21.1. Классификация программного обеспечения

Определения и обозначения

Программное обеспечение — совокупность программ, обеспечивающих работу компьютера и выполнение пользователем задач. Проще говоря, это программы, благодаря которым компьютер может управлять устройствами и выполнять команды. Без программ компьютер не смог бы самостоятельно превращать свои возможности в полезные для человека действия.

Системное программное обеспечение — программы, управляющие работой компьютера и создающие условия для запуска других программ. Оно помогает организовать взаимодействие частей компьютера и поддерживает работу приложений. Благодаря системным программам пользователю не нужно отдельно управлять каждым устройством.

Прикладное программное обеспечение — программы для решения конкретных пользовательских задач. Сюда относятся, например, средства для создания документов, просмотра сайтов и подготовки презентаций. Их выбирают в зависимости от того, что именно нужно сделать.

Инструментальное программное обеспечение — средства, предназначенные для создания, проверки и отладки других программ. Отладка — это поиск и исправление ошибок в программе. Такие средства нужны тем, кто разрабатывает программы, а не просто пользуется готовыми приложениями.

Как это устроено

Программы делят на системные, прикладные и инструментальные по их назначению, потому что разные программы выполняют в компьютере разные роли. Одни поддерживают работу самого компьютера, другие помогают пользователю, третьи позволяют создавать новые программы. Название или внешний вид не всегда подсказывают класс, поэтому полезно спрашивать: какую главную задачу решает эта программа?

Системное программное обеспечение связывает аппаратные устройства, пользователя и прикладные программы. Аппаратные устройства — это физические части компьютера, например клавиатура и принтер. Системная программа принимает команды пользователя и помогает другим программам обращаться к нужным устройствам, поэтому приложениям не нужно самостоятельно управлять каждой деталью компьютера.

К системному программному обеспечению относятся операционные системы, драйверы и служебные программы. Операционная система организует работу компьютера и запуск приложений; драйвер помогает ей взаимодействовать с определённым устройством. Служебные программы выполняют задачи по обслуживанию системы, например проверяют компьютер и защищают его от вредоносных программ.

Прикладные программы различаются областью применения: одни подходят для многих повседневных задач, другие предназначены для узкой работы. Например, текстовый редактор позволяет создавать разные документы, а программа для подготовки презентаций нужна для оформления слайдов. Разделение удобно, потому что пользователь может подобрать программу под нужную задачу, не ожидая от каждого приложения универсальности.

Инструментальные средства используют при разработке программ: с их помощью пишут команды, проверяют работу и находят ошибки. Среда программирования может объединять несколько таких инструментов в одном месте. Она отличается от готового прикладного приложения тем, что её основная цель — помочь создать программу, а не выполнить, например, расчёт или подготовить документ.

Классификация программного обеспечения

В таблице сравниваются классы программ и важные группы внутри системного ПО. Чтобы определить класс незнакомой программы, сначала сформулируй её основную задачу, а затем сравни её с назначением в таблице. Один и тот же компьютер обычно использует программы всех трёх классов.

Разбор задач

Задача: распределить операционную систему, текстовый редактор, антивирус и среду программирования по видам программного обеспечения. Здесь важно не просто узнать названия, а установить назначение каждой программы. Тогда классификация будет основана на роли программы, а не на догадке.

1. Определяем, какая программа управляет компьютером и помогает запускать остальные. Это операционная система, поэтому она относится к системному ПО.

2. Выясняем, что делает текстовый редактор. Он помогает создавать и изменять документы, то есть решает задачу пользователя и является прикладным ПО.

3. Рассматриваем назначение антивируса: он проверяет компьютер и помогает защищать систему. Это служебная программа, которую в данной классификации относят к системному ПО.

4. Проверяем, для чего нужна среда программирования. Она используется при создании и проверке программ, поэтому это инструментальное ПО.

Ответ: операционная система и антивирус — системное ПО; текстовый редактор — прикладное; среда программирования — инструментальное. Антивирус здесь классифицируется по его служебному назначению, хотя пользователь запускает его как отдельную программу. Такой способ рассуждения подходит и для других незнакомых программ.

Задача: объяснить, почему драйвер принтера относят к системному ПО, а программу для подготовки презентаций — к прикладному. Сравним не способ запуска этих программ, а то, для чего они нужны. Это позволяет увидеть различие между обслуживанием устройства и выполнением задачи пользователя.

1. Драйвер принтера нужен, чтобы операционная система могла взаимодействовать с принтером. Значит, он помогает компьютеру работать с устройством и относится к системному ПО.

2. Программа для презентаций помогает создавать слайды для выступления или проекта. Она выполняет пользовательскую задачу, поэтому относится к прикладному ПО.

3. Проверяем признак: если программа поддерживает работу компьютера или его устройств, это системная роль; если помогает сделать нужный пользователю результат — прикладная. В этой паре назначения не совпадают.

Ответ: драйвер принтера — системное ПО, а программа для подготовки презентаций — прикладное. Драйвер обеспечивает связь системы с устройством, а приложение помогает человеку подготовить материал. Поэтому программы не меняются классами от того, что пользователь может запускать обе.

Задача: подобрать программы для компьютерного класса, где нужно запускать устройства, создавать документы, защищать компьютеры от вредоносных программ и обучать программированию. В условии перечислены четыре потребности, и каждой должна соответствовать подходящая функция. Подбор будет полным, если для каждой потребности найдётся программа нужного класса.

1. Для запуска устройств выбираем операционную систему и необходимые драйверы. Они относятся к системному ПО и обеспечивают работу компьютера и подключённого оборудования.

2. Для создания документов устанавливаем текстовый редактор. Это прикладная программа, потому что с её помощью ученики решают конкретную задачу.

3. Для защиты компьютеров выбираем антивирус. Он выполняет служебную функцию и относится к системному ПО.

4. Для обучения программированию устанавливаем среду программирования. Это инструментальное ПО: оно помогает писать и проверять программы.

Ответ: нужны операционная система и драйверы, текстовый редактор, антивирус и среда программирования. В наборе представлены все три основных класса: системные программы поддерживают компьютер, прикладная помогает создавать документы, а инструментальная — учиться разработке. Такое обоснование показывает, какую потребность закрывает каждый выбор.

Типичные ошибки

Ошибка — считать операционную систему прикладной программой, потому что пользователь работает с ней напрямую. Так думают, когда ориентируются на видимое взаимодействие, а не на назначение системы. Проверь себя вопросом: управляет ли программа компьютером и поддерживает ли запуск приложений? Если да, это системное ПО.

Ошибка — относить к системным все программы, которые запускаются на компьютере. Такой вывод возникает из-за смешения места запуска и роли программы: любое приложение работает на компьютере, но не каждое управляет им. Чтобы проверить класс, назови основную задачу программы и сравни её с назначениями трёх классов.

Ошибка — путать инструментальное ПО с прикладным. Среду разработки можно принять за обычное приложение, если не учитывать, что именно она помогает создавать программы. Проверь себя: готовит ли программа конечный результат для пользователя или служит для разработки другого программного продукта?

Ошибка — считать антивирус только прикладной программой, потому что пользователь открывает его и выбирает команды. Такое впечатление появляется, если учитывать лишь интерфейс, а не служебную задачу защиты системы. Проверь назначение: антивирус обслуживает и защищает компьютер, поэтому его относят к служебным программам системного ПО.

Связь с другими темами

Для понимания классификации полезно знать, что компьютер состоит из аппаратных устройств, а программы помогают управлять ими и решать задачи. Эта тема связана с операционными системами: они организуют работу компьютера, файлов и папок. Драйверы помогают взаимодействовать с устройствами ввода-вывода, а работа с сетями часто выполняется через прикладные программы. Позже классификация пригодится при выборе и установке программ, а также при изучении программирования.

Что запомнить

• Программное обеспечение — это совокупность программ компьютера.

• Основные классы программного обеспечения — системное, прикладное и инструментальное.

• Системные программы управляют компьютером и обеспечивают работу других программ.

• Прикладные программы решают задачи пользователя.

• Инструментальные программы предназначены для создания других программ.

• Одна программа может включать признаки нескольких видов, но её относят к классу по основному назначению.