9.04. Программы
Что такое программа и как она работает
Правила работы с программами
Исполняемые файлы
Добавить mermaid схему
Добавить задачи
1. Что такое программа и как она работает
Представьте, что вы пришли в кухню и хотите испечь блинчики. Вы уже знаете рецепт: взять яйцо, молоко, муку, взбить, налить на сковородку, подождать, перевернуть… Это алгоритм — пошаговая инструкция, как что-то сделать.
Теперь представьте, что вместо вас на кухне стоит робот. Он не понимает слов «взбей» или «подожди», если вы не объясните очень точно, что это значит. Например:
— взять вилку,
— вращать запястье по часовой стрелке 30 раз за 10 секунд,
— остановиться, когда пена появится на поверхности…
Компьютер — это и есть такой робот. Он умный, но буквальный: он делает только то, что ему сказано, и только так, как ему сказано.
Программа — это и есть такая точная инструкция для компьютера. Это текст (часто на специальном языке — например, Python или JavaScript), в котором по шагам описано, что компьютер должен делать: показать окно, нарисовать кнопку, посчитать сумму чисел, отправить сообщение…
Программа не «думает». Она не «хочет» и не «понимает». Она просто выполняет команды одну за другой, как робот по рецепту. Скорость выполнения — миллионы команд в секунду. Поэтому кажется, что компьютер «сам всё делает», но на самом деле — он читает программу и следует ей.
Компьютер не видит программу сразу целиком. Он загружает её в память и начинает выполнять — построчно, от первой команды к последней (если не сказано иначе). Одна программа может управлять другой. Например, ваш браузер — это программа, которая запускает другие программы (видеоплеер, редактор текста) или читает скрипты — мини-программы, встроенные в веб-страницы.
Ключевая мысль:
🔹 Программа — это инструкция.
🔹 Компьютер — исполнитель этой инструкции.
🔹 Без инструкции компьютер — просто коробка из металла и пластика.
2. Правила работы с программами
Работа с программами — не волшебство. Это как езда на велосипеде: сначала непривычно, потом — легко, если соблюдать правила. Вот главные из них:
✅ 1. Программа должна быть для вашей операционной системы
Windows, macOS, Android, iOS — это разные «миры». Программа, написанная для Windows (.exe), не запустится на iPhone. Как книга на французском не прочитается человеком, который знает только русский — пока не будет перевода (или специального «переводчика», вроде эмулятора).
✅ 2. Не запускайте программы из ненадёжных источников
Любая программа имеет право делать с компьютером почти всё — читать файлы, отправлять данные в интернет, удалять папки. Вредоносная программа (вирус) — это просто злонамеренная инструкция. Поэтому важно:
— скачивать только с официальных сайтов или проверенных магазинов (App Store, Google Play, Microsoft Store),
— не открывать «подарочные» файлы от незнакомцев (особенно .exe, .bat, .scr),
— читать, какие разрешения запрашивает программа при установке («доступ к камере?» — зачем калькулятору камера?).
✅ 3. Программы нужно обновлять
Авторы программ постоянно находят в них ошибки — «баги». Некоторые из них могут быть опасными. Обновление — это как замена старого, потрескавшегося шланга в машине: не обязательно сегодня случится поломка, но лучше сделать заранее. Большинство программ обновляются автоматически — просто разрешите это в настройках.
✅ 4. Одна и та же задача — разные программы
Хотите рисовать? Есть Paint (простой), Krita (для художников), Photoshop (профессиональный). Хотите писать код? Блокнот — можно, но неудобно. А VS Code, PyCharm — это как письменный стол с подсветкой, полками и лупой. Выбор зависит от цели, опыта и вкуса. Нет «лучшей» программы — есть подходящая.
3. Исполняемые файлы
Когда вы видите файл с расширением .exe (Windows), .app (macOS), .apk (Android) — это исполняемый файл (executable). Его можно сравнить со стартовой кнопкой или пусковым ключом:
— вставить ключ в замок → повернуть → двигатель завёлся.
— дважды кликнуть по .exe → операционная система загружает код → программа запускается.
Но:
🔹 Сам по себе .exe — это не вся программа, а только «запускатель». Часто рядом с ним лежат другие файлы: картинки, звуки, настройки, библиотеки (готовые блоки кода, которые программа использует).
🔹 Если убрать или повредить эти «спутники» — программа может не заработать, хотя .exe остался цел.
🔹 Умные программы устанавливаются через инсталлятор — особую программу-помощника, которая сама раскладывает все файлы по нужным папкам, создаёт ярлыки, добавляет пункт в меню «Пуск».
💡 Запомните: исполняемый файл — это не «тело» программы, а её «нервный импульс». Без тела (файлов, данных) импульс ни к чему не приведёт.
4. Как запускать, устанавливать и удалять программы
▶ Запуск
— Ярлык на рабочем столе или в меню «Пуск» — ссылка на исполняемый файл. Нажимаете → запускается.
— Поиск (Win + S, Spotlight на Mac) — вводите название, выбираете программу → Enter.
— Командная строка — для продвинутых: notepad, code ., python script.py — прямо ввести имя программы.
📦 Установка
- Скачиваете инсталлятор (обычно
.exe,.msi,.dmg,.pkg). - Запускаете его — появляется «мастер установки».
- Читаете лицензию (хотя бы мельком), выбираете путь установки (лучше оставить по умолчанию), отменяете ненужные предложения («установить панель инструментов?» — почти всегда «нет»).
- Ждёте — программа копирует файлы, регистрирует себя в системе.
- Готово! Появляется ярлык, иконка в меню.
🗑 Удаление
Неправильно: просто удалить ярлык → программа останется, но вы не найдёте, как её запустить.
Правильно:
— Через «Панель управления» → «Программы и компоненты» (Windows),
— Через «Настройки» → «Приложения» (macOS),
— Через настройки телефона → «Приложения» (Android/iOS).
Там вы видите список всех установленных программ. Выбираете нужную → «Удалить». Система запускает деинсталлятор — программу-уборщика, которая удаляет не только исполняемый файл, но и все связанные данные, настройки, временные файлы. Иногда остаются «следы» (например, документы, которые вы сами создали), но сама программа — исчезает.
⚠️ Ярлык ≠ Программа. Удаление ярлыка — как вырвать табличку с названием магазина. Магазин (программа) остался, просто вы не знаете, где его искать.
5. Что происходит «под капотом» при запуске программы
Когда вы дважды щёлкаете по ярлыку — кажется, ничего не происходит. На самом деле запускается целая цепочка событий, похожая на запуск космической ракеты: миллионы проверок, переключений и передач данных. Рассмотрим это по шагам — без жаргона, но без упрощений.
Шаг 1. Операционная система получает команду
Вы нажали на ярлык → система понимает: «Нужно запустить вот этот .exe». Она проверяет:
— существует ли файл по указанному пути,
— есть ли у вас право на его запуск (например, администратор может запретить запуск определённых программ),
— не повреждён ли файл (по контрольной сумме или цифровой подписи).
Если всё в порядке — начинается загрузка.
Шаг 2. Загрузка в оперативную память (RAM)
Жёсткий диск (или SSD) — это как библиотека: много книг (файлов), но чтобы читать — нужно взять книгу с полки и положить на стол.
Оперативная память (RAM) — это как стол: быстрая, удобная, но временная (когда выключили свет — стол пуст).
Программа копируется целиком или частями из долговременного хранилища (SSD/HDD) в RAM. Только оттуда процессор может её выполнять — читать команды по одной.
Шаг 3. Создание процесса
Операционная система выделяет программе:
- Память (место в RAM под код, данные, текущие значения переменных),
- Ресурсы (доступ к экрану, клавиатуре, файлам, сети — если разрешено),
- Поток выполнения — «нить», по которой бежит исполнение: первая команда → вторая → третья…
Этот «пакет» (память + ресурсы + поток) называется процесс. Каждая запущенная программа — это один или несколько процессов. Например, браузер может создать отдельный процесс для каждой вкладки — чтобы, если одна вкладка зависнет, остальные продолжали работать.
Шаг 4. Передача управления процессору
Процессор (CPU) — это «читатель инструкций». Он не думает, он исполняет.
Он смотрит: «Какая следующая команда у этого процесса?» → читает её из RAM → выполняет → переходит к следующей.
Пример команды (на уровне процессора):
ADD R1, R2 → сложить числа из двух ячеек памяти и положить результат в третью.
Ваша программа, написанная на Python или C#, компилируется или интерпретируется в такие простые команды — миллионы за секунду.
Шаг 5. Взаимодействие с пользователем и системой
Программа рисует окно → просит у операционной системы: «Выдели мне прямоугольник на экране размером 800×600».
Вы печатаете текст → клавиатура отправляет сигнал → система передаёт его программе → программа решает: показать букву? Сохранить? Заблокировать (если это пароль)?
Нажимаете кнопку → программа получает событие «клик» → запускает функцию, привязанную к этой кнопке.
Всё это происходит асинхронно: процессор переключается между десятками процессов каждую миллисекунду, создавая иллюзию одновременной работы.
🔍 Интересный факт: если программа «зависла», это часто значит:
— она зациклилась (выполняет одну и ту же команду бесконечно),
— ждёт ответа от чего-то (сервера, диска), а ответ не приходит,
— исчерпала память или права.
6. Чем скрипт отличается от программы
Многие думают: «Скрипт — это маленькая программа». Это не совсем так. Разница — не в размере, а в способе выполнения.
| Характеристика | Программа (скомпилированная) | Скрипт (интерпретируемый) |
|---|---|---|
| Формат файла | Исполняемый файл: .exe, .dll, бинарный код | Текстовый файл: .py, .js, .sh |
| Как запускается | Напрямую процессором (через ОС) | Через интерпретатор — отдельную программу (например, python.exe, node.exe) |
| Скорость | Очень высокая (готовый машинный код) | Медленнее (интерпретатор читает и выполняет строку за строкой) |
| Зависимости | Часто автономна (всё «внутри») | Требует установленного интерпретатора и библиотек |
| Пример | Photoshop, Minecraft (Java-версия — скомпилирован в .jar, но всё равно требует JVM), VLC | Скрипт для автоматической смены обоев, сайт на JavaScript, макрос в Excel |
Аналогия:
Представьте, что программа — это книга, напечатанная на языке, который вы уже знаете. Вы просто берёте и читаете.
Скрипт — это книга на иностранном языке. Чтобы её прочитать, вам нужен переводчик, который сидит рядом и шепчет перевод каждой фразы в реальном времени. Переводчик — это интерпретатор.
✅ Программа: «запусти меня сам»
✅ Скрипт: «найди моего друга-переводчика, и он запустит меня»
Современные технологии стирают границы:
— JavaScript в браузере — скрипт, но с помощью JIT-компиляции (Just-In-Time) часто компилируется «на лету» в быстрый код.
— Python-скрипты можно «упаковать» в .exe с помощью PyInstaller — тогда они становятся программами (но внутри всё равно несут интерпретатор).
Главное: и то, и другое — инструкции для компьютера. Выбор зависит от задачи, скорости, переносимости и удобства разработки.
7. Удаление ярлыка — не удаление программы
(Расширим эту мысль, введённую ранее)
Ярлык — это указатель, ссылка, дорожный знак. Он не содержит саму программу. Это файл .lnk (Windows) или alias (macOS), в котором записано:
Цель: C:\Program Files\MyApp\myapp.exe
Рабочая папка: C:\Program Files\MyApp\
Иконка: ...
Если вы удалите ярлык — вы просто убрали указатель. Программа осталась на месте. Это как убрать табличку «Магазин «Молоко»» с улицы: магазин работает, но прохожие могут не найти.
Как проверить?
- Откройте «Панель управления» → «Программы и компоненты».
- Найдите программу в списке — она там есть? Значит, установлена.
- Или зайдите в папку, где она стояла (например,
C:\Program Files\), — файлы на месте?
Почему это важно?
— Ребёнок удалил ярлык, думая, что «почистил компьютер» → программа всё ещё занимает место, грузит систему при старте, может передавать данные.
— Вирусы часто создают вредоносные ярлыки, имитирующие полезные программы. Удаление такого ярлыка не избавит от угрозы — нужно удалить саму программу.
✅ Правило: Удаляйте программы через системный деинсталлятор — не через ярлыки и не через проводник.
8. Жизненный цикл программы
Ниже — схема на языке Mermaid, иллюстрирующая путь программы от разработки до удаления. Её можно вставить в веб-версию «Вселенной IT» — современные движки (например, Obsidian, Docsify, MkDocs) поддерживают Mermaid «из коробки».
📌 Как читать схему:
— Стрелки показывают последовательность.
— Ромб — выбор (компиляция vs скрипт).
— Цвета группируют этапы: разработка (синий), распространение (зелёный/оранжевый), установка (фиолетовый), запуск (розовый/бирюзовый), работа (жёлтый), удаление (красный).
— Даже после закрытия программа физически остаётся — удаление — отдельный, осознанный шаг.
9. Задания и практические упражнения
Задания разделены по возрасту и уровню:
🟢 — для 8–10 лет (наблюдение, простые действия)
🟡 — для 11–13 лет (анализ, поиск, сравнение)
🔴 — для 14–16 лет (исследование, эксперименты, логика)
🟢 Задание 1. «Где живёт программа?»
- Найдите на своём компьютере ярлык Блокнот (Notepad) или Калькулятор.
- Щёлкните по нему ПКМ → Свойства.
- Посмотрите поле «Объект» или «Цель».
— Какой путь указан?
— Как называется исполняемый файл (оканчивается на.exe)? - Откройте этот путь в Проводнике (скопируйте путь → вставьте в адресную строку).
— Видите файл? Это и есть настоящая программа.
— А теперь удалите только ярлык с рабочего стола. Запустится ли программа через меню «Пуск»? Почему?
🟢 Задание 2. «Инсталлятор-детектив»
- Скачайте бесплатную программу, например, VLC Media Player или 7-Zip.
- Запустите инсталлятор.
— Сколько шагов он предлагает?
— Где можно выбрать папку установки?
— Что предлагает установить «дополнительно»? (Часто — панель инструментов, поиск в браузере — это нежелательно.) - Установите программу. Найдите её:
— в меню «Пуск»,
— на рабочем столе (если создался ярлык),
— в папкеC:\Program Files\(или/Applicationsна Mac). - Сравните размер инсталлятора и папки с установленной программой. Почему они разные?
🟡 Задание 3. «Скрипт vs Программа: опыт»
- Откройте Блокнот.
- Напишите:
print("Привет, Вселенная IT!")
input("Нажми Enter, чтобы выйти...") - Сохраните как
hello.pyна рабочий стол. - Если у вас установлен Python (проверьте:
Win+R→cmd→python --version):
— Откройте командную строку, перейдите на рабочий стол (cd Desktop),
— Введитеpython hello.py→ запустится скрипт. - Удалите файл
hello.py. Программа исчезла? Почему? - Сравните: чтобы запустить
.exe, нужен ли ещё какой-то файл? А для.py?
💡 Подсказка:
.exe— как готовый пирог из магазина..py— как рецепт: чтобы испечь, нужна духовка (Python).
🟡 Задание 4. «Деинсталлятор под микроскопом»
- Установите какую-нибудь лёгкую программу (например, Notepad++).
- Перед установкой откройте папку
C:\Program Files\— запомните, сколько там папок. - После установки — снова посмотрите. Появилась новая?
- Теперь удалите программу через Панель управления.
- Проверьте:
— исчезла ли папка?
— остался ли ярлык?
— остался ли файл вC:\Program Files\? - Вывод: что удаляет деинсталлятор, а что — нет?
🔴 Задание 5. «Анализ процесса»
- Откройте Диспетчер задач (Ctrl+Shift+Esc).
- Перейдите на вкладку «Процессы».
- Запустите программу (например, Paint).
— Появился ли новый процесс? Как он называется?
— Сколько памяти он занял (столбец Память)? - Теперь откройте Блокнот — запустите в нём простой Python-скрипт (как в задании 3).
— Какие процессы появились?
— Есть лиpython.exe? Аnotepad.exe? - Попробуйте «снять задачу» (выделить → «Снять задачу»). Что произошло? Почему иногда это не срабатывает?
🔴 Задание 6. «Создай свою программу-невидимку»
(Эксперимент, требует осторожности — только под присмотром взрослого или в виртуальной машине)
- Создайте текстовый файл
test.batсо следующим содержимым:@echo off
echo Это моя первая программа!
pause - Сохраните, дважды кликните — запустится командная строка с надписью.
- Это исполняемый скрипт для Windows (
.bat— Batch). - Удалите только ярлык, если создали. А теперь удалите сам файл
test.bat.
— Что осталось? - Вопрос для размышления: может ли
.bat-файл стереть файлы? Да. Почему тогда Windows не запрещает такие файлы? В чём баланс между свободой и безопасностью?
⚠️ Никогда не запускайте
.bat,.exe,.ps1из ненадёжных источников — они могут содержать вредоносные команды.