1.3 Окремі інтерфейси операційної системи

1.3.1 Інтерфейс користувача

Для роботи з комп’ютером людині, в першу чергу, необхідно освоїти користувацький інтерфейс тієї операційної системи, у середовищі якої вона буде працювати. Більшість ОС спілкується з користувачами за допомогою власної системи команд, які користувач тим чи іншим способом подає операційній системі. Кожна команда відповідає певній операції, яку і виконує операційна система. При цьому вона ховає від користувача особливості апаратної частини комп’ютера. Користувач бачить пристрої комп’ютера через призму ОС і в її термінах. Думаючи, що він дає команди безпосередньо апаратурі, користувач в дійсності передає їх операційній системі, яка їх інтерпретує зрозумілою для апаратури мовою. Тому користувацький інтерфейс ОС більше ніж апаратура формує уявлення користувача про комп’ютер.

1.3.1.1 Режими роботи з комп'ютером

Всі операційні системи здатні забезпечувати як пакетний, так і діалоговий режим роботи з користувачем. У пакетному режимі операційна система автоматично виконує задану послідовність команд. Суть діалогового режиму полягає в тому, що операційна система очікує команду користувача і, одержавши, виконує її, після чого тим чи іншим чином звітує про результат виконання та чекає чергової команди. Підґрунтям діалогового режиму є спеціальна система переривань процесора, яку ОС використовує для переривання поточної роботи та реагування на події, що викликані користувачем за допомогою керуючих пристроїв (клавіатура, миша тощо).

1.3.1.2 Види інтерфейсів користувача

За реалізацією інтерфейс користувача поділяють на інтерфейс командного рядка та об’єктно-орієнтований або графічний інтерфейс. У першому випадку основним пристроєм керування є клавіатура. Команди ОС вводять у поле командного рядка, де їх можна редагувати. Виконання команди починається після її підтвердження натисканням клавіші ENTER.

Об’єктно-орієнтований інтерфейс складнішого типу — у ньому, окрім клавіатури, як пристрій керування використовують мишу чи інший адекватний їй пристрій позиціонування. У цьому інтерфейсі керування роботою комп’ютера — це взаємодія активних та пасивних графічних екранних елементів. Активним елементом керування виступає вказівник миші — графічний об'єкт, переміщення якого на екрані синхронізовано з переміщенням миші поверхнею. Пасивні елементи — це графічні об’єкти, що зображають ресурси комп’ютера та графічні елементи керування ОС і її застосувань (екранні кнопки, піктограми, перемикачі, текстові поля, списки, меню і т. д.). Характер взаємодії між активними і пасивними елементами керування вибирає сам користувач. У його розпорядженні прийоми наведення покажчика миші на елемент керування, клацання кнопками миші тощо.

1.3.2 Апаратно-програмний інтерфейс

Характерна риса апаратної складової сучасних комп’ютерів — велике різноманіття асортименту пристроїв. Існують сотні різних моделей відеоадаптерів, звукових карт, дисплеїв, принтерів, сканерів тощо. Жоден розробник програмного забезпечення не в змозі передбачити всі варіанти взаємодії своєї програми, наприклад, з друкуючим пристроєм.

Гнучкість апаратних та програмних конфігурацій комп’ютерних систем досягають за рахунок того, що кожний розробник устаткування додає до нього спеціальні програмні засоби управління — драйвери. Драйвери мають точки входу для взаємодії з прикладними програмами, а диспетчеризація звернень прикладних програм до драйверів пристроїв — це одна з функцій операційної системи. Строго кажучи, випускаючи пристрій, наприклад модем, його розробник додає до нього декілька драйверів, призначених для найрозповсюдженіших операційних систем.

В деяких операційних системах драйвери пристроїв завантажують як резидентні програми, що напряму працюють з процесором та іншими пристроями. Тут участь операційної системи зводиться лише до надання користувачу можливості завантаження драйвера — далі він сам перехоплює звернення до пристрою, і управляє взаємодією останнього із програмою, що звернулась до нього. Завантаження драйверів пристроїв, може бути ручним (після первинного завантаження комп'ютера користувач сам видає команди на завантаження драйверів) або автоматичним, коли команди на завантаження і настроювання драйверів включають до складу файлів, які ОС автоматично читає при завантаженні комп'ютера.

В інших операційних системах вона сама бере на себе всі функції з встановлення драйверів пристроїв і передачі їм управління від застосувань. У багатьох випадках операційна система навіть не потребує драйверів, одержаних від розробника пристрою, а використовує драйвери з власної бази даних. Сучасні ОС дозволяють управляти не тільки установкою і реєстрацією програмних драйверів пристроїв, але і процесом апаратно-логічного підключення. Операційній системи аналізують вимоги пристроїв про виділення їм ресурсів і гнучко реагують на них, виключаючи захоплення одних і тих же ресурсів різними пристроями. Такий принцип динамічного розподілу ресурсів операційною системою одержав назву plug-and-play, а пристрої, що задовольняють цьому принципу, називаються такими, що самовстановлюються.