В чем отличие операционной системы и системного программного обеспечения
Разница между операционной системой и программным обеспечением
Термины «операционная система» и «программное обеспечение» часто употребляются в одном контексте. Что они означают?
Программное обеспечение в широком и узком смысле
Прежде всего, стоит сказать о том, что термин «программное обеспечение», или ПО, — очень емкий. Что он может обозначать?
Во-первых — любой вид компьютерных программ, начиная от низкоуровневой прошивки BIOS, которая управляет компьютером еще до того, как на него будут установлены какие-либо пользовательские решения. Программным обеспечением может считаться игра, облачное приложение. Данную трактовку ПО допустимо условно называть широкой.
Во-вторых, есть и узкая трактовка понятия ПО — как соответствующего только пользовательским приложениям. Таким как, например, программа Photoshop, браузер, Word, Excel. Те программы, работа которых не видна владельцу компьютера, которые не используются на практике, именуются по-другому. Например, как «системный софт».
Является ли, в свою очередь, операционная система разновидностью ПО?
Факты об операционных системах
Самое интересное, что операционная система способна включать в себя как «системный софт», так и пользовательские приложения. Поэтому она совершенно правомерно может считаться программным обеспечением во всех вероятных трактовках. Но если очень захотеть обнаружить принципиальное отличие операционной системы от программного обеспечения, то это вполне реально сделать. Каким образом?
Сравнение
Дело в том, что в составе ОС теоретически может не быть никаких пользовательских решений. Все, что будет в операционной системе, — это, условно говоря, Рабочий стол и диски. В этом случае программным обеспечением (по узкой трактовке) ОС считать будет нельзя. Но ее можно будет называть «системным софтом».
Еще один момент, позволяющий увидеть различие между терминами, о которых идет речь, — это назначение конкретной программы.
Все очень просто. Например, фотошоп именовать «операционной системой» совершенно некорректно — поскольку он предназначен для редактирования графических файлов. Он будет являться разновидностью программного обеспечения, но никак не ОС.
В свою очередь, дистрибутив Windows или Linux с трудом получится называть иначе, кроме как «операционная система». Поскольку главное его предназначение — управление компьютером.
Попробуем отразить основные факты о том, в чем разница между операционной системой и программным обеспечением, в небольшой таблице.
Чем отличается операционная система устройства от базовой прошивки
Операционная система – это основное программное обеспечение, которое управляет всем оборудованием и другим программным обеспечением на компьютере.
Что делает операционная система
Операционная система является основным набором программного обеспечения на устройстве, которое «держит всё вместе». Операционные системы взаимодействуют с аппаратным обеспечением устройства. Они обрабатывают всё, от клавиатуры и мыши до Wi-Fi, устройств хранения и дисплея. Другими словами, операционная система обрабатывает команды устройств ввода и вывода. Операционные системы используют драйверы устройств, написанные создателями оборудования для связи со своими устройствами.
Операционные системы также включают в себя много программного обеспечения – такого как системы общих служб, библиотеки и интерфейсы прикладного программирования (API), разработчики могут использовать их для написания программ, которые работают на операционной системе.
Операционная система находится между запущенными приложениями и оборудованием, используя драйверы оборудования в качестве интерфейса между ними. Например, когда приложение хочет напечатать что-то, оно передает эту задачу операционной системе. Операционная система отправляет инструкции на принтер, используя драйверы принтера для отправки правильных сигналов. Приложение, которое печатает, не должно заботиться о том, какой принтер у Вас или понимать, как он работает. Эти детали обрабатывает операционная система.
Операционная система также реализует многозадачность, распределяя аппаратные ресурсы между несколькими запущенными программами. Операционная система определяет, какие процессы выполняются, и распределяет их между разными процессорами если у вас компьютер с несколькими процессорами или ядрами, выполняя несколько процессов параллельно. Она также управляет внутренней памятью, распределяя память между запущенными приложениями.
Большинство программных приложений написаны для конкретных операционных систем. Например, когда вы запускаете Minecraft, приложению не нужно точно знать, как работает каждый отдельный аппаратный компонент. Minecraft использует различные функции операционной системы, и операционная система транслирует их в форме низкоуровневых аппаратных инструкций.
Операционные системы не только для ПК
Когда мы говорим «компьютеры», мы имеем в виду не только традиционные настольные ПК и ноутбуки. Ваш смартфон – это тоже компьютер, как и планшеты, умные телевизоры, игровые консоли, умные часы и маршрутизаторы Wi-Fi. Даже Amazon Echo и Google Home работают под управлением операционной системы.
Знакомые настольные операционные системы включают Microsoft Windows, Apple macOS, Chrome OS от Google и Linux. Доминирующими операционными системами смартфонов являются iOS от Apple и Android от Google.
На других устройствах, например на маршрутизаторе Wi-Fi, могут работать «встроенные операционные системы». Это специализированные операционные системы с меньшим количеством функций, чем типичная операционная система, разработанные специально для одной задачи – например, запуск маршрутизатора Wi-Fi, обеспечение GPS-навигации или работа с банкоматом.
Где заканчивается OS и начинается программа
Операционные системы также включают другое программное обеспечение, в том числе пользовательский интерфейс, который позволяет людям взаимодействовать с устройством. Это может быть настольный интерфейс на ПК, сенсорный интерфейс на телефоне или голосовой интерфейс на устройстве Digital assistant.
Грань между операционной системой и программой иногда может быть немного размытой. Нет четкого, официального определения операционной системы.
Например, в Windows приложение проводника файлов (или проводника Windows) является одновременно неотъемлемой частью операционной системы Windows – оно обрабатывает интерфейс рабочего стола.
Ядро операционной системы
На низком уровне располагается ядро операционной системы. Это одна из первых «программ», загружаемых при запуске операционной системы. Она обрабатывает выделение памяти, преобразование программных функций в инструкции для процессора вашего компьютера, а также имеет дело с входом и выходом аппаратных устройств.
Ядро операционной системы обычно запускается в изолированной области, чтобы предотвратить его подделку другим программным обеспечением. Ядро операционной системы очень важно, но является лишь одной из частей операционной системы.
Разделение здесь тоже не очень четкое. Например, Linux – сам по себе, ядро. Однако, Linux часто называют операционной системой. Android также называется операционной системой, но он построен вокруг ядра Linux. Дистрибутивы Linux, например Ubuntu, основываются на ядре Linux и добавляются другое программное обеспечение вокруг него. Их также называют операционными системами.
В чем разница между прошивкой и ОС
Практически все устройства имеют «прошивку» – это низкоуровневое программное обеспечение, которое, как правило, запрограммировано непосредственно в память устройства. Прошивка предназначенного только для базовых операций.
Когда современный компьютер загружается, он загружает микропрограмму UEFI с материнской платы. Это микропрограммное обеспечение низкого уровня, которое быстро инициализирует аппаратные средства вашего компьютера. Затем загружается операционная система с твердотельного диска или жесткого диска компьютера. Этот твердотельный диск или жесткий диск имеет свое собственное внутреннее микропрограммное обеспечение, которое управляет процессом сохранения данных на физических участках диска.
Линия между прошивкой и операционной системой тоже может быть немного размытой. Например, операционная система для iPhone и iPad от Apple под названием iOS часто называется «прошивкой». Операционная система PlayStation 4 также официально называется прошивкой.
Среднестатистическому человеку не нужно точно понимать, что такое операционная система. Однако, полезно знать, какую операционную систему Вы используете, какое программное и аппаратное обеспечение совместимо с вашим устройством.
Операционные система и ПО компьютера
Программное обеспечение – совокупность готовых к исполнению программ, хранящихся в оперативной и внешней памяти компьютера.
К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:
Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных.
Виды программного обеспечения
Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные программы.
Представители прикладного программного обеспечения:
— текстовые и графические редакторы
— программы работы с электронными таблицами
— системы управления базами данных
— средства просмотра web-страниц
— обучающие системы, электронные энциклопедии, игры
— специализированные программные системы, предназначенные для автоматизации определенного вида профессиональной деятельности, например, банковские системы.
Инструментальное программное обеспечение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ, в отличие от прикладного и системного программного обеспечения.
При разработке программного обеспечения необходимо представлять алгоритмы в форме, понятной компьютеру. Для этого используются комплексы программ, называемые системами программирования. Они составляют основу инструментального программного обеспечения.
К инструментальным программам, например, относятся:
Системное программное обеспечение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.
Системное программное обеспечение предназначено для:
Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.
Прикладная программа – это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.
Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т.п.
Утилиты либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:
Самой важной частью системного программного обеспечения является операционная система.
Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.
Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера (software).
Операционная система обеспечивает управление всеми аппаратными компонентами компьютера (hardware).
Операционная система выполняет следующие функции:
— обеспечение пользовательского интерфейса, то есть программных средств диалога человека и компьютера;
— управление выполнением других программ на компьютере, в том числе организация их доступа к устройствам (процессору, памяти, устройствам ввода-вывода);
— управление хранением информации на компьютере в виде иерархической системы папок, содержащих файлы.
В функции операционной системы входит:
Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера — это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.
Операционная система скрывает от пользователя сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет также различные вспомогательные действия, например копирование или печать файлов. Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.
Вот названия некоторых распространенных ОС для персональных компьютеров: MS-DOS, Windows, Linux.
Операционные системы разные, но их значение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.
Общие сведения
Системное программное обеспечение (СПО) — совокупность программ с узкой специализацией, направленной на взаимосвязь между физическими устройствами, управление компьютером, поддержание его в рабочем состоянии. Занимается его разработкой системный программист. Основные функции системного ПО в информатике:
В первом случае применяются специальные утилиты. Они могут входить в состав самой операционной системы или устанавливаться из других источников. Во втором случае разворачивание осуществляется при помощи операционной системы, т. е. программы-оболочки в которой может работать любое программное обеспечение (ПО).
Третья функция осуществляет работу над элементами файловой системы, т. е. каталогами и файлами. Их можно перемещать в другие места, копировать, удалять, изменять и т. д. Кроме того, существует определенная группа, называемая архиваторами. Последние позволяют значительно уменьшать размеры файлов, подготавливать любую единицу данных (картинок, документов и т. д. ) к рассылке в интернете.
Четвертая функция обеспечивает защиту важной информации от злоумышленников, которые стремятся получить пароли от электронной почты, платежных систем и других важных данных для конкретного пользователя.
Любая операционная система (ОС) работает не с физическим устройством, а с его логическим представлением. Для этого применяется базовая система ввода-вывода (BIOS), обеспечивающая взаимосвязь между компонентами вычислительной системы.
Классификация системных программ
Специалисты в IT-сфере считают, что СПО можно условно разделить на 3 типа. К ним относятся:
К первой группе относятся программы, встроенные в аппаратную часть, т. е. «вшитые» в железо при его изготовлении. Они загружаются в специальную микросхему, которая называется модулем постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).
Вторая группа — операционные системы. Это специальные программы-оболочки, разворачивающие соответствующую среду для обмена информацией между аппаратной частью компьютера и клиентом. Все команды последнего переводятся на специальный машинный язык, а затем обратно.
Для постоянного поддержания оптимального быстродействия ОС применяются утилиты. Они являются внешним программным обеспечением, хотя некоторые из них входят в состав самой ОС (проверка, дефрагментация диска). Однако специалисты рекомендуют настоятельно не использовать встроенные средства обслуживания системы, а применять только профессиональные.
Чтобы понять принцип работы СПО, необходимо рассмотреть каждый из компонентов более подробнее. Кроме того, понимание всех процессов, происходящих в вычислительной системе, поможет быстро определить неисправность.
Базовое ПО
Основной частью базового ПО является BIOS. Она записывается в специальную микросхему ПЗУ, находящуюся на материнской плате, и выполняет следующие функции:
При включении персонального компьютера (ПК) управление передается программе, вшитой в микросхему BIOS. Она выполняет проверку оборудования, установленного на ЭВМ (электронно-вычислительную машину). Каждому компоненту назначается определенное прерывание, по которому и происходит его идентификация в системе.
Программа в микросхеме генерирует импульс для тестового запуска того или иного устройства. Если получен соответствующий двоичный код от тестируемого компонента, значит, последний успешно прошел диагностику. С самого начала тест-сигнал посылается на основные элементы ПК, т. е. микропроцессор (CPU), оперативную память (RAM), видеопроцессор (GPU) и контроллер жесткого диска. Когда одно из основных устройств не прошло тестирование, работа ПК прекращается и выдается соответствующий кодовый сигнал через динамик-пищалку.
При повреждении жесткого диска (винчестера), привода для чтения компакт-дисков и других устройств работа ЭВМ не прекращается, а выдается соответствующее сообщение об ошибке. Следует отметить, что для работы монитор компьютеру вообще не нужен. Он необходим только для пользователя. Поэтому многие начинающие компьютерщики начинают искать проблемы потухшего монитора не в самом устройстве, а в других компонентах ПК. Их действия могут привести к выходу из строя материнской платы, CPU и других элементов.
Следует отметить, что в BIOS можно вносить настройки при помощи функции SETUP, которая доступна во время инициализации оборудования. Вход в нее осуществляется одной из клавиш: delete, F1 или другими кнопками, поскольку все зависит от модели самой системы ввода-вывода.
Одной из полезных настроек является установка очередности загрузки устройств. Функция необходима для установки порядка загрузки и выбора носителя для ее инсталляции. Специалисты рекомендуют устанавливать носитель с установленной ОС на первое место, а другие отключить.
Операционная система
ОС — совокупность ПО, которое управляет железом и ресурсами ЭВМ, а также разворачивает специальную среду для запуска и работы приложений клиентской части. Иными словами, она «оживляет» компьютер, поскольку без нее невозможно играть в игры, слушать музыку, смотреть фильмы, работать с документами. Основные задачи, которые выполняют современные ОС:
Это основные критерии, которым должна удовлетворять каждая ОС. Для выбора последней нужно ознакомиться с основными видами и характеристиками.
Виды и характеристики
Для работы на персональном компьютере можно использовать несколько видов ОС, основные характеристики которых существенно отличаются между собой. Они условно могут делиться на 3 группы:
Первая платформа является оптимальным решением для любых ПК и портативных устройств, поскольку отличается не только функциональностью, но и высокими требованиями к безопасности. Для нее практически не пишется опасное вредоносное ПО, данные пользователя надежно защищены. Кроме того, освоить ее довольно просто, поскольку существует множество модификаций с понятным интерфейсом. Для входа в систему предусмотрен пароль, который невозможно обойти.
Самыми ненадежными являются Windows-системы. Для этого вида необходимо подбирать соответствующее ПО для защиты персональной информации, а также от вредоносных программ и взлома со стороны киберпреступников. Последние могут легко получить важные данные об электронных кошельках, а затем их взломать.
В ОС существует возможность входа по паролю, однако его довольно легко взломать. Распространенной ошибкой новичков при инсталляции Windows является отсутствие пароля на аккаунте администратора, который просто не указывают. В результате этого злоумышленник может получить доступ ко всем данным пользователя, войдя в админскую учетную запись.
MAC-системы превосходят Linux-платформы по степени надежности и обеспечивают отличную защиту информации пользователя. Однако они обладают существенным недостатком — установить их можно только на устройства компании «APPLE».
Следует отметить, что MAC и LINUX имеют UNIX-ядро, т. е. структуру файловой системы, конфигурацию и модульные процедуры выполнения запросов. Этот подход к архитектуре позволяет существенно увеличить скорость работы, достигнуть высокого уровня безопасности, а также правильно управлять ресурсами при выполнении нескольких процессов.
Драйвера и многозадачность
Драйвер — специальная программа, предназначенная для выполнения взаимосвязи железа с операционной системой. Он необходим для корректной работы последней и инсталлируется при установке. Однако иногда его следует устанавливать вручную, поскольку система не всегда может найти и загрузить подходящее ПО для конкретного устройства. Эта проблема чаще всего происходит в Windows, поскольку UNIX-системы всегда «находят» подходящие драйвера (стабильные и свежие версии).
Следует отметить, что только OC UNIX-платформ обладают многозадачностью. Хотя в некоторых источниках указано, что Windows способна правильно распределять ресурсы при вычислительном процессе. Последнее — ошибочное утверждение, поскольку работа программ выполняется по одному экземпляру с последующим переключением между вычислительными потоками. IT-специалисты называют Windows — ОС с ложной многозадачностью.
Специальные утилиты
Программы-утилиты чаще всего применяются для Windows-платформ, которые не отличаются стабильностью работы и безопасностью. Для правильного их подбора необходимо кратко ознакомиться с функциями, которые они должны выполнять. По функционалу можно перечислить такие группы утилит:
К первой группе можно отнести все антивирусы. Для выбора оптимального программного продукта необходимо воспользоваться различными интернет-ресурсами, на которых тестируется соответствующее ПО. Примеры антивирусов, обладающих хорошими характеристиками, являются продукты лаборатории Касперского и Евгения Рошаля (Dr. Web).
Другие типы утилит выбираются по такому же принципу, как и антивирусы. Некоторые программные модули могут включать сразу несколько функций. Например, Advanced System Care состоит из компонентов, отвечающих за безопасность, работу с файловой системой и реестром, а также модуля, отвечающего за корректное удаление программ.
Таким образом, системные программы позволяют не только осуществлять диалог клиента и ЭВМ, а также сохранять важные данные и поддерживать работоспособность вычислительной системы на высоком уровне.