§ 2.2. Программное обеспечение компьютера

Новый компьютер похож на оркестр, в котором собрали отличные инструменты, но не принесли ни нот, ни дирижёра: сами инструменты не сыграют ни одной мелодии. Процессор, память, монитор и клавиатура тоже ничего не делают, пока ими не управляет программа. В этом параграфе разберёмся, какие бывают программы, на какие группы их делят и на каких условиях человек вправе ими пользоваться.

Программа и программное обеспечение

Программой называют записанную на формальном языке последовательность действий над данными, которые компьютер должен выполнить, чтобы решить поставленную задачу. Формальный язык — язык со строгими правилами, «понятный» машине: в нём нет двусмысленностей, какие встречаются в живой речи. Все программы, которые предназначены для выполнения на компьютере, вместе составляют его программное обеспечение, сокращённо ПО; по-английски его называют software.

Без программ компьютер ни на что не способен. Поэтому компьютер рассматривают как систему, то есть как единое целое из связанных друг с другом частей. Одна часть — аппаратное обеспечение, сами технические устройства. Другая — программное обеспечение. Ни одна из этих частей без другой пользы не приносит.

Для чего годится конкретный компьютер, зависит и от его технических характеристик, и от программ, которые на нём установлены. Два одинаковых компьютера могут служить совсем разным целям: на одном набирают тексты и выполняют расчёты, на другом рисуют и обрабатывают картинки, на третьем играют и ищут сведения в Интернете. Разница только в программах. Причём программы нередко стоят не меньше самого «железа», а бывает, что и дороже. Программное обеспечение всё время меняется: существующие программы улучшают, одни уступают место другим, появляются совсем новые.

Всё это огромное множество программ делят по назначению на три группы: системное ПО, системы программирования и прикладное ПО (рис. 1).

Системное программное обеспечение

В системное ПО входят операционная система и сервисные программы.

Операционная система, сокращённо ОС, — самая важная часть ПО: если её нет, компьютер не работает. По определению ОС — это комплекс программ, благодаря которым все устройства компьютера работают согласованно, а пользователь получает доступ к ресурсам компьютера.

Чтобы понять, чем занята ОС, посмотрим на компьютер как на систему. В нём есть физические, аппаратные объекты: устройства памяти, монитор, клавиатура, принтер и другие. Есть и информационные, программные объекты: всевозможные программы и данные. А сам компьютер вместе с человеком образует более крупную систему «человек — компьютер». То, что связывает части такой системы между собой, называют интерфейсом (рис. 2).

Интерфейс бывает двух видов. Аппаратный интерфейс связывает между собой устройства компьютера. Чтобы устройства работали вместе, в ОС входят драйверы — особые программы, каждая из которых управляет каким-то одним подключённым устройством: клавиатурой, мышью, монитором, принтером. У каждого устройства свой драйвер, и выпускает его производитель этого устройства.

Пользовательский интерфейс связывает человека и компьютер. Операционная система ведёт с пользователем диалог. Человек хочет что-то сделать — запустить программу, напечатать текст, узнать свойства компьютера — и отдаёт ОС команду. ОС её выполняет и показывает результат, а если выполнить команду нельзя, сообщает об этом. Подробнее о пользовательском интерфейсе поговорим позже.

Сегодня на персональных компьютерах чаще всего работают ОС Windows, macOS и Linux, а на смартфонах и планшетах — Android и iOS.

Обычно компьютер продают сразу с операционной системой. Но пользователь может поставить и другую ОС: для этого покупают её дистрибутив — набор, с которого программы операционной системы переносят на компьютер. Здесь важно не путать два похожих действия (рис. 3).

Установка ОС — это копирование её программ с дистрибутива на жёсткий диск. Установку делают один раз, после чего программы ОС постоянно лежат на жёстком диске, то есть в долговременной памяти.