Input/Output: Brugergrænseflader. dopsys

Transkript

1 Input/Output: Brugergrænseflader dopsys

2 Interaktion med bruger Visse devices lægger et fundamentalt sæt af spilleregler for vores brug af computere Generisk tilbagemelding, hvad laver den : Billedskærm (LCD, CRT, hologram,..) Strøm af tekst som input: tastatur Valg af lokation i miljø: mus / trackpad / trykfølsom skærm Vigtige eksempler på mechanism vs policy Betydelig mængde vraggods som det i det mindste er godt at kende dopsys 2

3 Tastaturer Tastaturer leverer brugerinput i form af en strøm af symboler (typisk tekst) Oplagt forbindelse til tekst: Skrivemaskine, taster med bogstaver Anden fortolkning: ~105 on/off sensorer (mangler hastighed, tryk, oma) Har traditionelt været eneste inputenhed (skal så løse alle styringsopgaver) Indbygget på driverniveau! supergodt pga. genbrug? stor mængde policy Vraggods: Bruges til blanding af mange opgaver, tekst/editering, styring af output, job kontrol,... dopsys 3

4 Tastaturdriveren, cooked To anvendelsesmåder: canonical / cooked vs non-canonical / raw dopsys 4

5 Scan codes Tastatur-hardware leverer scan codes til driver Kendt tilstand: Hver tast er on / off på ethvert tidspunkt Fortolkning på et eller andet niveau: normal tast vs modifier (shift, control,..), gentagelse, flere tegn Jobkontrol presser fortolkning ned i driver Fordele jo de findes: Meget kompakt og generelt sprog til styring af computer (især på afstand) dopsys 5

6 Skærme Uden output er det virkelig svært at få nytte af en computer! Igen, traditionelt grundlag: Skrivemaskine, fortløbende tekst Anden fortolkning: ~1G pixels (mangler 3D, lugt, oma) Har traditionelt været dominerende outputenhed (skal så løse alle informationsopgaver) Indbygget på driverniveau igen! supergodt pga. genbrug? stor mængde policy igen Vraggods: Tekststrøm fortolkes, ikke-fortløbende tekst ( cursor, insert/delete),... dopsys 6

7 ANSI escape sequences dopsys 7

8 Skærm -kontrol via kontrolkoder Escape sequences gav mening for terminaler Basale begreber: position, overskriv, tekst-attribut Fortolkning styres af database om terminaler : termios (fx VT102) Oldnordisk!! Fordele jo de findes: Kompakt, robust sprog som programmer kan bruge til output (også på afstand) dopsys 8

9 Skærm som uafhængige punkter Generel model, koster dyrt i hardware Basale begreber: pixel, farve Tusind abstraktioner: line, rectangle, bitmap, font, texture Kræver stor båndbredde! Selvfølgelighed idag Virkelig stort område, store biblioteker dopsys 9

10 GUI standard-elementer Basale GUI begreber: Vindue, menu, ikon, knap, title bar, scroll bar, tool bar dopsys 10

11 Bitmaps (1) Pixel : Picture element, 4/8/15/16/24/32 bit dopsys 11

12 Bitmaps (2) Berømt operation: bitblt (bit block transfer), hårdt optimeret dopsys 12

13 Fonte: bitmaps eller skalerbare? Traditionelt: bitmaps; her TrueType, ganske skalerbar dopsys 13

14 X Windows: Client/server dopsys 14

15 X Windows: Protokol Typer af beskeder mellem klient og server: 1. Kommandoer som ændrer grafik ( draw ) eller laver forespørgsler på tilstanden ( query ) på skærmen 2. Svar på forespørgsler 3. Tastatur, mus, andre hændelser ( events ) 4. Fejlmeddelelser dopsys 15

16 Et minimalt X program (1)... dopsys 16

17 Et minimalt X program (2)... dopsys 17

18 Et minimalt Windows program (1)... dopsys 18

19 Et minimalt Windows program (2)... dopsys 19

20 Tynde klienter: frem og tilbage! Hed engang dumb terminal Populært en overgang: X Terminaler Eksempel ovenfor: THINC protokollen Realitet: Smart phone? The Cloud? dopsys 20

21 Energiforbrug Stærkt fremstormende overvejelse: Spar på energien! Batteriteknologi stort set en død sild! Afgørende under anvendelse: let udstyr, kører længe, (køligt/stille), næppe klima Total overraskelse i forhold til normal abstraktion (vedrører egenskaber som oftest er usynlige: sprogkonstruktion?) Lang række af tiltag mulige Udmærket eksempel på software ustabilitet: ACPI ;-) dopsys 21

22 Energiforbrug: Fordeling (Løse) undersøgelser af laptop-forbrug dopsys 22

23 Energiforbrug: dæmp skærmen Områder uden indhold gøres mørkere dopsys 23

24 Energiforbrug: CPU spænding Ofte kan en n 2 effekt udnyttes dopsys 24

25 Opsummering Brugergrænsefladen for en computer afhænger uhjælpeligt af skærm, tastatur, mus Rollen som eneste kanal (ind/ud) har medført indkodning som ofte virker besynderlig! (jobkontrol, escape sequences ) GUI systemer: pixel, farve, abstraktioner, standard elementer, kæmpebiblioteker Energiforbrug: stigende betydning, vanskelig at indfange Og nu: lidt C! dopsys 25

26 [Q/A] struct user_struct *u = &some_user;... while (u) {... /* do useful work */ u = u->next; } A. OK B. Crash C. Space leak D. Deadlock E. Ved ikke dopsys 26

27 [Q/A] int main(int argc, char *argv[]){ struct task_struct *pt; pt->need_resched = 1; return 0; } A. OK B. Crash C. Space leak D. Deadlock E. Ved ikke dopsys 27

28 [Q/A] int main(int argc, char *argv[]){ struct task_struct t; t.need_resched = 1; return 0; } A. OK B. Crash C. Space leak D. Deadlock E. Ved ikke dopsys 28

29 [Q/A] struct task_struct *foo() { struct task_struct t; t.need_resched = 1; return &t; } A. OK B. Crash C. Space leak D. Deadlock E. Ved ikke dopsys 29

30 [Q/A] read_lock(&tasklist_lock); for_each_task(p) { p->pid += 1; } read_unlock(&taskslot_lock); A. OK B. Crash C. Space leak D. Deadlock E. Ved ikke dopsys 30

31 File foo.h struct user_struct; File foo.c #include <foo.h>... struct user_struct { atomic_t count; struct user_struct *next; unsigned int uid; } A. OK B. Crash C. Space leak D. Deadlock E. Ved ikke [Q/A] File whateverelse.c #include <foo.h>... struct user_struct { atomic_t count; struct user_struct *next; unsigned int uid; } int main(...) { struct user_struct u; u.uid = 0; } dopsys 31