Программное обеспечение
💻 Информатика · 5 класс
Системное и прикладное ПО, операционная система, файловая система.
Что такое программное обеспечение
Программное обеспечение (сокращённо ПО) — это все программы, которые работают на компьютере, и данные, нужные для их работы. Без программ компьютер — просто набор деталей: процессор не знает, что делать, пока не получит команды. Программа — это записанная последовательность команд, которую процессор выполняет шаг за шагом. Всё ПО делят на две большие группы: системное и прикладное.
Системное программное обеспечение
Системное ПО управляет самим компьютером и обслуживает работу остальных программ. Главная системная программа — операционная система. Она запускается первой при включении и отвечает за всё: распределяет память, управляет устройствами, открывает и закрывает файлы. Примеры операционных систем: Windows, Linux, macOS, Android.
Прикладное программное обеспечение
Прикладные программы нужны, чтобы человек решал свои задачи: писал тексты, рисовал, считал, играл, выходил в интернет. Их называют приложениями. Текстовый редактор, графический редактор, браузер, калькулятор, игра — всё это прикладное ПО.
| Признак | Системное ПО | Прикладное ПО |
|---|---|---|
| Назначение | Управляет компьютером | Решает задачи пользователя |
| Когда запускается | Первым, при включении | По выбору человека |
| Примеры | Операционная система, драйверы | Редактор текста, браузер, игра |
Файловая система
Всю информацию компьютер хранит в виде файлов. Файл — это набор данных под одним именем: текст, рисунок, песня. Чтобы файлы не путались, операционная система раскладывает их по папкам (каталогам). Папки могут вкладываться одна в другую — получается дерево. У каждого файла есть имя и расширение после точки, которое подсказывает его тип.
Документы Учёба доклад.txt
схема.png
Музыка песня.mp3
Такой порядок называют файловой системой. Полный адрес файла называют путём, например: Документы\Учёба\доклад.txt.
Частые ошибки. Расширение нельзя менять «просто так»: переименовав фото.jpg в фото.txt, ты не превратишь картинку в текст, а лишь запутаешь компьютер. Операционная система — это тоже программа, а не «сам компьютер». Папка не хранит данные внутри себя физически — она лишь указывает, где лежат файлы.
Программа на диске и процесс в памяти
Программа — сохранённые инструкции. Процесс — запущенное выполнение программы вместе с выделенными ресурсами: памятью, открытыми файлами и другими данными состояния. Один и тот же исполняемый файл можно запустить несколько раз и получить разные процессы.
Учебная модель состояний
| Состояние | Что происходит | Пример |
|---|---|---|
| Создание | Система подготавливает ресурсы | Запускается редактор |
| Готовность | Работа возможна, но ожидается процессорное время | Редактор ждёт очереди выполнения |
| Выполнение | Исполняются команды | Рассчитывается результат операции |
| Ожидание | Нужно внешнее событие или ввод-вывод | Ожидаются данные файла |
| Завершение | Работа заканчивается, ресурсы освобождаются | Процесс закрывается |
Готовность отличается от ожидания: в первом случае не хватает только возможности выполнения, во втором ещё не наступило нужное событие. Реальные операционные системы описывают состояния подробнее; таблица — понятная учебная схема.
Почему несколько программ выглядят одновременно работающими
Система распределяет процессорное время между выполняемыми задачами. На многоядерном устройстве часть работы действительно идёт параллельно, а часть чередуется. Наличие нескольких открытых окон не означает, что каждая программа непрерывно использует отдельный процессор.
Внутри процесса могут быть несколько потоков выполнения. Они используют общие ресурсы процесса, но имеют собственное состояние выполнения. Поэтому «процесс», «поток», «программа» и «окно» — связанные, но не взаимозаменяемые слова.
Проверка понимания
Если документ сохранён на диске, а редактор закрыт, файл программы не исчезает. Если редактор ждёт нажатия клавиши, это не означает, что его инструкции стёрлись. Принудительное завершение процесса может лишить несохранённых изменений, поэтому для учебного наблюдения достаточно посмотреть список задач, не завершая незнакомые процессы.
Первоисточник: Microsoft о процессах и потоках.
Справочные материалы: Что такое программное обеспечение — исходная тема. Связанные уроки: Алгоритмы и их эффективность, Трассировка алгоритма по шагам.
Кратко о главном
- Программное обеспечение — это все программы и данные компьютера.
- Системное ПО управляет машиной; главная его часть — операционная система.
- Прикладное ПО решает задачи пользователя: тексты, графика, игры, интернет.
- Информация хранится в файлах, а файлы упорядочены в папках — это файловая система.
- Расширение после точки показывает тип файла и не должно меняться вручную.