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Interface Utilisateur
! GUI (Graphical User Interface). Opposé à Command-line
interface.
! Interface (dialogue avec l’utilisateur) utilisant à bon
escient les capacités graphiques des ordinateurs pour
faciliter l’utilisation et la gestion de l’ordinateur.
! Une bonne interface graphique doit éviter l’apprentissage
d’une syntaxe et d’un langage de commande. Toutefois,
certains utilisateurs, maîtrisant ce langage, trouvent le
mode command-line plus rapide.
Interfaces Graphiques
! Le modèle le plus communément utilisé est appelé WIMP
" Abrégé pour Windows, Icons, Menus et Pointing device,
" Ce modèle semble évident maintenant, mais dans les 1970’s, le modèle
WIMP n’ était qu’une variante des IHM alors étudiés
! N’oublions pas qu’à l’époque, gérer une IHM WIMP nécessitait une
puissance de calcul considérable et des écrans hors de prix.
! C’est la notion de fenêtre qui mis le plus de temps pour s’imposer.
En effet, le multifenêtrage s’accorde avec le multitâche. D’autres
modèles était (sont encore) en usage :
" Mono-application (encore fréquent avec les stations de CAO DAO)
" Mono-application avec basculement de taches (MacOS avec "switcher")
" Multi-applications avec affichage multifenêtre
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graphical character-based UI
! De nombreux programmes /
OS utilisait certaines
fonctionnalités de GUI (les
menus, par exemple), mais pas
les capacités graphiques. Ces
interfaces sont quelquefois
dénommés « graphical
character-based user
interfaces », comme le minitel
ou des outils comme
« Midnight Commander » sous
DOS.
Historique des GUI
! Xerox ALTO
" Debut de la production : 1972
" Don de 50 machines en 1978
aux universités : Stanford,
Carnegie-Mellon, et MIT
(Massachusetts Institute of
Technology).
" Bill Gates avait 17 ans
" Linus Torvalds avait 3 ans
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Historique des GUI
Historique des GUI
! 1981 : Xerox STAR
"
"
"
"
Multifenetrage
Souris 3 boutons
Réseau
Travail distribué possible !
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Xerox Star
Historique des GUI
! Apple I, puis Apple II (enorme
succèes), puis apple III
! Machine Apple Lisa en 1983
! Macintosh en 1984.
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Historique des GUI
! MS Windows à partir
de 1985
! Position dominante avec
windows 3.11
! Mélange 16bits/32bits !
! Retrocompatibilité avec DOS
GUI : évènements
! La plupart des
applications actuelles
utilisant une interface
graphique (X11,
MacOS X, Win32)
réagissent en
fonction des
évènements (eventdriven).
! Un évènement ou
message est généré
pour chaque action
(frappe clavier,
déplacement souris,
etc…)
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! Un événement ou message est identifié par :
" Un ID (numéro d’identification) unique
" Une structure de données contenant généralement :
• Un descriptif de l’évènement
• Éventuellement des données utilisateur ou contextuelles
! En général, les OS / Interfaces Graphiques gèrent une
liste d’évènement (Event Queues) afin de mémoriser et
de traiter tous les évènements, indépendamment de la
charge du système.
" Compromis entre « réponse immédiate, mais probabilité de perte
d’évènements » et « mémorisation de tous les évènements, mais
possible temps d’attente dans leur traitement »
Programmer avec les GUI
! Les OS / Interfaces Graphiques proposent des
procédures standards pour récupérer les évènement
dans la file d’attente.
! Les applications utilisent ces procédures (faisant parties
de l’API) pour effectuer une action correspondant à
l’évènement.
! Par exemple :
" En cas de modification de l’affichage (déplacement d’une
fenêtre), un (des) évènement(s) sont envoyés
" L’application (les applications) concernée(s) décident de
rafraîchir ou non le contenu de leur(s) fenêtre(s) respective(s)
! En conséquence :
Par exemple, chaque application est responsable de
l’affichage de sa fenêtre.
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! Le système X a été développé au MIT, dans le cadre du
projet Athena
" Bob Scheifler, MIT X Consortium
• Interconnexion, partage des ressources, pour un parc hétérogène (systèmes
propriétaires) de 4000 machines
" 1985 : Première version publique : X10
" 1987 : X11R1 (X Version 11, Release 1)
! Actuellement maintenu par le Consortium X (www.x.org)
qui regroupe les principaux constructeurs
X
X Window System
X Version 11
X Window System, Version 11
X11
Principe généraux de Xwindow (1)
! Le système X est un système de création et de gestion
d'interfaces graphiques.
" Le système X permet l'affichage, sur un ou plusieurs écrans, de
plusieurs applications,
• tournant sur des machines différentes,
• dans des fenêtres séparées.
! Les programmes construits sur les principes du système
X sont appelés clients X ou applications X
! Chaque application X
" se connecte elle-même à un serveur X via un réseau ;
" et dispose sur son display d'une ou de plusieurs fenêtres.
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Principe généraux de Xwindow (2)
! Fondé sur le modèle client-serveur.
! Comporte 3 composantes :
" Le serveur : programme qui contrôle le dispositif d'affichage
(display) : écran, clavier, souris.
" Les clients : programmes d'application.
" Le dispositif de communication entre clients et serveur.
! contrairement au modèle client serveur utilisé dans les
bases de données
" Le client est
distant ou local
" le serveur
est toujours local
Exemple
! Serveur X
sur PC/Windows
(Xwin32, StarNet)
! Connecté à
une Station
de Travail HP
! Ecran de la
station HP
visible dans
une fenêtre
(mode plein
écran également
possible)
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Serveur X
! Le serveur X est composé (au niveau logiciel), de trois
couches:
" une partie indépendante du matériel;
" une partie dépendante du matériel (gestion des couleurs,
résolution, dispositif de pointage);
" Le lien avec les pilotes d'entrées et de sorties.
! Les clients sont indépendants du matériel, mais doivent
pouvoir s'adapter en fonction des capacités (de l'écran,
du clavier).
! Sous linux : Xfree
! Sous windows : Xwin32, Xlink, …
! Serveurs X disponibles pour Macintosh, Amiga, Stations,
PDA, ...
Les fonctions du serveur
! Traiter les sorties graphiques en exécution des requêtes :
"
"
"
"
Création, configuration, destruction des fenêtres;
Gestion des polices et des textes;
Tracés graphiques (lignes, arcs, régions);
Gestion des images et curseurs,
! Traiter les entrées et les transmettre aux clients :
" détection des frappes de clavier;
" détection des mouvements de souris.
! Gérer les communications avec le réseau.
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Client ou application XWindow
! Exécutable utilisant la ou les bibliothèque Xwindow (Xlib,
Xt, …)
! Xwindow utilise un protocole réseau pour communiquer
" L'architecture de la plate-forme client peut être quelconque (PC,
station, système embarqué, etc…)
! Le client envoie des requêtes au serveur qui concernent :
" tracés de textes ou graphiques;
" création, affichage, gestion de fenêtres;
" demandes d'informations (tables, états).
Le fonctionnement du client
! Les requêtes sont formulées à travers les fonctions Xlib,
en s'appuyant sur un protocole propre, le protocole X.
" L’appel à une fonction Xlib provoque une ou plusieurs requêtes,
" Les requêtes sont transmises selon un protocole de réseau qui
assure la séquentialité,
" L'envoi des requêtes est asynchrone : on n'attend pas la réponse
(en général),
" Chaque client possède sa file de requêtes où sont rangées les
requêtes en attente d'envoi,
" A l'intérieur d'une station, la communication interprocessus est
utilisée,
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Le Window Manager (1)
! Le gestionnaire de fenêtres (window manager) est un
client X comme les autres, ou presque.
" On peut ne pas utiliser de gestionnaire de fenêtres, ou en
changer en cours de session,
! Le rôle du gestionnaire est de faire vivre en commun les
applications présentes, en permettant
" de gérer la géométrie, i.e. de déplacer, retailler, empiler
différemment les fenêtres des applications;
" d'icônifier les applications;
" de contrôler le focus d'entrée du clavier.
Le Window Manager (2)
! La plupart des gestionnaires ajoutent, aux fenêtres
principales des applications, une décoration, composée
d'une bordure, d'une barre de titre avec divers boutons,
voire d'un menu déroulant.
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Fonction du Window Manager (wm)
! Fourni une apparence
uniforme (look & feel)
! Permet l'icônification.
! Un gestionnaire dispose en
général d'un menu de fond
(root menu) permettant de
lancer de nouveaux clients
ou d'en tuer, ou de relancer
le gestionnaire.
! Enfin, le gestionnaire définit
" des raccourcis clavier,
" un comportement de
transition, par exemple le
comportement du focus du
clavier :
• click-to-type
• follow-cursor
Hiérarchie des bibliothèques de programmation
! Un client X n'écrit pas directement les requêtes X sur le
réseau :
" Une interface de programmation (API) et sa bibliothèque
associée sont fournies, permettant d'envoyer des requêtes à un
serveur X par un simple appel de fonction.
" C'est la bibliothèque X ou Xlib.
" D'autres librairies appelées boites a outils ou toolkits fournissent
des abstractions de plus haut niveau
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