Lý thuyết hệ điều hành

CHƯƠNG 1.0 MỞ ĐẦU Những quan niệm hệ điều hành (operating system) Một hệ điều hành phần mềm chứa đựng tất chương trình cần thiết để điều hành máy tính thực ứng dụng khác Nếu người sử dụng máy tính để xử lý text, mong rằng, máy tính chứa đựng tất chức ứng dụng xử lý text Các phần mềm hệ điều hành dùng thị trường phần mềm chuẩn hố Tất có chung chức kết nối phần cứng máy tính ( vi xử lý, nhớ thiết bị xuất nhập) phần mềm ứng dụng ( files, chương trình người sử dụng…) Ta định nghĩa cô động: Hệ điều hành tổng hợp chương trình sử dụng phương tiện điều hành để quản lý điều khiển Định nghiax khơng địi hỏi đa hồn mỹ mà thực nghiệm cách uyển chuyển để mô trạng thái tức thời khái niệm thay đổi Sự khác định nghĩa thứ chỗ, chương trình dịch vụ ( biên dịch kết nối) gắn vào hệ điều hành, lại tách rời định nghĩa thứ hai Sau đây, chấp nhận quan điểm trung hoà: Hệ điều hành phần mềm có ứng dụng độc lập cần thiết để điều hành máy tính Tuy nhiên, cắt nghĩa khái niệm ứng dụng độc lập cần thiết chủ quan điều tất nhiên phải dẫn tới lý thuyết 1.1 Các lớp hệ điều hành Khơng có hệ điều hành mà không cần tới trợ giúp phù hợp với yêu cầu chương trình ứng dụng Sự trợ giúp phụ thuộc vào cấu hình người sử dụng (NSD) định nghĩa biến đổi q trình cơng tác Nếu trước việc quản lý vi xử lý, nhớ việc xuất nhập thuộc hệ điều hành, ngày giao diện người sử dụng đòi hỏi với thành phần độ lớn lớp khác chức mạng máy tính Đặc trưng hệ thống máy tính hoạt động độc lập với phần mềm hữu cần tới trợ giúp hữu hiệu tương ứng hệ điều hành (HĐH) Hình 1.1 mơ tả quan hệ phần mềm máy tính NSD Chương trình NSD HĐH Phần cứng máy tính Hình 1.1.Những quan hệ tương đối thành phần Điều cách chặt chẽ hình 1.2 với mơ hình hệ thống lớp Lớp a Lớp b Lớp c Lớp d User1 User User Compiler Editor Các ứng dụng… Dịch vụ hệ điều hành Phần cứng Hình 1.2 Mơ hình lớp 1.2 Các giao diện máy ảo Ở nói tới mơ hình lớp Sự tương đối việc lớp ( thí dụ lớp a) ứng dụng lớp ( thí dụ lớp b) rằng, lớp b dịch vụ lớp a Đó trường hợp việc sử dụng procedure lớp b chương trình lớp a Nếu xuất phát từ đó, tất khả dịch vụ yêu cầu theo thứ tự xác định, yêu cầu người sử dụng đới với chương trình tiện ích hay u cầu chương trình tiện ích hệ điều hành yêu cầu hệ điều hành đới với phần cứng diễn biến theo trục thời gian… Và yêu cầu xếp liền kề Mỗi lớp không tạo thành đơn vị phần mềm hình 1.2, mà chúng xếp cách cạnh Những chức dịch vụ lớp ( procedure, liệu giao thức tiện dụng chúng) người ta tập hợp giao diện Chương trình mà mang lại khả dịch vụ tập hợp thành dãy lệnh, mà dịch vụ sử dụng khả riêng Lớp tạo phần cứng máy tính Vì chức chúng điều chỉnh qua giao diện, người ta coi chúng máy Tuy nhiên, máy khơng tự làm việc được, khơng phải máy thực người ta gọi máy ảo Chức máy ảo tổng thể tạo cộng tác máy ảo riêng lẻ Cho đến có phân biệt máy vật lý máy ảo Bây có thêm loại thứ 3: máy logic Một số người cho máy logic máy ảo, số người khác tách biệt chúng thành máy vật lý máy ảo Một ổ đĩa ảo mơ hình hố trường khối nhớ mà xem đồng nghĩa với số khối Ngược lại, ổ đĩa logic mơ tả cụ thể hơn, hiểu ổ đĩa cứng với nhiều điểm khác biệt thời gian trễ ưu tiên vận chuyển liệu ( data) Hình 1.3 điều Với ý tưởng đó, người ta đưa khái niệm quản lý khối nhớ, chỗ nhớ ổ đĩa cứng quản lý cách thống mà không cần phải quan tâm tới giao diện ổ đĩa ảo Máy ảo (Virtual Machine) Máy logic Máy logic Drive Drive Máy vật lý Máy vật lý Hình 1.3 Minh hoạ máy vật lý, máy logic máy ảo Trong kiểu kết hợp thứ 3, việc khảo sát máy logic cụ thể độ xác đầy đủ ổ đĩa cứng ( ghi trạng thái, thông tin lỗi, địa buffer đọc viết) phải rõ ràng Việc quản lý thông tin việc che phủ lớp liền kề phía ( việc quản lý máy logic) cần tới kích tạo chuyên dụng (specify- driver) Trong trường hợp này, ý nghĩa định nghĩa là:  Máy ảo = máy logic + Bộ kích tạo quản lý (Manager-driver)  Máy logic = Máy vật lý + Bộ kích tạo phần cứng (Hardware - driver) Cả loại máy tạo nên lớp trình bày hình 1.3 1.3 Kiến trúc hệ điều hành Để điều hành ứng dụng độc lập máy tính, hệ điều hành ( operating system) chứa đựng phần mềm sau:  Các chương trình dịch vụ cơng cụ: chương trình tiện dụng Editor…  Các chương trình dịch: thông dịch ( interpreter), biên dịch (compiler), chuyển đổi ( translator)…  Giao diện người sử dụng: hệ thống giao tiếp text độ họa với người sử dụng… Vì hệ điều hành đầy đủ phải bao gồm hàng trăm MegaByte, với dùng lượng chức ứng dụng thông thường nạp để làm nhân hệ điều hành ( operating system kernel) nhớ Hình 1.4 mơ tả việc nạp nhân hệ điều hành lớp hệ thống máy tính Đó phần mềm để quản lý thiết bị, nhớ vi xử lý, đồng thời phần mềm quan trọng để quản lý mạng NSD (User 1) NSD (User 2) GIAO GIAO DIỆN DIỆN NSD NSD (User (User Interface) Interface) Các ứng dụng Các dịch vụ Các công cụ Nhân hệ điều hành (Operating System Kernel) Phần cứng (Hardware) Hình 1.4 Cấu trúc khái quát phần mềm máy tính 1.3.1Gọi hệ thống (system- call) Các dịch vụ nhân yêu cầu qua việc gọi hệ điều hành dẫn tới gọi procedure bình thường theo khn khổ định Vì việc nạp nhân hệ điều hành nhớ thay đổi, chương trình tiện dụng ln ln kết nối cách mẻ Ở hầu hết nhân hệ điều hành có cấu gọi đặc biệt để đáp ứng khả dịch vụ mà địa xác procedure Cơ chế gọi bao gồm nhớ tham số ngăn xếp (stack) khởi động tín hiệu phần cứng hay bắt đầu ngắt phần mềm (softwareinterrupt) Như vậy, ngắt phần cứng, vi xử lý lưu trữ trạng thái địa lệnh ( instructionadress) ngăn xếp, đón nhận trạng thái địa lệnh kế sau nhớ tiếp tục thực lệnh địa Ở việc tự khởi động hệ thống máy tính địa đưa vào nhân hệ điều hành mô tả khơng gian nhớ ngắt, chương ứng dụng tìm thấy dấu đợi lệnh ( prompt) hệ điều hành Hình 1.5 trình gọi hệ thống CÁC LỆNH program GỌI HỆ THỐNG CÁC LỆNH program NGẮT TRỞ LẠI TỪ NGẮT DỊCH VỤ CỦA NHÂN HỆ ĐIỀU HÀNH Hình 1.5 Vịng lệnh việc gọi hệ thống Sau gọi hệ thống lệnh khơng thực đồng thời mà vòng lệnh địa nhớ ngừng đột ngột, ngắt phần mềm biểu thị cửa bẩy (trap door) Việc chuyển đổi chương trình người sử dụng tới hệ điều hành tiến hành nhằm mở rộng khả truy cập mã cách hữu hiệu Nếu phần lớn máy tính bảo vệ trước chuyển đổi chương trình người sử dụng tất thiết bị bảo vệ ngắt để không cản trở nhân hệ điều hành Ở việc rút khỏi, nhân hệ điều hành đóng trở lại cách tự động mà không cần người sử dụng biết điều hành xảy hầu hết qua vi xử lý không cần người sử dụng thực tay Những vi xử lý chế ngự mức độ bảo vệ kế tiếp, nhiên nâng cao chi phí phần cứng vi mạch (chip) Để khắc phục lỗi khối dấu phẩy trôi ( Floating Point Unit: FPU) ngắt phần mềm sử dụng Việc khắc phục lỗi không chứa đựng hệ điều hành mà phó mặc cho chương trình ứng dụng hay chương trình ngoại vi 1.3.2.Thí dụ Unix Trong hệ điều hành Unix truyền thống, giao diện người sử dụng có thơng dịch lệnh mà người ta gọi vỏ ( shell) Từ đó, tất chương trình người sử dụng chương trình hệ thống hệ điều hành khởi động Sự trao đổi thông tin người sử dụng hệ điều hành xảy qua kênh xuất nhập Trường hợp đơn giản, việc nhập ký tự qua bàn phím việc xuất qua thiết bị đầu cuối Sơ đồ sơ lược hình 1.6 Vỏ NSD1 (User shell 1) Vỏ NSD2 (User shell 2) Chương trình NSD Chương trình hệ thống Chương trình hệ thống … -trạng thái NSD trạng thái nhân Giao diện kiểm tra phân bổ chức quản lý nhớ Dãy xuất / nhập phô bày TTY máy in mouse Hệ thống file tiến trình đĩa mạng mềm quản lý Phần cứng Hình 1.6.Các lớp hệ điều hành Unix Cho đến nay, Unix hệ điều hành có nhiều mạnh khác Bởi lẽ, khơng hệ điều hành trợ giúp đồng thời nhiều người sử dụng, mà cịn thực đồng thời nhiều chương trình Nhờ việc thực thi vượt trội với ngơn ngữ lập trình bậc cao C truy cập cách dễ dàng nhanh chóng tới phần cứng khác Ở biên dịch C cũ, người ta muốn thay đổi tạo mã ( Codegenerator) với câu lệnh cơng việc phải làm là, phải mơ tả lại chương trình hệ điều hành nhân ngôn ngữ C sau biên dịch, chúng chạy máy tính Tuy nhiên, việc chuyển đổi vài vấn đề cần phải hoàn hảo Các phiên Unix phụ thuộc nhiều vào phần cứng, trước hết phụ thuộc vào bề rộng từ (word- width) CPU Trong phiên sau ( Berkeley Unix Systems IV V) tu chỉnh sửa chữa nhiều Cho đến công việc chuyển đổi khơng phải khơng cịn vấn đề Từ thực thi tới thực thi khác có cấu trúc sở khác biệt Unix Do loại số lượng gọi hệ thống đa dạng Việc chuyển đổi chương trình người sử dụng phiên khác thực giảm thiểu Để có trợ giúp, tổ chức khác thành lập Nỗi bậc nhóm X/Open ( bắc Mỹ Châu Âu) Một hiệp định công ty trường đại học đưa vài chuẩn khác Một chuẩn hệ thống chuyển đổi POSIX ( Portable Operating System Interface based on Unix) Unix, mà định nghĩa lượng dịch vụ sử dụng khác Tất nhiên chúng dịch vụ, không định nghĩa trực tiếp gọi hệ thống Điều thú vị là, biểu trưng Unix phù hợp với giao diện bắt buộc mọt thực thi Điều có ý nghĩa rằng, Unix thực chất cấu hệ điều hành ảo thực thi 1.3.3 Thí dụ Windows NT Hệ điều hành Windows NT hảng Microsoft hệ thống tương đối đại, phát triển lảnh đạo David Cutler vào năm 1988 Một dự án để sản xuất hệ điều hành chuyên dụng Microsoft lần thực nghiệm, bao gồm ý tưởng sau đây: Một hệ điều hành phải bao hàm chuẩn hữu (MS- DOS, 16 bitWindows, Unix OS/2) thị trường chấp nhận cách rộng rãi Nó phải chắn bền vững Nghĩa chương trình vừa tương hổ vừa không làm tổn hại hệ điều hành, lỗi xuất có hậu giới hạn Nó phải truy cập cách dễ dàng phần cứng có phiên thấp Nó khơng che phủ tất cả, mà phải đáp ứng cách dễ dàng yêu cầu chuyển đổi Điều quan trọng: phải hệ điều hành mạnh Nếu quan sát dự kiến này, người ta thấy, điều nan giải Những yêu cầu đồng thời ( tương thích, bền vững, tiện lợi mạnh) đối lập với nó, MS-DOS tuyệt đối khơng bền vững, khơng mạnh hồn tồn khơng tương thích với Unix Tuy nhiên, tác giả đạt mục đích, sử dụng kinh nghiệm hệ điều hành khác biến điệu cách mạnh mẽ Việc phân lớp quan hệ gọi nhân phác thảo gốc trình bày hình 1.7 Nhân hệ điều hành mang tên Windows NT Executive, phần khối chuyển đổi trạng thái người sử dụng trạng thái hệ điều hành Để giải vấn đề thiết kế, ba tiêu chí quan trọng hệ điều hành nói tới  Tính tương thích ( compatible) Đó khả đặc biệt hệ điều hành mà ta truy cập vào hệ điều hành riêng lẻ Với tư cách cấu hệ điều hành ảo, chứa đựng khả dịch vụ Windows NT Executive ( tức gọi hệ thống biểu thị mũi tên vẽ đậm hình 1.7) Việc xuất nhập định hướng ký tự dẫn dịch vụ Win32 Những dịch vụ hệ thống (subsystem) yêu cầu qua thông tin ( gọi local procedure, xem mũi tên vẽ nhạt hình 1.7) chương trình người sử dụng hay khách hàng Nếu server, chúng có quan hệ client/server  Độ bền vững ( strengthen) Nó đạt nhờ phân chia chặt chẽ chương trình với nhờ việc ln ln giữ vững trình ngoại vi (cơ cấu DOS ảo) chương trình chạy MS-DOS hay Windows Các chức đồng đều, việc truy cập(số liệu) trực tiếp tách phần cứng, với chức chương trình cũ chạy Những biện pháp phụ hệ thống files có độ xác lỗi cấu bảo vệ chuyên dụng để kiểm tra chọn files, mạng chương trình trợ giúp cho mục đích  Độ thuận tiện (commodity) Đó khả bảo quản mở rộng, qua đó, hệ điều hành viết ngơn ngữ C, trao đổi mạnh phân lớp từ đầu Với lớp HAL (xem hình 1.7), phần cứng mơ máy ảo việc truy cập tới vi xử lý khác thu hẹp thay đổi cần thiết đơn thể Điều thú vị từ version 4.0 hệ thống Win32 tiết kiệm thời gian để gọi hệ thống từ Win32 tới Win NT Sự trợ giúp chuẩn khác ( hệ thống file OS/2 với version 4.0) hệ điều hành Win NT điều chỉnh 1.4 Sự giao kết phần cứng phần mềm Cấu tạo máy ảo cho phép giữ lại giao diện cách tương tự tới đơn thể thay đổi thực thi Do đó, có điều kiện để thực việc thực thi nhờ giao trộn qua lại từ phần cứng phần mềm Đối với khả dịch vụ điều khơng quan trọng Vì phần cứng làm việc nhanh hơn, giá đắt hơn; ngược lại phần mềm làm việc chậm hơn, giá lại rẻ thay đổi nhanh chóng Do đó, thiết kế cấu trúc máy tính , người ta phải lưu ý giải hai nguyên kể Hình 1.8 thí dụ, cho thấy phân lớp theo mã máy tượng trưng (trên hình vẽ ký hiệu p-code), mà giao kết phần mềm qua biên dịch (compiler) thông dịch(interpreter), thực phần cứng qua lệnh máy Trong trường hợp thứ hai, lớp di chuyển phần cứng (xem hình 1.8 phía bên trái) Trong đó, lệnh p-code thực chức (tức lập trình mã microcode) CPU Program in p-code p-code/machinecode CPU- hardware Program in p-code Microcodehardware and CPUhardware Hình 1.8 Sự giao kết phần cứng phần mềm mã p-code Đối với vấn đề vừa nêu, điều khác cần phải nói, trợ giúp chức mạng Với điều khiển mạng rẻ tiền hầu hết có chứa đựng tập hợp chip theo tiêu chuẩn, cấu nối tín hiệu có thời hạn làm việc định Tất chức giao thức cao để kết hợp gói liệu để tìm thấy lộ trình mạng phải nhớ phần mềm tích hợp thực hiện, điều làm giảm đáng kể khả vi xử lý nhiệm vụ khác(như giao diện người sử dụng, xử lý text…) Trên sở đó, điều khiển mạng giá đắt hơn, chức điều khiển mạng quản lý liệu di chuyển phần cứng, nghĩa vi xử lý phải thực số quy trình để tiếp cận chức mức độ cao Ở đây, điều chẳng có quan trọng là: chức điều khiển mạng hoàn thiện nhờ vi xử lý riêng lẻ nhờ kết cấu thích hợp chip Ngồi ra, ngơn ngữ hình thức sử dụng để thiết kế lệnh cho máy khác hai vấn đề khơng cịn điều để nói Điều định cịn lại cần phải xem xét, giá thành, chất lượng tiêu chuẩn mong muốn khách hàng 1.5 Cấu trúc nhiều vi xử lý (multi- processorsystem) Đối với vấn đề quản lý phương tiện điều hành điều quan trọng phải xem xét tồn quan hệ phụ thuộc chúng Điều độc lập với việc sử dụng kiểu vi xử lý, kiểu bus, hay loại sản phẩm vi mạch nhớ, vấn đề là, người ta phải biết phân biệt vài kiểu cấu hình Trong trường hợp kinh điển đơn giản, trước hết ta khảo sát hệ thống với vi xử lý dùng làm nhớ quảng đại (massen- memory) nhớ (main memory) để xây dựng hệ điều hành thực chương trình người sử dụng (xem hình 1.9) Ở đây, thiết bị vào- (như hình, bàn phím, chuột…) khơng hình vẽ Các chương trình liệu Nhân HĐH nhớ quảng đại Chương trìnhNSD1 … Chương nhớ processor Hình 1.9 Hệ thống vi xử lý đơn trìnhNSDn Từ việc nghiên cứu hệ thống đơn vi xử lý vừa nêu, người ta thiết lập hệ thống với nhiều vi xử lý Mỗi lần người ta kết nối vi xử lý khác nhận cấu trúc hệ thống khác Cấu trúc đơn giản cho thấy, CPU mà vi xử lý đơn mắc song song qua bảng kết nối, chẳng hạn qua bus đa nhiệm (multi-master- systembus) Hình 1.10 mô tả hệ thống nhiều vi xử lý; P1….Pn vi xử lý đơn M1…Mn nhớ quảng đại Các đơn thể vi xử lý định vị phía bảng kết nối, cịn phía đơn thể nhớ Đối với việc truy cập mã chương trình hay mã liệu kết nối chúng tạo ra, kết nối tồn suốt thời gian yêu cầu P1 P2 Pn Bảng kết nối (với multi-master-systembus) M1 M2 Nhân HĐH Chương trìnhNSD1 … Chương trìnhNSDn Hình 1.10 Hệ thống đa vi xử lý Một cấu trúc dẫn tới cách dễ dàng giảm sút hiệu suất thực thi, bảng kết nối tải phải thường xuyên truy cập nhớ Trong trường hợp này, trợ giúp dẫn từ việc quan sát, vi xử lý tham chiếu giới hạn hẹp phần chương trình Ở đây, nhớ phân chia dẫn cách dày đặc tới vi xử lý (xem hình 1.11) Tất nhiên, phân chia phải trợ giúp biên dịch để phân chia chương trìng người sử dụng cách thích hợp theo kiểu quan hệ client/ server: tiến trình người sử dung đại diện cho client, cịn tiến trình cửa sổ điều hành đại diện cho server với trình diễn đồ họa mong muốn Do đó, việc quản lý thiết kế cách chương trình lặp lặp lại; mà đó, hoạt động thực phản ứng trình diễn người sử dung InitProcess LOOP WaitForEvent (Mouseclick, KeyBoard, DisplayUser Programms, ) ExecuteNecessaryProcedure; END (*LOOP*) Hình 7.8************************* Hệ thống tiến trình cửa sổ gần điều khiển cách biến đổi, mà đó, giống biến cố khơng đồng bộ, khơng việc trình diễn thực từ bên (nhấp chuột ), mà cơng việc đồ họa chương trình ứng dung thực từ bên Ơ đây, hệ thống biến cố trao đổi thông tin nhận trợ giúp, đem lại trình diễn nhiệm vụ tạo dựng thơng tin; đó, móc nối vào hàng đợi trung tâm cửa sổ quản lý Việc phân bổ chức chương trình người sử dung cửa sổ quản lý làm yêu cầu thêm việc tách chia nhiệm vụ cách rõ ràng; nhiệm vụ chuẩn cửa sổ quản lý (các nhiệm vụ giao diện người sử dụng) yếu tố đồ họa đặc biệt chương trình người sử dung phân biệt với nhau, tức chúng có ưu điểm khác sau:  Các kết nhiều tiến trình độc lập đúc kết hệ thống cưả sổ nói chung; đó, chúng làm sáng tỏ từ hai ví dụ sau đây:  Kết cảm biến (sensors) khác điều khiển cơng nghiệp khác  Việc mơ tả song song kết nhiều chương trình với chức giống độ xác lỗi phần mềm mn màu mn vẽ  Hệ thống trình diễn đồ họa chuan dịch máy tính khác mạng máy tính, xem mục 7.2.5 Điều tạo chức sau đây:  Kiểm tra mạng: máy tính tồn tiến trình đại diện (agent); độc lập với chương trình trung tâm, tiến trình đại diện biểu thị trạng thái máy tính cửa sổ riêng lẻ  Quản lý mạng: việc phân bổ quản lý phần mềm tổ chức khơng gian làm việc tập trung; đó, cụ thể máy tính có tiến trình làm cân thiết bị đầu cuối tồn tiến trình đại diện; mà tiến trình phơ bày việc xuất liệu hình trình diễn trung tâm  Việc quản lý cửa sổ điều chỉnh tập trung; cịn áp dung, việc nhìn thấy cảm nhận (look and feel) giống  Việc sử lý biến cố chuan giao cho hệ thống (chẳng hạn cho server); đó, làm giảm phụ tải cho vi xử lý cuả ứng dung cách thực thụ Ý tưởng có nghĩa rằng, trạng thái hành cửa sổ khơng quen thuộc chương trình người sử dung; mà cịn cho thấy, giá trị biến trạng thái (như vị trí cửa sổ, kích thước cửa sổ ) phải đượctạo lập cách rõ ràng server Các cửa sổ xếp chồng lên bị che phủ phần Đối với phần khơng biểu thị cửa sổ , có hai ý kiến:  Một là, cưả sổ server lưu trữ, đó, kể từ cửa sổ mở phần cưả sổ bị che phủ (thí dụ mở rộng cửa sổ, hay di chuỷen cửa sổ chồng lên trên) nội dung cửa sổ điền vào cách tự động Điều đòi hỏi nhiều dung lượng nhớ tíên trình server; nhưng, tránh thủ tục bổ sung để điền vào nội dung cửa sổ cịn thiếu chương trình người sử dung  Hai là, trường hợp có nhu cầu, chương trình ứng dung phải biểu thị phần cửa sổ thiếu cách mẻ Điều đòi hỏi dung lượng nhớ hơn, vậy, người ta sử dung thủ tục chuyên dung chương trình người sử dung Cho nên, dẫn tới sức chịu tải động học cao cho vi sử lý người sử dung Việc thực thi cụ thể phụ thuộc vào hệ thơng cửa sổ sử dung Nếu người ta phó mặc định cho cấu hình tồn thời gian làm việc server(tạo lập việc lưu trữ) hay cho người lập trình người ứng dung; đó, xuất trường hợp, lập trình ứng dung lưu trữ server, giảm thiểu đó, việc ứng dung xảy lỗi vùng cửa sổ thiết lập; việc lập trình chanửg có lỗi Do đó, mục đích phải quy định quy ước chặt chẽ cho phô diễn 7.2.4 Hiện thực ảo Mới đây, để mơ hồn tồn cảnh chuyển động cần phải dẫn xen vào thiết bị xuất nhập đặc biệt; thiết bị tạo không gian chiều (3 demension: 3D) giao diện người sử dụng Cụ thể, bao gồm thứ tự chuột, thị…; thứ cho phép điểu chỉnh vị trí theo chiều; ngồi cịn có thiết bị nhập, mà vị trí đầu dị (tracker) xác định Những hệ thống tân tiến xác định trạng thái biểu lộ người nhờ hệ thống camera sensor cảm biến khoảng cách Nhờ đó, kiểu trình diễn động tác khoa chân múa tay (gestic) hay động tác bắt chước (mimic) thực cách dễ dàng Ngay kỷ thuật trình diễn đồ hoạ bổ sung thêm nhờ hệ thống kính đặc biệt hay thiết bị trình diễn khác; người ta điểu hưởng việc trình diễn theo ý muốn mắt, để có khơng gian đầy ấn tượng xuất trước mặt khán giả Ngoài khả chưa làm đầy chi phí kinh tế kỷ thuật cịn q cao; nhiên, kỷ thuật thực ảo không gian mang lại suy nghĩ cho giao diện người sử dụng, mà chúng làm hoàn hảo thêm tạo điều kiện cho áp dụng mới, mà với điều kiện này, việc cần thiết phải dẫn tới vấn đề bổ sung thêm cho trường hợp điều khiển từ xa Tất khả vấn đề mô tả mục trước chuyển tải cách trực tiếp ngữ cảnh ba chiểu (3D); đó, giao diện 3D, việc phân loại hệ thống nêu coi hoàn mỹ cấu trúc client/ server 7.2.5 Quản lý giao diện người sử dụng Vai trò đặc biệt giao diện đồ hoạ chiếm lĩnh việc quản lý đối tượng, mà người gọi hệ thống quản lý giao diện người sử dụng (user interface management system:UIMS) Việc quản lý quản lý gói thông tin phần mềm Với trợ giúp việc xuất nhập thiết bị khác (như chuột, bảng đồ hoạ, loa âm thanh…), người ta phân đoạn thủ tục đồ họa khiết để nhằm dễ dàng quản lý biến cố nhập mong muốn xuất Hình ảnh thơng thường giao diện người sử dụng trình bày hình thái đối tượng đồ hoạ (thí dụ thu hẹp cửa sổ hay sử dụng biểu tượng…), điều đạt có bước quản lý Giao diện độc lập với giao diện đồ họa người sử dụng (graphical user interface: GUI) Giao diện đồ họa người sử dụng mô tả nhờ danh sách gồm thủ tục, đối tượng giao thức Để thiết lập quản lý có nhiều phương pháp khác Đó việc trình bày quy tắc cho biến cố thiết lập việc quản lý lập trình hệ thống quản lý giao diện người sử dụng Thí dụ cách biểu lộ: Nếu biểu tượng (icon) dùng cho tài liệu, chọn (bằng cách nhấp nút chuột), lơi sau bng vị trí mong muốn Việc lơi thả (drap and drop) tác dụng lên hệ thống quản lý giao diện người sử dụng; đó, tài liệu chi tiết di trượt biểu thị tới vị trí muốn thiết đặt người sử dụng Kết gọi hệ thống kết hình vẽ đồ hoạ biểu tượng (thí dụ biểu tượng tài liệu văn dấu cửa sổ chủ đề printing, biểu tượng máy in printer dẫn tới trạng thái in, máy in làm việc tờ giấy in tài liệu dẫn chậm chạp…) đảm nhiệm hệ thống quản lý giao diện người sử dụng chúng giống chương trình người sử dụng Cách làm vừa nói viết ngơn ngữ lập trình hay ngơn ngữ logic tả thực Ưu điểm hệ thống quản lý giao diện người sử dụng chỗ, thay đổi cách dễ dàng tập trung Cho nên, việc làm thích hợp chức cần thiết việc sửa lỗi… có tác dụng cố định giống tất chương trình người sử dụng Khác với thành phần giao diện người sử dụng chuẩn, chương trình ứng dụng, giao diện chuẩn giống chúng phân loại nhà thiết kế hệ điều hành; đó, tình trạng khác thành phần đồ họa chuyên dụng Ở đây, nỗ lực người lập trình cần thiết, tận dụng chương trình Đồng thời, để đơn giản hóa cơng việc lập trình phép việc lập trình tương tác mà khơng cần biểu thị chức giao diện người sử dụng, người ta nhận nhiều phương pháp khác nhau:  Tạo lập tệp tin đặc biệt (recource files): Trong trình soạn thảo đồ họa hay hộp dụng cụ kết cấu tài nguyên hệ thống quản lý giao diện người sử dụng, người ta kết hợp với cách phù hợp yếu tố menu, biểu tượng (icon), nút chọn (select button), biến cố chuột, chuỗi âm (tone sequence)… Các biến cố dẫn tới cấu trúc tệp tin tệp tin nguồn nạp hay sử dụng thời gian vận hành hệ thống quản lý giao diện người sử dụng Các tên (được quy định trình soạn thảo )của đối tượng hình thành nên chương trình người sử dụng, nhằm áp dụng đối tượng thích hợp có trợ giúp giao diện đồ họa người sử dụng  Tạo lập mã chương trình (programm code): Song song với việc tạo lập tác động đồ họa (tương tác trực quan) phản ứng với trợ giúp trình soạn thảo đồ hoạ, điều cần thiết phải mô tả cách đầy đủ gọi chương trình (program call) cho giao diện đồ họa người sử dụng ngôn ngữ lập trình thành tệp tin Nếu tệp tin biên dịch, nhận ảnh đồ họa hệ thống quản lý giao diện người sử dụng Một thí dụ đặc trưng cho hệ thống lập trình, lập trình kiểu ngơn ngữ lập trình DELPHI hãng Borland; hệ thống tạo lập mã chương trình lập trình hướng đối tượng PASCAL 7.3 Hệ thống cửa sổ hoạ tiết Unix Giao diện người sử dụng Unix tiêu chuẩn hố mơi trường soạn thảo sở (Common Desktop Envionment: CDE) UNIX-98 UNIX99 Việc thực thi có ý nghĩa hệ thống Unix liên quan đến hệ thống cửa sổ đặc biệt, gọi hệ thống X-Windows Sau nghiên cứu hệ thống cửa sổ tác dụng (?) Một dự án quan trọng năm 80 dự án ANTHENA viện công nghệ Bossten; đây, người ta bắt đầu thử nghiệm nhằm thiết đặc phạm vi cơng việc cho máy tính nối mạng với Một phần quan trọng dự án nhận tài trợ hảng Intel; việc thiết lập giao diện người sử dụng; giao diện tồn mạng cách phân bổ độc lập với máy tính dùng Người ta gọi phần kế tục hệ thống cửa sổ trước (Window System) phát triển cách đơn giản để trở thành hệ thống có tên X-Window-System Trong mục sau đây, muốn xem xét hệ thống cách kỹ Khi đó, đạt việc làm sáng tỏ mơ hình phác thảo đồ họa 7.3.1 Phác thảo đồ họa kiểu client/ server với hệ thống X-Window Hệ thống X-Window bao gồm thư viện đồ hoạ Xlip; thư viện trình tiện dụng tiến trình server sử dụng; tiến trình server chứa đựng cửa sổ quản lý công cụ thực thi xuất nhập giao diện người sử dụng Hình 7.9******************** Bản phác thảo đồ họa kiểu client/server thực cách đơn giản thư viện Xlib Để tạo kết nối với server để mở đầu trao đổi, client phải thực gọi hệ thống XOpenDiskplay(); gọi hệ thống chứa đựng tên máy tính số liệu đối số; tất nhiệm vụ tiến hành cách tự động địa Nếu nhiều tiến trình thực gọi hệ thống máy tính khác nhau, đó, nhiệm vụ tiến trình xảy server mà Những thơng tin có lợi mạng rõ hình nói chung, mà trước khơng cần phải tu chỉnh chương trình người sử dụng Các thơng tin vị trí kích cở cửa sổ người sử dụng xếp cách tương tác hình, thơng tin quen thuộc server Một tiện dụng muốn cho thấy liệu cửa sổ nó, trước heet, phải bắt đầu dị tìm với lệnh XGetWindow() 7.3.2 Phác thảo cửa sổ với hệ thống X-Window Thư viện Xlip chứa đựng chức đồ họa đơn giản với hình thức trình diễn khác Đối với cửa sổ tổng hợp với trượt, xem hình 7.10, người sử dụng số lượng lớn gọi hệ thống chức sơ cấp Bản phác thảo logic việc tạo lập đặt tên cửa sổ hệ thống XWindows rõ ràng đơn giản Xuất phát từ cửa sổ sở, tất cửa sổ (được định nghĩa theo đó) biểu thị hình chữ nhật cửa sổ sở này; nói, trở nên mẫu báo tách biệt (clipping) Dưới khái niệm cửa sổ, người ta hiểu hình chữ nhật sơ cấp Hình chữ nhật chiếm đường biên mẫu nền, định nghĩa bình diện thư viện Xlip Hình 7.11 hệ thống cửa sổ khác nhau; đây, cửa sổ biểu thị chữ Mỗi cửa sổ chứa đựng hay nhiều cửa sổ (subwindow), kiểu cấu trúc biểu thị qua cây, mà điểm gốc cửa sổ sở (root window) Cửa sổ sở toàn cửa sổ hình 7.3.3 Mở rộng kiểu dáng đồ họa Trên sở chức đơn giản thư viện Xlib, lớp cao phải thiết lập với chức cao Lớp trung gian gọi hệ thống chương trình người sử dụng chức chi tiết hoá thư viện Xlib gọi Xtoolkit (hộp cơng cụ) thực khác Các đối tượng đồ họa lớp gọi Dialogobjects (các đối tượng hội thoại), chúng tạo lập khác tuỳ thuộc vào người lập trình Để giữ vững ưu điểm giao diện người sử dụng thống bình diện cao để tiêu chuẩn hóa họa tiết (motif) tính chất (look and feel) đối tượng hội thoại, giao diện người sử dụng thống cho Unix để cập Đó sở phần mềm đồ họa mở rộng (open software foundation), chúng dẫn giải theo hiệp định nhà sản xuất Bên cạnh hướng dẫn tạo kiểu dáng (motif style guide), cịn có mơ tả việc quản lý cửa sổ cần thiết (motif window manager), chúng bao gồm đối tượng hội thoại nhằm mở rộng kiểu dáng (motif widget) lập trình hay thiết kế đồ họa Tuy nhiên, mơ hình tạo màu tạo ảnh mành đồ họa có khuynh hướng loại bỏ cách trực tiếp chức thư viện Xlib Mành đồ họa làm việc với fonts điểm ánh (pixelfonts) chưa xử lý Từ lý này, hãng máy tính SUN thiết đặt hệ thống cửa sổ mạng máy tính (network-windowsystem: NEWS) Hệ thống sở để mở rộng ngôn ngữ mô tả trang (postscript) để sử dụng fonts đối tượng đồ họa xử lý Ở hệ thống X-Window, với đối tượng hội thoại, người ta nhận đặc điểm sau đây: + Các nút bấm mơ ấn lên xuống (XmPushButton) + Các texts (cố định) trình diễn (XmText) + Các trượt làm dịch chuyển nội dùng cửa sổ (XmScrollBar) + Các trường nhập đồ họa di chuyển (XmDrawingArea) + Các tồn cửa sổ chọn tệp tin (XmFileSelectionBox) Độc lập với tác động họa tiết đồ họa, hảng máy tính SUN cịn tạo thêm hộp cơng cụ Xview, cịn hảng máy tính AT&T tạo thêm hộp công cụ Xt+, hai biên soạn thư viện Xlib Giao diện dùng lập trình ứng dụng mô tả họa tiết nhờ ngơn ngữ chuẩn hố, gọi ngơn ngữ giao diện người sử dụng (user interface language: UIL) Trong ngôn ngữ này, yếu tố giao diện người sử dụng cần thiết tiếp nhận để mở rộng hàm số hình học Hình 7.13 phân lớp phần mềm đồ họa mở rộng Hình 7.13************************* Đối với nhiệm vụ khác nhau, hộp cơng cụ có cơng dụng sau đây: + Việc tạo hay xóa họa tiết thiết kế đồ họa mở rộng thực cách động + Việc thay đổi họa tiết mở rộng thực thời gian quản lý cửa sổ + Việc xuất- nhập hay việc tạo lập trình diễn quay hồi quản lý tập trung + Các chế trao đổi thông tin ứng dụng cửa sổ chúng luôn thiết đặc sẵn sàng Điều tạo thiết bị đệm tập trung, gọi cấu bảng kẹp để cắt dán (clipboard- mechanismus ò cut-and-paste) Các nhiệm vụ giải hộp công cụ họa tiết với phương tiện lập trình hướng đối tượng Hộp cơng cụ chứa đựng cấu di truyền lại kiểu xếp tổng hợp, mà người lập trình sử dụng cách thuận lợi Người ta nhận thấy rằng, với nhiệm vụ lập trình đồ họa thơng thường, người ta đạt chức Xlib cho ứng dụng cách tiện lợi, khơng địi hỏi nhiểu cơng việc phức tạp Mỗi mở rộng họa tiết đồ họa biểu thị số thuộc tính đó; tức là, đặc trưng cho tính đó; mà với tính này, khơng gian nhớ phân bổ Người ta đọc thấy che phủ nhớ khởi xướng đối tượng từ tệp tin nguồn Có hai kiểu mở rộng họa tiết đồ họa Đó kiểu đơn giản kiểu kết hợp Sau đây, nói hai kiểu này:  Kiểu mở rộng đồ họa đơn giản: Đó kiểu đồ họa nguyên sơ; chúng dẫn xuất từ cấp hạng XmPrimitives (nguyên sơ) biểu thị sát cạnh hình Người ta lưu ý rằng, lớp dẫn có ý nghĩa đặc biệt lớp phía nhờ thuộc tính (với biến) phương pháp (với thủ tục)  Kiểu mở rộng đồ họa kết hợp: Kiểu mở rộng có tác dụng thùng đựng đa (container), chúng chứa đựng nhiểu kiểu đồ họa mở rộng khác nhau, gọi đồ họa khởi thuỷ (primitives) Các thùng đựng đa xác định cách bố trí hình học kiểu đồ họa mở rộng chứa đựng Hình 7.15 thí dụ dáng vẻ bên cửa sổ; cửa sổ làm nhiệm vụ xuất thông tin tới người sử dụng Kiểu mở rộng đồ họa kết hợp với thùng đựng đa gọi kiểu mở rộng hổn hợp hay kiểu mở rộng xếp Hình 7.15********************* Bên phải hình 7.15 cấu trúc đối tượng kiểu mở rộng kết hợp; cấu trúc có liên quan tới quan hệ chứa đựng Kiểu đồ họa mở rộng hỗn hợp biểu thị kiểu mở rộng cha (parent widget) Kiểu xếp kết nối cách trực tiếp với việc xếp cửa sổ Bình thường, kiểu mở rộng có cửa sổ hình chữ nhật khép kín Nhờ đó, xếp cửa sổ xuất quan hệ chứa đựng xếp mở rộng Cửa sổ cha thuộc kiểu mở rộng cha, chứa đựng cửa sổ con; cửa sổ chứa đựng kiểu mở rộng tiếp theo… Cửa sổ cao (top- level-window) xếp kiểu mở rộng định nghĩa công dụng gọi kiểu mở rộng vỏ (shell-widget) Nói cách xác, chứa đựng kiểu mở rộng hỗn hợp, đó, tất kiểu mở rộng khác chứa đựng, dịch vụ cho việc trao đổi thơng tin cửa sổ quản lý xếp kiểu mở rộng hổn hợp Nhưng, chứa đựng kiểu mở rộng vỏ tiếp theo; nút (pop-up) Nút mở cửa sổ (để hướng dẫn, quản lý hay thông báo lỗi…), cửa sổ xuất lại biến mất… 7.3.4 Phương pháp diễn tả kiện Tiến trình server hệ thống X-Window bao gồm vấn đề tương tự đề cập thư mục 7.2.3; vòng lặp với gọi hệ thống XtMainLoop(), kích chuột đối tượng hội thoại, xảy ? Cửa sổ điều hành hệ thống X-Window phân bổ tất trình diễn cho đối tượng hội thoại; trỏ chuột đứng đối tượng kích hoạt ( vị trí phía danh sách trình diễn) Nếu cửa sổ không quan tâm tới biến cố này, đó, đạt xếp từ lên trên, tới cửa sổ cha tiếp tục khi: đạt tới cửa sổ gốc, làm ngơ khơng hay biết Bổ sung thêm khả này, người ta điểu chỉnh nhờ việc gắn chặt yếu tố muốn quan tâm (như việc thảo mặt nạ chứa đựng kiện – eventsmask-của cửa sổ) Điều cần thiết cửa sổ phải dẫn tới yếu tố cửa sổ kế cạnh (sắp xếp theo phương ngang) nhờ che phủ (grabbing) nói Điều có lợi, người ta muốn lôi đường thẳng vào phần che phủ cửa sổ; đó, chương trình để lơi đường thẳng cần dùng điểm thứ hai cửa sổ che phủ để kết thúc việc trình diễn Bây định nghĩa phương pháp diễn tả biến cố cho ứng dụng cụ thể? Về điều này, phản ứng mong muốn phải lập trình thủ tục tác động hay lập thức gọi trở lại (callback-routine) móc nối với thủ tục đặc biệt XtCallBack() thời gian chạy (runtime) Nếu biến cố xuất XtMainLoop(); đó, biến cố kéo dài tiếp tục đạt biến cố đại diện cửa sổ Một đại diện biến cố tự biểu thị biến cố, nhìn lui bảng chuyển đổi; đó, thủ tục gọi Bấy giờ, vị trí này, đầu tiên, lập thức gọi callback gọi tới Vấn đề biểu thị sơ đồ chỗ, lỗi lập thức callback, sửa chữa lỗi tay người sử dụng khơng thể Mỗi trình diễn được xảy XtMainLoop(), nghĩa có hạn chế tiếp diễn lập thức callback Một khả phải ghi chép lỗi phải kết thúc lập thức callback Ở vị trí thích hợp chương trình, người ta phải đọc chọn lỗi xuất lần cuối 7.4 Hệ thống cửa sổ Windows NT Giao diện người sử dụng Windows NT phát triển từ giao diện cũ Windows 3.1 Điều đặc biệt là, giao diện 16 Bit cũ để lập trình xuất/ nhập đồ họa (application programming interface: API) mở rộng thành 32 Bit, gọi Win 32 API trang bị thêm chức hệ điều hành Thí dụ, người lập trình truy cập hệ điều hành đa nhiệm, đa tiến trình, có ưu tiên an tồn Hệ điều hành sử dụng hệ thống nhớ 32 Bit tuyến tính Tuy nhiên, tất tên (tên tệp tin, tên chức năng…) giữ nguyên theo hệ thống cũ, có thị thủ tục khơng có quan hệ với mơ hình nhớ dựa dãy tuần tự, mà có quan hệ với mơ hình nhớ ảo tuyến tính Các chức bổ sung cho việc đồng bộ, cho chế an toàn đối tượng cho việc quản lý nhớ cho truy cập phần lớn nhân hệ điều hành Windows-NT-Executive Hệ thống giao diện mở rộng Win32-API tạo hệ thống (xem hình 1.7) Do đó, tính chất look-and-feel giao diện làm thích hợp cách mạnh mẽ hình dáng bên ngồi Windows 3.1 quen thuộc, nhằm đơn giản hóa độ từ Windows NT tới người sử dụng Ở version of Windows NT, phương pháp hợp lý không làm thay đổi giao diện hệ thống Win32-API nhân hệ điều hành, mà cịn làm thích hợp đặc trưng look-and-feel Windows 95, phần kế tục Windows 3.1 Tuy nhiên, Windows NT hệ thống đa nhiệm, hệ thống đa người sử dụng Điều có nghĩa rằng, nhiều người sử dụng khơng làm việc đồng thời máy tính Với điều này, phương pháp hợp lý là, tồn tiến trình đại diện phải người sử dụng xác định Khác với hệ thống X-Window, Windows NT, khơng có giao diện người sử dụng phân bổ trợ giúp Mỗi ứng dụng dự kiến thực nhiệm vụ đồ họa, phải thực nhiệm vụ máy tính cục bộ, khơng thể thực máy tính khác, gọi displaycomputer Nhưng, người ta muốn đạt nhiệm vụ thiết kế đồ họa với tiến trình khác máy tính khác nhau, đó, máy tính này, tiến trình phơ diễn người sử dụng lập trình phải khởi động; tiến trình đón nhận liệu (dùng cho ứng dụng) qua mạng máy tính (xem chương cấu trúc trao đổi thông tin khác nhau) Khi đó, nhiệm vụ chuyển giao displaycomputer hệ thống đồ họa 7.4.1 Các cấu trúc sở Hệ thống Win32 phân thành phận, phận phù hợp với hệ thống giao diện Win32-API Giao diện Win32-API bao gồm thành phần riêng lẻ sau đây: + Cửa sổ quản lý (windows manager); + Giao diện thiết bị đồ họa (graphic device interface: GDI); + Bộ kích tạo thiết bị đồ họa (graphic device driver: GDD); + Các chức hệ điều hành (với tệp tin kernel 132.dll); + Các chức khuyên giải (console function) việc xuất/ nhập text Các phận chứa đựng thư viện, gọi thư viện kết nối động (dynamic link library: DLL); khởi động, chúng nạp hệ thống Giao diện thiết bị đồ họa GDI cho phép vẽ phác thảo thao tác đối tượng đồ họa tổng thể đơn giản, điểm, đường (thẳng cong), vòng tròn, cửa sổ, trượt…Các chức đồ họa soạn thảo chức kích tạo đồ họa; kích tạo lại gọi tới kích tạo nhân hệ điều hành đó, phần cứng điều khiển thích ứng Vì lần gọi gọi chức đồ họa chương trình người sử dụng thiết lập chuỗi nhân hệ điều hành bao gồm giao diện thiết bị đồ họa GDI, kích tạo thiết bị đồ họa GDD,…và vơ thời gian! Vì thế, để gia tăng hiệu suất, cơng nghệ có tên arttribute caching (sự trữ dấu thuộc tính) điền thêm: Người ta thấy có nhiều gọi hệ thống chương trình người sử dụng gặp với đối tượng tương tự; cho nên, chúng thu gom chương trình người sử dụng dẫn tiếp thông tin riêng lẻ tới giao diện thiết bị đồ họa GDI Đối với thư viện GDI quan tâm công nghệ tương tự Đó cơng nghệ batching (sự phân đợt) cho phản ứng nhanh Tất việc gọi hàm chức nạp vào hàng đợi, hàng đợi đầy hay nhập liệu Tiếp đó, đệm tổng thể chuyển giao cho hệ thống Win32 thông tin Cơ chế xảy nhanh, khơng có hiệu ứng lùi xuất trình diễn đồ họa máy tính chuẩn Trình điều hành cửa sổ tạo đặc tính look-and-feel, đó, dịch vụ cấu cửa sổ ví nút ấn để mở rộng hay thu nhỏ cửa sổ, tạo trượt, kể việc quản lý danh sách trình diễn (thí dụ cửa sổ che phủ tên cửa sổ nào); … ngồi ra, thiết đặt việc nhập liẹu cho cửa sổ chương trình tương ứng Vì vậy, cịn sử dụng thủ tục xuất/ nhập, để thực chương trình ứng dụng độc lập với thiết bị phần cứng tồn (thí dụ kiểu chuột) Vì MS-Windows coi hệ thống chiếm nhớ, đó, cửa sổ quản lý không lưu trữ phần cửa sổ khơng nhìn thấy, mà đảm nhiệm vụ để báo hiệu cho ứng dụng, cửa sổ phải phác họa cách mẻ; trước phần cửa sổ khơng thể nhìn thấy nhìn thấy Ngay cả, việc quản lý nhớ trung gian (ở hệ thống mở rộng) đối tượng (thí fuj clipboard) thực Các chức khuyên giải chức tập trung để xuất/nhập ký tự hệ thống sử dụng (POSIX, OS/2, MS-Windows…) Việc xuấtnhập text chương trình bao gồm giao diện người sử dụng hướng ký tự khơng có trợ giúp đồ họa, chúng thực cách có mục đích cửa sổ đặc biệt, gọi cửa sổ khuyên giải (consolewindow); cửa sổ hệ thống mở cách tự động 7.4.2 Vài nét thiết kế giao diện người sử dụng Ngược lại với hệ thống mở rộng X-Window, hệ thống cửa sổ Windows NT cần người ta nắm vài loại cửa sổ tổng hợp Thực ra, phân biệt có hai loại cửa sổ: cửa sổ cửa sổ phụ Sau đây, muốn khảo sát vài kỷ thuật tương tác bản, chúng trợ giúp hệ thống giao diện Win32- API với đối tượng phương pháp phù hợp Mỗi cửa sổ Windows NT (cũng giống cửa sổ họa tiết hệ thống X-Windows) có phần sau đây: + Khung cửa sổ (frame): sử dụng kích chuột để thu nhỏ hay phóng to; + Thanh ghi tiêu đề (title bar): người ta nhìn thấy tên ứng dụng; + Biểu tượng (icon): biểu trưng ứng dụng; + Thanh cuộn (scroll bar): người ta dùng muốn xem phần nội dùng chưa thể cửa sổ; + Thanh menu (menu bar): trường khác mà người ta cần tới; + Các nút ấn điều khiển (control pop-up): dùng để thu nhỏ, phóng to hay đóng cửa sổ lại; + Thanh trạng thái (status bar): đó, thơng tin trạng thái dẫn Các cửa sổ xếp chồng lên hay che phủ; đây, cửa sổ hoạt động cửa sổ khơng bị cửa sổ khác che phủ, biểu thị cửa sổ lên phía trước cửa sổ thể hình Thanh cuộn dùng làm dịch chuyển thích ứng để thể khoảng tài liệu lên cửa sổ soạn thảo Khoảng tài liệu nhìn thấy hình phần liệu toàn tài liệu chứa đựng cửa sổ Cửa sổ cịn có nhiều tính chất cần lưu ý Thật vậy, người ta định nghĩa sử dụng cửa sổ phía với nhiều cách khác Khác với hệ thống mở X-Window, loại có vài khả Vì Windows NT cách thể liệu tập trung dùng phổ biến, tệp tin, người ta mở cửa sổ riêng lẻ; đó, tiêu đề, khơng cịn thấy biểu tượng chương trình tiện dụng, mà xuất liệu Bản chất cửa sổ liệu cửa sổ chương trình ứng dụng điều chỉnh nhờ giao diện đa tài liệu Giao diện cho thấy rằng, cửa sổ liệu gọi cửa sổ mở rộng phù hợp với mức độ bên bên cửa sổ tiện dụng Ngoài ra, tiêu đề cửa sổ liệu bỏ đi; tên làm lan rộng với tên ứng dụng dạng vừa có tên tệp tin vừa có tên ứng dụng; biểu tượng nút điều khiển tiêu đề liệu xuất menu ứng dụng Hình 1.18 cho thấy: bên trái cửa sổ liệu phần thu nhỏ cửa sổ ứng dụng; bên phải cửa sổ liệu nới rộng trùng khít với cửa sổ ứng dụng Cửa sổ liệu kết nối trực tiếp với cửa sổ ứng dụng Khi cửa sổ ứng dụng đóng lại, đó, cửa sổ liệu đóng lại cách tự động Nếu cửa sổ liệu thuộc tệp tin riêng lẻ, đó, khả phải sử dụng sớm để chia xẻ cửa sổ thành cửa sổ thành phần Do đó, người ta dự định nút nẩy đồ họa cho cuộn, công việc làm xuất tách Việc mô tả liệu cửa sổ nhiệm vụ ứng dụng cụ thể Khác với cửa sổ chính, cửa sổ phụ có kích cở cố định sử dụng để thông báo hay để mô tả thông số bên gọi cửa sổ đặc tính tờ biểu Các cửa sổ phụ lưu ý tới vị trí tương đối chúng cửa sổ kết nối chặt chẽ cửa sổ Chẳng hạn, cửa sổ cửa sổ hoạt động nhìn thấy cách đầy đủ, đó, cửa sổ phụ lộ cách tự động để nhìn thấy Thí dụ, cửa sổ phụ vừa gọi xong trở thành hộp thoại để tìm thay thể, hộp thoại in ấn, hộp thoại chọn font, hộp thoại chọn màu, cửa sổ trộn màu cửa sổ thông báo Qua cửa sổ cửa sổ phụ, hệ thống giao diện Win32-API tạo số lượng lớn đối tượng hội thoại khác nút nẩy điều khiển, nút tuỳ chọn, nút kiểm tra, hộp danh sách chọn tĩnh động, danh sách làm việc menu đầy vơi hay tệp tin bày trình quản lý tệp tin với biểu tượng text Ngồi cịn có với text có sẵn hay soạn thảo thêm vào dụng cụ 7.5 Các tập chương Bài tập 7.1 Về giao diện người sử dụng lập trình trực quan Nếu chế giải pháp tập trung vấn đề kiểu tương tự thực tế rõ, người ta mơ hình hố hình vẽ giao diện người sử dụng a) Bên cạnh quan hệ cố định đơn giản mơ hình giải thuật tạo lập Sự mô thiết lập cách đơn giản, nghĩa đó, tránh phiền phức, thí dụ nhờ việc sử dụng biểu tượng b) Nếu người sử dụng phải nhận thức logic bên chương trình, đó, điều thiết kế cho việc học tập sáng tạo; đó, tính tổng hợp đúc thuận tiện q trình sử dụng Bạn thực nguyên tắc cho ví dụ đơn giản Đối với việc quản lý liệu, người ta sử dụng công việc nhà kho lưu trữ hình ảnh người lập trình Ở đây, việc cung cấp, việc xếp bao gói, việc chất kho phân loại rõ, chúng tồn tham chiếu người sử dụng Cho bạn thiết kế sơ đồ, mà đó, đối tượng tệp tin (các thuộc tính phương pháp) thu xếp cho đối tượng trực quan Bài tập 7.2 Bảng phân ảnh màu Bạn trình bày vấn đề sau cách chặt chẽ quan điểm cá nhân bạn: a).Giả sử, mô tả cách trực tiếp màu sắc điểm ảnh cho đồ họa theo yêu cầu mà không cần CLUT với độ xác 24 Bit, gọi độ sâu màu Bộ nhớ nhắc lại ảnh cho ảnh có kích cở 1024x768 (điểm ảnh) tối thiểu phải bao nhiêu? Và, bao nhiêu, phải lưu trữ ảnh không gian chiều ? b) Bộ nhớ nhắc lại ảnh tối thiểu phải bao nhiêu, 16 Bit màu đồng thời nhìn thấy chuyển chỗ bước với CLUT có thể? c) Bạn khái quát thiết lập công thức cho nhu cầu nhớ s CLUT độ sâu màu khoảng f Bit/một điểm ảnh số lượng điểm ảnh N nhu cầu nhớ sCLUT/s bạn rằng, giả sử quan hệ nhỏ với điều kiện N>n Bài tập 7.3.Giao diện người sử dụng hệ điều hành phân bổ Trong mục 7.2.3, phác thảo server trình diễn dẫn Quyết định cho có chương trình, mà chúng nạp hay biểu thị text ảnh Internet; trình đọc lướt siêu text Netscape Internet Explorer Các chương trình bổ sung máy tính Dataserver Internet đảm nhiệm cơng việc đó; việc dị tìm nhiệm vụ tương tự thực cách cấp tốc trình Browser Vì vậy, người ta hồn thành nhiều cơng việc với hệ thống Application client Display server a) Bạn so sánh quan hệ client/ server hai hệ thống b) Những kiểu trao đổi thông tin thống lĩnh client server? Bài tập 7.4 Cấu trúc client/ server Bản phác thảo cục hệ điều hành Windows NT có ưu điểm nhược điểm so sánh với hệ thống phân bổ X-Window? Bạn suy nghĩ tiến hành với ứng dụng như: + Điều khiển tiến trình nhà máy thép mạng máy tính + Đánh giá số liệu phòng ban khác qua mạng cục máy tính nhà máy + Thiết lập phần mềm quản lý cho nhóm máy tính kết nối mạng ... trạng thái hệ điều hành Để giải vấn đề thiết kế, ba tiêu chí quan trọng hệ điều hành nói tới  Tính tương thích ( compatible) Đó khả đặc biệt hệ điều hành mà ta truy cập vào hệ điều hành riêng... cầu hệ điều hành? e) Bạn giải thích khái niệm máy ảo giao diện Bài tập 1.2 Về hệ điều hành Unix a) Trên phạm vi máy tính quan bạn, hệ điều hành Unix có gọi hệ thống ? b) Các gọi hệ thống phân thành... TTY máy in mouse Hệ thống file tiến trình đĩa mạng mềm quản lý Phần cứng Hình 1.6.Các lớp hệ điều hành Unix Cho đến nay, Unix hệ điều hành có nhiều mạnh khác Bởi lẽ, khơng hệ điều hành trợ giúp