Переносимость приложений. Графический интерфейс

Традиционный способ взаимодействия пользователя с системой UNIX основывается на командных языках. После входа пользователя в систему для него запускается один из командных интерпретаторов (в зависимости от параметров, сохраняемых в файле /etc/passwd). Обычно в системе поддерживается несколько командных интерпретаторов с похожими, но различающимися своими возможностями командными языками. Общее название для любого командного интерпретатора ОС UNIX — оболочка (shell), поскольку любой интерпретатор представляет внешнее окружение ядра системы. По умолчанию в системах Linux командным интерпретатором является bash. В принципе он может быть заменен другим, но практически никто этого не делает.

Вызванный командный интерпретатор выдает приглашение на ввод пользователем командной строки, которая может содержать простую команду, конвейер команд или последовательность команд. После выполнения очередной командной строки и выдачи на экран терминала или в файл соответствующих результатов интерпретатор команд снова выдает приглашение на ввод командной строки, и так до тех пор, пока пользователь не завершит свой сеанс работы и не выйдет из системы.

Командные языки, используемые в UNIX, достаточно просты, чтобы новые пользователи могли быстро начать работать, и достаточно мощны, чтобы можно было использовать их для написания сложных программ. Последняя возможность опирается на механизм командных файлов (shell scripts), которые могут содержать произвольные последовательности командных строк. При указании имени командного файла вместо очередной команды интерпретатор читает файл строка за строкой и последовательно интерпретирует команды.

Поскольку в настоящее время все большее распространение получают графические интерфейсы, в операционных системах семейства UNIX стали все чаще работать в X-Window. Х-Window — это графический интерфейс, позволяющий пользователям взаимодействовать со своими вычислениями и с системой в графическом режиме. В отличие от систем Windows компании Microsoft, графический интерфейс для UNIX-систем не является основным, в системе можно работать и без него. Прежде всего, графический режим разрабатывался для приложений, предназначенных для работы с графикой. Однако в последние годы его стали применять гораздо чаще, особенно в системах Linux, которые начинают использовать не только как серверные операционные системы, но и как системы для персональных компьютеров.

Графический интерфейс в UNIX-системах основан на модели клиент-сервер. Серверная часть X-Window — это аппаратно-зависимая система ввода-вывода, которая непосредственно взаимодействует с приложением и видеоподсистемой, клавиатурой и мышью. При этом серверная часть должна работать на компьютере, производящем вычисления. Взаимодействие с пользователем осуществляется через клиентскую часть, которая обеспечивает вывод данных на дисплей и прием их с устройств ввода. Клиентская часть должна быть на том компьютере, за которым работает пользователь. Таким образом, можно работать в графическом режиме, сидя за одним компьютером, в то время как собственно вычисления могут происходить и на другом компьютере.

Один из клиентов X-Window — это оконный менеджер (также называемый диспетчером окон). Он управляет размещением окон на экране, определяет их вид и характер управляющих элементов. То есть именно он и предоставляет пользователю графический интерфейс (GUI), тогда как X-Window — это его основа. В системах Linux наиболее популярными менеджерами графического интерфейса являются KDE и GNOME. Для запуска X-Window в системах семейства UNIX (и Linux) используется команда startx.

Как уже упоминалось, оболочкой (shell) в UNIX-системе называют механизм взаимодействия между пользователями и системой. По сути дела, это интерпретатор команд, который считывает набираемые пользователем строки и запускает указанные в командах программы, которые и выполняют запрошенные системные функции и операции. Полный командныйязык, интерпретируемый оболочкой, богат возможностями и достаточно сложен, однако большинство команд просты в использовании, и запомнить их не составляет труда.

Командная строка состоит из имени команды (а именно имени выполняемого файла), за которым следует список аргументов, разделенных пробелами. Оболочка разбивает командную строку на компоненты. Указанный в команде файл загружается, и ему обеспечивается доступ к заданным в команде аргументам. Любой командный язык оболочки фактически состоит из трех частей: служебных конструкций, позволяющих манипулировать текстовыми строками и строить сложные команды на основе простых команд; встроенных команд, выполняемых непосредственно интерпретатором командного языка; команд, представляемых отдельными выполняемыми файлами. В свою очередь, набор команд последнего вида включает стандартные команды (системные утилиты, такие как vi, cc и т. д.) и команды, созданные пользователями системы. Для того чтобы выполняемый файл, разработанный пользователем ОС UNIX, можно было запускать как команду оболочки, достаточно определить в одном из исходных файлов функцию с именем main (имя main должно быть глобальным, то есть перед ним не должно указываться ключевое слово static). Если употребить в качестве имени команды имя такого выполняемого файла, командный интерпретатор создаст новый процесс и запустит в нем указанную выполняемую программу, начиная с вызова функции main.