1.2.2. Графический интерфейс пользователя

Графический интерфейс пользователя (ГПИ, англ. Graphical user interface, GUI) - управление с использованием элементов интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленных пользователю на экране в виде графических объектов.

В ГПИ пользователь имеет произвольный доступ (с помощью устройств ввода — клавиатуры, мыши, джойстика и т. п.) ко всем видимым экранным объектам (элементам интерфейса), обычно представляемым как пиктограммы (или символы), и осуществляет непосредственное манипулирование ими.

Чаще всего элементы интерфейса в ГПИ реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программных средств неподготовленными пользователями.

2. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА UNIX-ПОДОБНЫХ ОС

2.1. Виды пользовательского интерфейса в unix-подобных системах

Основным интерфейсом взаимодействия пользователя с операционной системой UNIX во всех её модификациях была и остается командная строка. Суть этого интерфейса состоит в обмене текстами с системой: пользователь набирает текстовые команды, а операционная система возвращает ему информацию также в текстовом виде. Несмотря на то, что в современных UNIX-системах, особенно в различных дистрибутивах Linux, широко используются графические пользовательские интерфейсы, командная строка остаётся основным рабочим инструментом администратора системы. Это обстоятельство объясняется тем, что командная строка позволяет администратору управлять системой, совершая меньшее количество действий (интерфейсных жестов), чем с помощью графического интерфейса и мыши. Командной строки очень хорошо выполняет задачи интерфейса управления системой, она эффективна и удобна — и именно поэтому всеми используется. Немаловажно и то, что администратор может объединять сложные последовательности действий в сценарии.

2.2. Терминал и консоль

Работая с командной строкой при управлении операционной системой, пользователь вводит текст и передает его системе, а система выводит необходимые пользователю данные и сообщения.

Текстовый принцип работы с системой позволяет отвлечься от конкретных частей компьютера, таких как клавиатура и видеокарта с монитором, рассматривая их, как единое оконечное устройство, посредством которого происходит обмен тестовыми сообщениями. Такое устройство называется терминалом. В общем случае терминал — это точка входа пользователя в систему, обладающая способностью передавать текстовую информацию.

Роль терминала может с успехом выполнять и программа, исполняющаяся на сколь угодно удалённом компьютере, связанным с UNIX-системой, например, посредством сети Интернет. В современной практике такой способ доступа очень широко используется для удалённой работы, в особенности для администрирования серверов, которые зачастую устанавливаются в специальных помещениях, доступ в которые затруднен и нежелателен.

Графические пользовательские интерфейсы UNIX-систем также дают возможность работы с терминалом. Эта возможность достигается с помощью графических терминалов — специальных программ, которые эмулируют текстовый терминал в графическом окне.

Свойство терминала передавать только текст приводит к необходимости операции по управлению вводом и выводом текста: удаление неправильно введённых символов, команда передать введённый текст системе, перевод строки, графическое выделение выведенного текста и т. п. — тоже кодировать с помощью специальных символов Такие символы объединяют понятием управляющие символы.

Часть управляющих символов вводится специальными клавишами, предусмотренными для управления вводом текста, такими как Backspace и Enter. Управляющих символов может быть больше, чем нетекстовых клавиш на клавиатуре, в этом случае их необходимо извлекать с помощью какого-либо клавиатурного модификатора, например, Ctrl.

Количество различных управляющих символов зачастую ограничено и оказывается меньше количества необходимых терминалу команд. В этом случае для передачи команд используются управляющие последовательности, которые начинаются управляющим символом, за которым следует строго определенное число обычных символов, в данном случае интерпретируемых терминалом как та или иная команда.

Специальные управляющие символы могут быть также зарезервированы для команд межпроцессного взаимодействия (передачи сигналов). В частности, для завершения командной оболочки можно использовать символ конца ввода Ctrl-D. Эту команду интерпретирует при вводе с терминала система. Она же превращает некоторые другие управляющие символы (например, Ctrl-C — «прерывание» или Ctrl-Z — «засыпание») в соответствующие сигналы.

Одной из полезных особенностей терминала является возможность его «прокрутки» с помощью клавиш Shift-PgUp и Shift-PgDn. Это может быть полезно, если вывод программы занимает больший объём, чем размер экрана.

За несколько десятилетий использования UNIX-подобных ОС создано большое количество разнообразных устройств и программ, выполняющих в той или иной системе роль терминала. Каждое такое устройство или соответствующая программа имеют свои характеристики по вводу и выводу информации. К таким характеристикам могут быть отнесены: число цветов отображения, способность перемещать курсор и изменять размер экрана, набор управляющих символов и т. п. Операционная система должны учитывать указанное выше разнообразие, обеспечивая при этом возможность работать с любыми терминалами одинаковым способом. Для этого в операционных системах семейства UNIX вводится понятие тип терминала: каждый тип сводится к набору характеристик, регламентированных в специальном конфигурационном файле. Информация обо всех существующих типах терминалов хранится в специализированной базе данных (terminfo или termcap). Примерами типов терминалов являются типы tty (телетайп) и xterm (графический терминал).

Практически любая UNIX-подобная операционная система является многозадачной и многопользовательской, поэтому ничто не препятствует подключить к операционной системе произвольное число терминалов одновременно, в особенности, если функции терминала выполняет программа. Благодаря этому каждый компьютер, на котором работает UNIX, предоставляет возможность зарегистрироваться и получить доступ к системе с нескольких терминалов одновременно. Даже если в распоряжении всех пользователей есть только один монитор и одна системная клавиатура, эта возможность небесполезна: одновременная регистрация в системе на нескольких терминалах позволяет работать поочередно с несколькими задачами без необходимости каждый раз их завершать и затем возобновлять.

Характерный для современных версий UNIX способ организации параллельной работы пользователей — виртуальные консоли.

Виртуальные консоли — это несколько параллельно выполняемых операционной системой программ, предоставляющих пользователю возможность зарегистрироваться в системе в текстовом режиме и получить доступ к командной строке.

Каждая виртуальная консоль обозначается специальным именем: «tty1», «tty2» и т. д. Число доступных по умолчанию виртуальных консолей в каждой Unix-подобной ОС свое. Так в Linux доступно не менее шести виртуальных консолей. Каждая виртуальная консоль связана с собственным терминалом, который характеризуется файлом устройства с соответствующим именем (например, /dev/tty1).

3. КОМАНДНАЯ СТРОКА В UNIX-ПОДОБНЫХ ОС