§ 8. Программное обеспечение компьютера

Определения и обозначения

Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ, необходимых для работы компьютера и решения задач пользователя. Иначе говоря, это команды, которые объясняют аппаратным устройствам, какие действия выполнять. Без программ компьютер остаётся набором устройств, не способных самостоятельно решить задачу.

Системное программное обеспечение — программы, которые обеспечивают работу компьютера и управление его ресурсами. К ресурсам относятся, например, процессор, оперативная память и устройства хранения данных. Системное ПО нужно, чтобы программы могли использовать эти ресурсы согласованно.

Прикладное программное обеспечение — программы для решения задач пользователя в различных областях деятельности. Это редакторы текста и изображений, браузеры, программы для расчётов и другие приложения. Они помогают выполнить конкретную работу, опираясь на ресурсы компьютера.

Система программирования — набор средств для создания, отладки и выполнения компьютерных программ. В неё могут входить редактор кода и средства, которые проверяют или запускают программу. Она нужна разработчику, чтобы создавать новое ПО, а не просто выполнять готовую пользовательскую задачу.

Как это устроено

Компьютер состоит из аппаратных устройств, но сами по себе они не знают, какую задачу должен решить пользователь. Процессор умеет выполнять команды, а память — хранить данные, однако последовательность действий задаётся программами. Поэтому даже простая операция, например ввод текста, требует и устройств, и ПО, которое организует их совместную работу. Именно связь аппаратной и программной частей превращает компьютер в инструмент для решения задач.

Системное ПО связывает пользователя, прикладные программы и устройства, потому что каждому уровню нужно взаимодействовать с остальными. Пользователь задаёт действие через программу, а та обращается к ресурсам компьютера для обработки данных или вывода результата. Системное ПО помогает организовать такой обмен и распределить ресурсы между программами. Благодаря этому приложению не требуется самостоятельно управлять всеми деталями работы устройства.

Операционная система — важнейшая часть системного ПО: она управляет ресурсами, запускает программы и организует взаимодействие с пользователем. Когда пользователь открывает приложение, операционная система выделяет ему необходимые ресурсы и поддерживает его работу. Если одновременно запущено несколько программ, она помогает распределять между ними процессорное время и память. Без такого управления приложения могли бы мешать друг другу, а пользоваться компьютером было бы сложно.

Прикладные программы создают для конкретных задач, поэтому выбор приложения зависит от того, что нужно сделать. Для подготовки текста используют текстовый редактор, для обработки фотографий — графический редактор, а для показа материала — программу для презентаций. Разные приложения могут работать с одними и теми же ресурсами, но решают разные задачи пользователя. Их назначение определяется не названием, а тем, какую работу они помогают выполнить.

Системы программирования нужны, когда требуется создать или изменить программу, а не просто воспользоваться готовым приложением. Они предоставляют средства для записи команд, поиска ошибок и запуска результата. Разработчик с их помощью создаёт ПО, которое позднее может стать прикладным или системным. Поэтому система программирования отличается от готового приложения своей основной целью: она помогает разрабатывать программы.

Основные виды программного обеспечения

Чтобы определить вид ПО, сначала выясните, какую основную задачу решает программа. Если она управляет работой компьютера, это системное ПО; если помогает пользователю выполнить работу — прикладное. Средства для разработки и проверки кода относятся к системам программирования.

Разбор задач

Задача 1. Распределите по видам ПО операционную систему, текстовый редактор и среду программирования. Для каждой программы укажите её назначение. Определять класс следует по основной функции, а не по тому, что все три программы запускаются на компьютере.

1. Операционная система относится к системному ПО: она управляет ресурсами и запускает другие программы.
2. Текстовый редактор — прикладная программа, потому что предназначен для создания и редактирования текста.
3. Среда программирования относится к системам программирования: в ней создают, проверяют и запускают код.

Ответ: операционная система — системное ПО; текстовый редактор — прикладное ПО; среда программирования — система программирования. Такое распределение показывает назначение каждой программы, а не её внешний вид.

Задача 2. Для подготовки доклада нужно набрать текст, обработать изображения и показать презентацию. Подберите подходящие виды прикладного ПО и объясните выбор. Здесь важно сопоставить каждый этап работы с тем, для чего создана соответствующая программа.

1. Для набора и редактирования текста выбираем текстовый редактор, поскольку он предназначен для работы с текстовыми документами.
2. Для обработки изображений используем графический редактор: он позволяет изменять картинки и готовить их к включению в доклад.
3. Для показа готового материала выбираем приложение для презентаций, которое размещает текст и изображения на слайдах и выводит их на экран.

Ответ: нужны текстовый редактор, графический редактор и программа для презентаций. Все они являются прикладным ПО, но каждое помогает выполнить свой этап подготовки доклада.

Задача 3. На компьютере установлены операционная система и графический редактор, но редактор не может обратиться к устройству ввода. Нужно объяснить, какие части ПО участвуют во взаимодействии, и определить, что проверить. Наличие приложения само по себе не гарантирует, что устройство настроено и доступно системе.

1. Графический редактор относится к прикладному ПО и запрашивает нужные данные или действия.
2. Системное ПО, включая операционную систему и средства взаимодействия с устройствами, обеспечивает связь приложения с аппаратурой.
3. Следует проверить, видит ли операционная система устройство, правильно ли оно подключено и настроено, а также доступно ли оно программе.

Ответ: взаимодействие обеспечивают прикладная программа и системное ПО, которое связывает её с устройством. Нужно проверить подключение и системные настройки устройства, а затем убедиться, что приложение имеет к нему доступ.

Типичные ошибки

Ошибка: считать операционную систему прикладной программой. Так думают, потому что пользователь видит её интерфейс и взаимодействует с ней. Но ОС не решает одну конкретную задачу, а организует работу компьютера и других программ. Проверьте себя вопросом: управляет ли программа ресурсами и запускает ли приложения? Если да, это системное ПО.

Ошибка: относить любую программу к системному ПО. Наличие программы на компьютере не делает её системной: назначение системных программ — обеспечивать работу компьютера. Путаница возникает из-за того, что любая программа использует системные ресурсы. Чтобы проверить себя, спросите, помогает ли программа выполнить задачу пользователя или управляет работой компьютера.

Ошибка: смешивать прикладные программы и системы программирования. Среда разработки тоже может иметь удобный интерфейс и запускать программы, поэтому её принимают за обычное приложение. Однако прикладная программа помогает решать задачу пользователя, а система программирования служит для создания и отладки программ. Проверьте, кто и для чего использует эту программу: конечный пользователь для своей работы или разработчик для создания ПО.

Ошибка: считать, что устройством управляет только прикладная программа. Это кажется логичным, если смотреть лишь на действие пользователя в приложении. На деле для взаимодействия с аппаратурой нужны системные средства, которые обеспечивают связь программы и устройства. Если приложение не видит устройство, проверьте его подключение и работу в операционной системе, а не только настройки приложения.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что компьютер состоит из аппаратных устройств, а программы задают порядок их работы. Классификация ПО пригодится при изучении операционных систем, компьютерных сетей и организации хранения данных: во всех этих случаях важно понимать, какие программы управляют ресурсами и обрабатывают информацию. Системы программирования связаны с алгоритмизацией и разработкой программ, потому что позволяют воплощать алгоритмы в виде исполняемого кода. Знание видов ПО помогает увидеть, какую роль каждая программа выполняет в общей работе компьютера.

Что запомнить

• ПО — совокупность программ компьютера.
• Программам для работы нужны аппаратные ресурсы компьютера.
• Системное ПО обеспечивает работу компьютера и управляет его ресурсами.
• Операционная система относится к системному ПО.
• Прикладное ПО помогает решать задачи пользователя.
• Системы программирования предназначены для создания и отладки программ.