Операційні системи

Графічний інтерфейс користувача (ГІК, GUI, Graphical user interface) — тип інтерфейсу, який дозволяє користувачам взаємодіяти з електронними пристроями через графічні зображення та візуальні вказівки, на відміну від текстових інтерфейсів, заснованих на використанні тексту, текстовому наборі команд та текстовій навігації.

 

6.1. Історія створення графічного інтерефейсу

Графічний інтерфейс користувача розробили завдяки дослідженням, проведеним у 60-ті роки в науково дослідному інституті Стенфорда Дугласом Енгельбартом.

Згодом концепцію GUI перейняли дослідники з лабораторії Xerox PARC у 1970-х. 1973 року в лабораторії Xerox PARC зібрали молодих вчених і дали їм свободу досліджень. У підсумку, крім усього іншого, на світ з'явилася концепція графічного інтерфейсу WIMP (Windows, Icons, Menus, Point-n-Click) і в рамках цієї концепції було створено комп'ютер Alto. Його не виготовляли як комерційний продукт, але він широко застосовувався на фірмі Xerox як корпоративний інструмент.

Комерційне втілення концепція GUI отримала 1984 року в продуктах корпорації Apple Computer.

Зараз GUI є стандартном для більшості доступних на ринку операційних систем і додатків.

Хоча в переважній більшості систем GUI є надбудовою для операційної системи, існують і незалежні його реалізації. Відомий варіант графічної програми BIOS Setup, коли ОС ще до завантажена, управління настройками IBM PC-сумісної ЕОМ здійснюється мишею, аналогічно повноцінному GUI. Втім, такий варіант BIOS не пройшов перевірку часом. Також є GUI для Мікроконтролерів, які не потребують ОС.

6.2. Класифікація

Можна виокремити наступні види GUI:

• простий: типові екранні форми та стандартні елементи інтерфейсу, що забезпечуються самою підсистемою GUI;
• істинно-графічний, двовимірний: нестандартні елементи інтерфейсу та оригінальні метафори, що реалізовані власними засобами програми або сторонньою бібліотекою;
• трьохвимірний.

Однією з вимог до хорошого графічного інтерфейсу програмної системи є концепція «роби те, що я маю на увазі» або DWIM (Do What I Mean). DWIM вимагає, щоб система працювала передбачувано, щоб користувач заздалегідь інтуїтивно розумів, яку дію виконає програма після отримання його команди.

Переваги

• Графічний інтерфейс є «дружнім» для користувачів, котрі розпочали знайомство з комп'ютером з графічного інтерфейсу.
• В програмах обробки графіки він найчастіше є єдино можливим.

Недоліки

• Більше споживання пам'яті в порівнянні з текстовим інтерфейсом;
• Складніше організувати дистанційну роботу;
• Неможливість автоматизації, якщо вона не була закладена автором програми;
• Графічний інтерфейс не є «дружнім» для користувачів, які розпочали знайомство з комп'ютером з інтерфейсу командного рядка.

 

6.3. Графічна оболонка

Середовище робочого столу — різновид графічного інтерфейсу користувача, заснований на метафорі робочого столу.

Таке середовище забезпечує простір, що називається робочим столом, на якому з'являються вікна, піктограми та інші елементи. Зазвичай підтримуються механізми, які поєднують різні частини середовища, — наприклад, drag-n-drop (переміщення даних між вікнами за допомогою вказівного пристрою). Призначення робочого столу — створення інтуїтивного способу взаємодії користувача з комп'ютером.

Найпоширенішими середовищами робочого столу є Провідник (Microsoft Windows) або Aqua (Apple macOS). В Unix-подібних операційних системах найпопулярнішими з таких, що використовують X Window System, є Xfce та LXDE.

Провідник Windows — програма Explorer.exe, навігаційний файловий менеджер, що міститься в каталозі операційної системи Windows. Вперше з'явився у Windows 95. Для перегляду файлів, каталогів, периферійних пристроїв можна використовувати Провідник, який відображає ієрархічну структуру файлів, каталогів і дисків на комп'ютері. За допомогою Провідника можна копіювати, переміщати і перейменовувати файли, каталоги, а також виконувати їх пошук.

 

6.4. Віконний інтерфейс

X Window System — віконна система, що забезпечує стандартні інструменти та протоколи для побудови графічних інтерфейсів користувача. Майже всі сучасні операційні системи підтримують X Window System, але переважно вона закріпилася в UNIX-подібних системах як стандарт «де-факто».

X Window System забезпечує базові функції графічного середовища: відображення й переміщення вікон на екрані, взаємодію з мишею та клавіатурою. X Window System не визначає деталей інтерфейсу користувача — цим займаються менеджери вікон, яких розроблено велику кількість. Через це зовнішній вигляд програм у середовищі X Window System може дуже різнитися; різні програми можуть використати цілком несхожі один на одного інтерфейси.

Менеджер вікон X Window System — додатки, що працюють «поверх» X Window System і визначають інтерфейс і взаємодію з користувачем. В Unix-подібних операційних системах користувач може вибрати будь-який віконний менеджер на свій смак.

Менеджери вікон можуть відрізнятися за такими показниками, як:

• Можливості налаштування зовнішнього вигляду і функціональності.

o   способи запуску різноманітних програм;
o   засоби налаштування і керування оточенням;
o   наявність і взаємодія з кількома робочими або віртуальними столами.

• Вимоги до оперативної пам'яті та інших ресурсів комп'ютера.
• Ступінь інтеграції із середовищем робочого столу, що надає повніший набір засобів для взаємодії з операційним середовищем і різноманітними користувацькими програмами.

Віконний менеджер керує розміщенням і виглядом вікон додатків. Він може створювати інтерфейс, подібний Microsoft Windows або Macintosh (наприклад, так працюють менеджери вікон Kwin в KDE та Metacity в GNOME), або зовсім інший стиль (наприклад, в фреймових віконних менеджерах, таких, як Ion). Віконний менеджер може бути простим і мінімалістичним (як twm — базовий віконний менеджер, що постачається з X), а може пропонувати функціональність, близьку до повноцінного робочого середовища (наприклад, Enlightenment).

Багато користувачів використовують X разом з повним середовищем робочого столу, яке включає в себе віконний менеджер, різні програми та єдиний стиль інтерфейсу. Найпопулярніші середовища робочого столу — GNOME та KDE.