Компьютер, программа, операционная система: кто что делает

Пойми, что на самом деле представляет собой машина, что такое программа и зачем нужна операционная система.

6 мин · 3 вопросов

Компьютер, телефон, планшет: все они - машины, которые делают одно и то же, выполняют предельно простые инструкции, но с невероятной скоростью. Внутри нас интересуют три части. Процессор - это работник: он считает, сравнивает и перемещает данные миллиарды раз в секунду. Оперативная память, которую обычно называют ОЗУ или RAM, - его рабочий стол: она держит под рукой всё, чем процессор занят прямо сейчас. Накопитель (жёсткий диск или SSD) - это шкаф: он хранит твои файлы, даже когда машина выключена.

Разница между оперативной памятью и накопителем сбивает новичков с толку чаще всего. Представь кухню: рабочий стол большой, но в конце смены его освобождают подчистую, а шкафы хранят всё изо дня в день. Оперативная память работает так же: она быстрая, но она полностью очищается, когда машина выключается. Накопитель медленнее, зато он помнит. Вот почему несохранённый документ исчезает при отключении света: он существовал только на рабочем столе.

Программа - это заранее записанный список инструкций, которые машина выполняет по порядку. Ровно как кулинарный рецепт: каждый шаг сам по себе туповат, но последовательность даёт результат. Программировать - значит просто записать этот рецепт на языке, которому машина умеет следовать. Ничего волшебного: ты разбиваешь задачу на шаги, достаточно мелкие, чтобы ни один из них не был двусмысленным.

Программа «сварить кофе»:
  1. Налить воду в резервуар
  2. Вставить капсулу в машину
  3. Поставить чашку под носик
  4. Нажать на кнопку
  5. Подождать 30 секунд
  6. Забрать чашку

Остаётся один вопрос: кто решает, какая программа работает, кто держит твои файлы в порядке, кто не даёт двум приложениям наступать друг другу на ноги? Это операционная система, которую обычно сокращают до ОС (по-английски OS). Она - дирижёр оркестра. На компьютерах большая тройка - это Windows, macOS (компьютеры Mac от Apple) и Linux. На телефонах - Android и iOS. Твои программы никогда не обращаются к железу напрямую: они всегда идут через систему.

Ты
  |
Приложения        (браузер, игра, редактор кода)
  |
Система           (Windows, macOS, Linux)
  |
Железо            (процессор, оперативная память, накопитель)

Проверка знаний

Убедись, что запомнил ключевые моменты этого урока.

1. Что происходит с содержимым оперативной памяти, когда машина выключается?
   • Оно стирается
   • Оно автоматически сохраняется на диск
   • Оно отправляется в интернет
   • Оно остаётся нетронутым ещё 24 часа
2. Что такое программа?
   • Список инструкций, которые машина выполняет по порядку
   • Электронный компонент внутри компьютера
   • Файл, в котором нет ничего, кроме изображений
3. Зачем нужна операционная система?
   • Чтобы связывать приложения с железом
   • Чтобы отображать веб-страницы
   • Чтобы ускорять процессор