задаёт компьютеру последовательность команд. ПО нужно, чтобы аппаратные устройства могли работать согласованно и выполнять действия, полезные человеку.

Системное программное обеспечение — программы, которые обеспечивают работу компьютера и взаимодействие пользователя с ним. К нему относятся операционная система, драйверы и служебные программы. Оно необходимо, чтобы устройства и другие программы могли использовать ресурсы компьютера.

Прикладное программное обеспечение — программы для решения практических пользовательских задач. С их помощью можно, например, создавать документы, обрабатывать изображения или искать информацию. Такие программы выбирают в зависимости от того, что нужно сделать.

Система программирования — набор средств для создания, отладки и проверки программ. Отладка — это поиск и исправление ошибок в программе. Система программирования нужна тем, кто разрабатывает собственное ПО, а не просто пользуется готовыми приложениями.

Как это устроено

Сам по себе компьютер — это аппаратные устройства: процессор, память, экран и другие компоненты. Они выполняют команды, но без программ не знают, какие действия и в каком порядке нужно совершать. Поэтому именно ПО задаёт работу компьютера и превращает его возможности в конкретный результат для пользователя. Полезная задача возникает, когда программа использует устройства для выполнения нужных команд.

Системное ПО связывает пользователя, устройства и прикладные программы. Пользователь задаёт действия через интерфейс, а система передаёт необходимые команды аппаратным компонентам и выделяет приложениям ресурсы. Такое посредничество нужно потому, что прикладной программе не приходится самостоятельно управлять каждым устройством. Благодаря этому разные приложения могут работать на одном компьютере в согласованном порядке.

Операционная система управляет ресурсами компьютера, организует запуск программ и предоставляет средства для работы с файлами и устройствами. Драйвер — специальная программа-посредник, через которую ОС обменивается командами с конкретным устройством. Если драйвера нет или он не подходит, система может не распознать устройство или не уметь использовать его возможности. Служебные программы помогают обслуживать компьютер: например, проверять его работу и выполнять операции с файлами.

Прикладные программы нужны для задач, которые пользователь ставит перед компьютером: написать текст, обработать фотографию, составить таблицу или провести расчёт. Одна программа не обязана подходить для всех дел, потому что разные задачи требуют разных функций. Поэтому приложение выбирают по результату, который хотят получить. Для доклада может потребоваться редактор текста, а для диаграммы — программа с подходящими средствами визуализации.

Система программирования предоставляет инструменты, с помощью которых разработчик пишет исходный код, проверяет его и ищет ошибки. Эти средства нужны, чтобы создать программу и убедиться, что она выполняется правильно. Готовое прикладное приложение, напротив, предназначено непосредственно для решения пользовательской задачи. Различие определяется назначением: одна программа помогает создавать другие, а другая используется для работы.

Основные виды программного обеспечения

Чтобы определить вид ПО, сравните назначение программы с описанием в первом столбце. Примеры помогают сориентироваться, но решающим остаётся не название, а функции программы. Некоторые комплексы включают средства разного назначения, поэтому важно выяснить, какую именно функцию вы рассматриваете.

Разбор задач

Задача 1. Определить, к какому виду ПО относятся операционная система, текстовый редактор и среда разработки. Нужно классифицировать каждую программу по её основной функции. Для этого сопоставим, что она делает, с назначением трёх видов ПО.

1. Операционная система управляет работой компьютера и помогает запускать приложения, поэтому это системное ПО.
2. Текстовый редактор нужен для создания и изменения документов, значит, это прикладная программа.
3. Среда разработки содержит средства для написания и проверки кода, поэтому это система программирования.

Ответ: операционная система — системное ПО, текстовый редактор — прикладное ПО, среда разработки — система программирования. Мы ориентировались на назначение каждой программы, а не на то, что все три запускаются на компьютере. Именно функция помогает отнести программу к нужному виду.

Задача 2. Пользователю нужно подготовить доклад: набрать текст, построить диаграмму и сохранить файл. Укажем, какие программы могут понадобиться и к какому виду они относятся. Важно не смешивать прикладные задачи с обеспечением работы самого компьютера.

1. Для набора доклада подойдёт текстовый редактор или текстовый процессор; это прикладная программа.
2. Для построения диаграммы можно использовать табличный процессор или приложение для диаграмм; оно тоже относится к прикладному ПО.
3. Файл можно сохранить средствами редактора, выбрав место и имя. Операционная система обеспечивает работу с файлами и устройствами, но не заменяет приложения для подготовки содержания доклада.

Ответ: понадобятся прикладные программы для текста и диаграммы, а сохранение выполняется через приложение при поддержке операционной системы. Если нужные функции объединены в одном пакете, можно воспользоваться одной программой. Выбор зависит от того, какие инструменты доступны и какой результат требуется.

Задача 3. На компьютере не работает подключённое устройство, а пользователь хочет написать и проверить собственную программу. Определим, какой вид ПО нужен для каждой ситуации. Эти задачи относятся к разным этапам работы с компьютером.

1. Для взаимодействия операционной системы с устройством проверяют наличие подходящего драйвера. Драйвер относится к системному ПО, поскольку помогает ОС управлять устройством.
2. Для написания собственной программы используют систему программирования с редактором кода и средствами запуска или проверки.
3. Функции нельзя поменять местами: драйвер обеспечивает связь с устройством, а система программирования помогает создавать программный код.

Ответ: в первой ситуации может помочь драйвер, во второй — система программирования. Если драйвер уже установлен, неисправность может иметь и другую причину, поэтому одной проверки ПО не всегда достаточно. При создании программы важно выбрать средство с нужными инструментами разработки и проверки.

Типичные ошибки

Ошибка: считать программным обеспечением только прикладные программы. Так думают, потому что редакторы и браузеры заметнее в повседневной работе. Но в состав ПО входят также системные программы и системы программирования. Проверьте себя вопросом: обеспечивает ли программа работу компьютера или создание других программ?

Ошибка: путать операционную систему с прикладной программой. ОС тоже имеет интерфейс, поэтому её иногда принимают за приложение для пользовательской задачи. Однако её основная функция — управлять ресурсами и обеспечивать запуск программ. Чтобы проверить классификацию, спросите, сможет ли компьютер нормально запускать приложения без этой программы.

Ошибка: называть любую программу системой программирования. Заблуждение возникает из-за того, что все программы созданы с помощью программирования. Но система программирования — это инструменты разработки, а не любое готовое ПО. Проверьте, предназначена ли программа для написания, отладки или проверки кода.

Ошибка: считать, что программа по названию всегда относится только к одному виду. Названия похожих программ могут скрывать разные возможности, а комплекс может объединять несколько функций. Поэтому классификация только по названию приводит к неверному выводу. Проверьте, для чего нужна рассматриваемая функция, и определите вид ПО по её назначению.

Связь с другими темами

До изучения ПО полезно различать программу и аппаратное устройство. Устройство — физическая часть компьютера, а программа задаёт действия, которые компьютер должен выполнить. Такое различие помогает понять, почему оборудование и ПО нужны друг другу.

Системное ПО связано с устройством компьютера: оно управляет ресурсами и помогает взаимодействовать с аппаратными компонентами. ОС и драйверы позволяют приложениям обращаться к устройствам, не управляя ими напрямую. Поэтому работа устройства зависит не только от самого оборудования, но и от программной поддержки.

Эти знания пригодятся при изучении операционных систем и файлов, а также алгоритмов и языков программирования. Понимание назначения системного ПО помогает разбираться в организации компьютера. Знание систем программирования подготавливает к созданию и проверке собственных программ.

Что запомнить

• Программное обеспечение — совокупность программ компьютера.
• Системное программное обеспечение обеспечивает работу компьютера.
• Операционная система относится к системному программному обеспечению.
• Драйвер помогает операционной системе работать с устройством.
• Прикладные программы предназначены для решения пользовательских задач.
• Системы программирования используют для создания и проверки программ.