Az operációs rendszer felépítése I. OS általános felépítése, és a User Interface

(ISM) AZ OPERÁCIÓS RENDSZER MEGHATÁROZÁSA (ism.) Operációs rendszernek ( OS az operating system )  a számítógépek alapprogramja, mely közvetlenül kezeli a hardvert, és egy egységes környezetet biztosít a számítógépen futtatandó alkalmazásoknak. A kezelt hardvererőforrásoknak része többek között a memória, a processzor, a merevlemez és a perifériális eszközök használata. ISO nemzetközi szabványosítási szervezet definíciója: „Olyan programrendszer, amely a számítógépes rendszerben a programok végrehajtását vezérli: így például ütemezi a programok végrehajtását, elosztja az erőforrásokat, biztosítja a felhasználó és a számítógépes rendszer közötti kommunikációt.”

Operációs rendszerek felépítése Az operációs rendszerek alapvetően három részre bonthatók: a felhasználói felület - shell/UI alacsony szintű segédprogramok kernel (mag) amely közvetlenül a hardverrel áll kapcsolatban. Vannak olyan operációs rendszerek, melyekben a kernel (mag) és a shell (héj) különválnak, így lehetőség nyílik ezek kombinációjára. Más rendszereknél, mint például a Windows ez a különválasztás mind elméleti, mind gyakorlati szempontból nehézkes.

Az OS felépítése Shell - User Interface Shell Alacsony szintű segédprogramok Kernel További segédprogramok és Felhasználói programok

I. A SHELL FELADATAI A shell szó jelentése héj – körbeveszi a kernelt Kapcsolattartás a felhasználóval (felhasználói felület) Alkalmazások futásának kezelése (indítás, futási feltételek biztosítása, PIT leállítás)

Felhasználói felület A felhasználói felület -  user interface -  UI egy számítógép vagy egy program (pl.:OS) azon elemeinek összessége, amelyek a felhasználóval való kommunikációért felelősek, és a berendezés vagy program irányítását, vezérlését lehetővé teszik. A felhasználói felület vagy  shell (hély) típusai: Korai szg.-nél: Fénykijelzős parancsgombos felület:  A gép irányítása, a parancsbevitel egyszerű, vagy szöveges feliratú kapcsolókkal (nyomó- vagy érintőgombok, csúszkák stb.) történik, míg az üzenetek kijelzése LED-ekkel vagy lámpákkal. Sok korai számítógépnél (pl: Conrad Zuse Z- szériája)

Felhasználói felület Belső vezérlésű gépeknél, szoftveres irányítás esetén (napjainkban): Parancssoros felhasználói felület (CLI – Command Line Interface): a parancsbevitel billentyűzettel történik, az üzenetkijelzés a monitoron, szintén szöveges formában. PL:DOS, Unix, Linux, Szöveges felhasználói felület (TUI – Text User Interface): a monitoron szöveges feliratú karaktercellák helyettesítik a nyomógombokat és egyéb grafikus elemeket. Grafikus felhasználói felület (GUI – Graphic User Interface): a képernyőn szöveges és grafikus elemek együttesen jelennek meg.

Parancssoros Felhasználói Felület - CLI A parancssoros felhasználói felület (angolul: Command Line Interface, elterjedt rövidítése: CLI). Jellemzői : Ennél a felhasználói felületnél a felhasználóval való kapcsolattartás parancsok segítségével történik. A felhasználó a billentyűzeten parancsokat gépel be, melyet a számítógép értelmez, végrehajt, és az eredményt (ha van) a képernyőn megjeleníti, esetleg hangjelzéssel jelzi a parancsvégrehajtás befejezését. A kimenet nem csak a monitor lehet, hanem tetszőleges fájl is. Parancssori felhasználói felülettel szinte mindegyik operációs rendszer rendelkezik, mert sok olyan feladat is megoldható vele, amelyekre a grafikus felhasználói felület nem ad lehetőséget.

CLI előnyei és hátrányai + gyors (különösen automatikus kiegészítés használatával) + rugalmas parancsbevitel (sokféle opció megadható) + automatizálás (kötegelt fájlok, scriptek végrehajtása) Hátránya: - nem szemléletes (általában rövid parancs- és paraméternevek) - időbe telik az elsajátítása

CLI típusok (kiegészítő olv.) A Unix és Unix-szerű rendszerekben, a parancssoros felületet úgynevezett parancsértelmező (vagy héj) segítségével valósítják meg. Minden ilyen rendszerben működnie kell egy sh-implementációnak. Az eredeti Unix rendszerekben megtalálható volt az sh, mint konkrét szoftver. Ma már a Unix-szerű rendszerek fejlettebb, nem eredeti sh-implementációkat szállítanak, melyek teljesítik az sh- val szemben elvárt követelményeket és kompatibilisek azzal. A Linux-disztribúciók szinte kizárólag a bash (Bourne Again Shell) -t használják, de a fish (friendly incteractive shell), a zsh  és a ksh is elterjedt. Mac OS X alatt használható a bash. A Windows-ok pedig saját, MS-DOS-ból örökölt parancsértelmezőjüket használják (COMMAND.COM), ugyanakkor a bash -t azóta átírták natív, Windows alatti futásra is.

Bash - Linux CLI

szöveges felhasználói felület - TUI A szöveges felhasználói felület (Text User Interface, elterjedt rövidítése: TUI) Olyan felhasználói felület, ahol a monitoron színes, vagy fekete-fehér rendszer esetén színárnyalatos, szöveges feliratú karaktercellák jelennek meg. A fő beviteli eszköz a billentyűzet, de a kurzor pozicionálásához valamilyen speciális mutatóeszköz (pl a TAB billentyű vagy egér) is használható. A kijelzés nagy részben karaktersoros formában történik. Ez a típus nem a képernyő pixel alapú grafikus, hanem a szöveges üzemmódját használja, azonban a kiterjesztett ANSI karakterkészlet kvázigrafikus jelek alkalmazását is lehetővé teszi. Pl: BIOS, FreeDOS

FreeDOS TUI felülete

GRAFIKUS FELHASZNÁLÓI FELÜLET A grafikus felhasználói felület/interfész (graphical user interface, GUI) A számítástechnikában olyan,a számítógép és ember  köztikapcsolatot megvalósító elemek összessége, melyek a monitor képernyőjén szöveges és rajzos elemek együtteseként jelennek meg. A grafikus felhasználói felületeken alapvető szerepe van a mutatóeszközök, például az egér használatának, amelyekkel a grafikus felület elemei intuitív módon, a fizikai világ egyfajta modelljeként kezelhetők. A leggyakoribb grafikus felhasználói elemek az ablakok, menük, választógombok, jelölőnégyzetek  és ikonok, valamint a mutatóeszközhöz kapcsolódó egérkurzor.

GUI változatok, története PUI: grafikus felhasználó felületet a Stanford Kutatóintézet kutatói (köztük Douglas Engelbart) találták fel az On-Line Systemükben való felhasználás céljából. Az alapötletet nagyban javította és kiterjesztette a XEROX Palo Alto Kutatóközpontja(röviden Xerox PARC), ahol a XeroxAlto számítógépük elsődleges felületévé tették a GUI-t. A legtöbb modern, általános célú grafikus felületet ebből a rendszerből származtatják. Ebből az okból kifolyólag néhányan az interfész ezen fajtáját PARC User Interface-nek (PUI) hívják. A grafikus felület és az egér elterjesztésében nagy része volt Steve Jobsnak és az Apple Inc. által 1984- ben forgalmazni kezdett Macintosh számítógépnek.

WIMP: Néha a GUI-kat WIMP-eknek nevezik, amely az ablakok, ikonok, menük és mutató eszköz szavak angol megfelelőinek betűszava >Windows, Icons, Menus, Pointing device< de ez az elnevezés szintén nem terjedt el. A grafikus felhasználói felület kifejezés általában a WIMP rendszerekkel szinonim, és a legtöbb modern GUI valóban WIMP, habár akadnak kivételek, mint például a Microsoft Bob, a 3dwm vagy (részben) az FSV. GUI: Az olyan grafikus felhasználói felületek, melyek nem PUI-k, általában a számítógépes játékokban találhatók meg, továbbá a továbbfejlesztett, virtuális valóság alapú GUI-k is gyakran felszínre kerülnek a kutatóintézetekben. A GUI-t támogató rendszerekre példák: Mac OS X, Microsoft Windows, Linux, BSD rendszerek.

ZUI: A jelen/jövő- sok észak-amerikai és európai kutatócsoport dolgozik már a Zooming User Interface-en (ZUI). Ez a GUI logikus továbbfejlesztése, amely összevegyíti a 3D-mozgást a 2D vagy „2 és fél D” vektorobjektumokkal. 2003-tól napjainkig – főként mobil piac, vagy navigációs és kis táblagépekben jelent meg.