17. Системные программы и операционная система

Определения и обозначения

Системное программное обеспечение — программы, которые обеспечивают работу компьютера и взаимодействие пользователя с ним. Оно нужно, чтобы оборудование работало согласованно, а другие программы могли запускаться. Например, текстовый редактор относится к прикладным программам: он помогает решать задачу пользователя, а не управляет компьютером.

Операционная система — комплекс программ, который управляет работой компьютера, его устройствами и выполнением других программ. Это не одна отдельная команда, а набор взаимосвязанных средств. Благодаря ОС пользователь может запускать приложения и работать с файлами.

Драйвер — системная программа, с помощью которой операционная система управляет конкретным устройством. Драйвер нужен, чтобы ОС понимала, какие команды устройство принимает и как сообщать ему о действиях пользователя. Для принтера, например, могут использоваться специальные команды печати.

Утилита — вспомогательная программа для обслуживания компьютера и выполнения отдельных системных задач. Она может проверять накопитель, искать ошибки или помогать освободить место. Утилита выполняет отдельную работу, а не управляет компьютером целиком.

Как это устроено

Само по себе оборудование не умеет выполнять задачи, которые пользователь ставит в приложении: нужны программы, распределяющие работу между его частями. Системное программное обеспечение создаёт такую основу и помогает устройствам обмениваться командами и данными. Поэтому прикладная программа может сосредоточиться на своей задаче, а не управлять каждым устройством самостоятельно.

ОС связывает три стороны: пользователя, прикладные программы и аппаратные устройства. Пользователь отдаёт команду через интерфейс, приложение сообщает системе, что нужно сделать, а ОС организует взаимодействие с оборудованием. Такая связь нужна потому, что человек не должен напрямую управлять сложными электронными компонентами и знать команды каждого устройства.

Операционная система распределяет работу устройств и программ, следит за их выполнением и организует хранение файлов в папках. Она также предоставляет пользовательский интерфейс — средства, с помощью которых человек отдаёт команды и видит результат. Эти функции нужны, чтобы несколько задач могли выполняться согласованно, а данные было проще сохранять и находить.

У разных устройств свои возможности и правила работы, поэтому операционная система не всегда может обращаться к ним одинаковым способом. Для этого ей может понадобиться соответствующий драйвер: он переводит команды ОС в понятную устройству форму и помогает получить от него ответ. Без подходящего драйвера устройство может быть подключено физически, но работать неправильно или не работать вовсе.

Утилиты нужны для действий, которые не требуется выполнять постоянно при управлении компьютером, но которые помогают поддерживать его в порядке. Например, отдельная утилита может проверять накопитель на ошибки или очищать ненужные данные. Такие задачи вспомогательные: утилита не заменяет ОС, которая продолжает управлять устройствами, файлами и запуском программ.

Виды системных программ и их назначение

Чтобы определить вид программы, сначала спроси себя, насколько широкую задачу она решает. ОС управляет работой компьютера в целом, драйвер помогает работать с конкретным устройством, а утилита выполняет отдельное вспомогательное действие. В последнем столбце приведён пример, по которому можно проверить своё решение.

Разбор задач

Задача 1. Пользователь запускает текстовый редактор. Определите, какая программа обеспечивает запуск редактора и работу компьютера.

1. Текстовый редактор выполняет задачу пользователя, поэтому он является прикладной программой.
2. Чтобы приложение запустилось и получило доступ к устройствам, нужна программа, которая управляет работой компьютера.
3. Эту роль выполняет операционная система, связывающая приложение с оборудованием и организующая его выполнение.

Ответ: запуск редактора и общую работу компьютера обеспечивает операционная система.

Задача 2. К компьютеру подключили принтер, но печать не начинается. Объясните, какая системная программа может потребоваться и зачем.

1. Сначала различим само устройство и программу: принтер — оборудование, а не системная программа.
2. ОС должна передать принтеру команды, но для этого ей нужно знать особенности его работы.
3. Эту связь обеспечивает драйвер принтера. Следует проверить, установлен ли подходящий драйвер и распознаёт ли его операционная система.

Ответ: может потребоваться драйвер, который помогает ОС управлять принтером и передавать ему команды печати.

Задача 3. Нужно проверить накопитель на ошибки, освободить место и затем сохранить документы в отдельной папке. Укажите, какие действия относятся к работе операционной системы, а какие могут выполняться утилитами.

1. Проверка накопителя и поиск способа освободить место — отдельные задачи обслуживания. Их может выполнять утилита.
2. Создание папки и сохранение в неё документов относятся к обычной работе с файлами, которую организует ОС.
3. Разделяем действия по назначению: обслуживание устройства — вспомогательная задача, управление файлами — функция системы.

Ответ: ошибки накопителя проверяет утилита; освободить место тоже может помогать утилита. Организовать папку и сохранить в ней документы позволяет операционная система.

Типичные ошибки

Ошибка — считать системными все программы, установленные на компьютере. Так думают, потому что все программы действительно работают на одном устройстве, но их назначение различается. Прикладная программа, например редактор, решает задачу пользователя, а системная обеспечивает работу компьютера. Проверь себя вопросом: программа управляет компьютером или помогает выполнить конкретную работу?

Операционную систему иногда принимают за отдельную прикладную программу, потому что с ней тоже можно взаимодействовать через значки и окна. Но ОС — комплекс программ, который управляет устройствами и выполнением приложений. Чтобы проверить себя, спроси, запускает ли программа другие приложения и организует ли работу компьютера. Если да, речь идёт о функциях ОС.

Драйвер путают с самим устройством, поскольку названия драйверов часто связаны с принтерами, видеокартами и другими устройствами. Однако драйвер — программа, которая помогает ОС взаимодействовать с оборудованием. Проверка простая: устройство можно увидеть и потрогать, а драйвер является программной частью. Не смешивай средство управления с тем, чем оно управляет.

Утилиту иногда считают заменой операционной системы, потому что она тоже выполняет системные действия. Путаница возникает из-за слова «системный» в описании её задач, но утилита решает только отдельную вспомогательную задачу. Проверь масштаб работы: управление компьютером целиком относится к ОС, а проверка или очистка — к возможностям утилиты.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно различать аппаратные устройства и программы: первые являются физическими частями компьютера, вторые задают порядок действий. Также пригодится знание о прикладных программах и их назначении. Позже эта тема поможет разобраться, как организуют хранение данных в файлах и папках, устанавливают программы и подключают новые устройства. Во всех этих случаях операционная система и системные программы обеспечивают связь между задачей пользователя и работой компьютера.

Что запомнить

• Системное программное обеспечение обеспечивает работу компьютера.
• Операционная система управляет устройствами и выполнением программ.
• Операционная система предоставляет пользователю средства взаимодействия с компьютером.
• Для управления некоторыми устройствами нужны драйверы.
• Утилиты помогают выполнять отдельные задачи обслуживания компьютера.
• Системные и прикладные программы различаются прежде всего своим назначением.