INTERFACE COM O USUÁRIO: TECLADO, MOUSE, MONITOR

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1 INTERFACE COM O USUÁRIO: TECLADO, MOUSE, MONITOR TODO COMPUTADOR DE PROPÓSITO GERAL TEM UM TECLADO E UM MONITOR DE VÍDEO; FREQUENTEMENTE (EM DESUSO) TEM TAMBÉM UM MOUSE; TECLADO E MONITOR TRABALHAM DE MANEIRA INTEGRADA, EMBORA SEJAM DISPOSITIVOS DISTINTOS E DIFERENTES; EM COMPUTADORES DE GRANDE PORTE, CADA USUÁRIO TEM SEU TERMINAL (TECLADO E MONITOR) PARA ACESSO AO SISTEMA; TAMBÉM HÁ UMA INTEGRAÇÃO ENTRE MOUSE E MONITOR. SW DE ENTRADA O TECLADO TEM UM PROCESSADOR EMBUTIDO PARA COMUNICAÇÃO COM UM CHIP CONTROLADOR NA PLACA MÃE, VIA PORTA SERIAL OU USB; UMA INTERRUPÇÃO É GERADA SEMPRE QUE UMA TECLA É PRESSIONADA E OUTRA SEMPRE QUE A TECLA E LIBERADA; O DRIVER DO TECLADO EXTRAI A INFORMAÇÃO NA PORTA DE E/S ASSOCIADA; TODO O RESTANTE ACONTECE AO NÍVEL DO SW E É BASTANTE INDEPENDENTE DO HW. SW DE TECLADO O QUE VAI PARA A PORTA DE E/S É O CÓDIGO DE VARREDURA (NÃO É O CÓDIGO ASCII); TECLADOS TÊM MENOS QUE 128 TECLAS SÃO NECESSÁRIOS 7 BITS PARA REPRESENTAR A VARREDURA; O OITAVO BIT 1, TECLA PRESSIONADA; 0, TECLA LIBERADA; DRIVER CONTROLA O ESTADO DE CADA TECLA; A CORRESPONDE À VARREDURA 30 O DRIVER DETERMINA SE É MINÚSCULA, MAIÚSCULA, CTRL-A, ALT-A ETC. PODE SER INTERESSANTE SABER SE UM DÍGITO VEIO DA FILEIRA NO TOPO OU DO BLOCO LATERAL.

2 SW DE TECLADO DUAS FILOSOFIAS PARA O FUNCIONAMENTO DO DRIVER; MODO BRUTO OU NATURAL (RAW MODE), BASEADA EM CARACTERES ENTRADA É PASSADA ADIANTE INALTERADA (dste atecr SÃO 11 CARACTERES ASCII); INTERESSANTE PARA EDITORES; PODE-SE INCLUSIVE ASSOCIAR UMA AÇÃO À UMA TECLA; MODO PREPARADO (COOKED MODE) ONDE O DRIVER TRATA TODA A EDIÇÃO DA LINHA, BASEADA EM LINHAS; PODEM SER USADOS BUFFERS DEDICADOS PARA PERMITIR DIGITAÇÃO ANTECIPADA. SW DE TECLADO CARACTERES DIGITADOS SÃO ECOADOS NA TELA DE VÍDEO; O ECO É COMPLICADO, POIS O PROGRAMA PODE ESTAR ESCREVENDO NO MONITOR ENQUANTO O USUÁRIO DIGITA; O DRIVER DO TECLADO TEM DE CALCULAR ONDE COLOCAR A IMAGEM DA NOVA ENTRADA SEM QUE ELA SEJA SOBRESCRITA PELA SAÍDA DO PROGRAMA; TAMBÉM É COMPLICADO SE MAIS DE 80 CARACTERES SÃO MOSTRADOS EM UM MONITOR COM LINHAS DE 80 POSIÇÕES; PODE SER APROPRIADO MOSTRAR NA LINHA SEGUINTE; ALGUNS DRIVERS TRUNCAM A LINHA; TAMBÉM É COMPLICADO O TRATAMENTO DA TABULAÇÃO; O DRIVER É CAPAZ DE CALCULAR ONDE ESTÁ O CURSOR E O NÚMERO CORRETO DE ESPAÇOS A SEREM ECOADOS; SW DE TECLADO NO PROBLEMA DE EQUIVALÊNCIA DE DISPOSITIVO, NO FINAL DE UMA LINHA EXISTEM UM CR E UM LF: OBRIGAR OS USUÁRIOS A DIGITAR AMBOS OS CARACTERES NÃO É BOA IDEIA; ESTE É UM PROBLEMA PARA O DRIVER; NO UNIX, A TECLA ENTER É CONVERTIDA PARA UM LF (PARA FINS DE ARMAZENAMENTO INTERNO);

3 NO WINDOWS, ENTER É CONVERTIDO PARA UM CR E UM LF; EM SISTEMAS MULTIUSUÁRIO, USUÁRIOS DISTINTOS PODEM FAZER USO DE TERMINAIS DIFERENTES, CABE AO DRIVER DO TECLADO OBTER TODAS AS DIFERENTES COMBINAÇÕES DE CR/LF CONVERTIDAS PARA O PADRÃO INTERNO DO SISTEMA ALÉM DE ECOAR CORRETAMENTE. SW DE MOUSE EXISTEM MOUSES ÓPTICOS, MECÂNICOS E DO TIPO PAD; A MOVIMENTAÇÃO LESTE-OESTE DETERMINA POSIÇÃO NO EIXO Y (HORIZONTAL); A MOVIMENTAÇÃO NORTE-SUL DETERMINA POSIÇÃO NO EIXO X (VERTICAL); UMA MOVIMENTAÇÃO MÍNIMA DE 0,1 mm (UM MICKEY) DETERMINA O ENVIO DE UMA MENSAGEM AO COMPUTADOR; A PRESSÃO DE UM BOTÃO (PODE SER DE 1, 2 OU 3 BOTÕES) TAMBÉM DETERMINA O ENVIO DE MENSAGEM; COM RODINHA ENVIA INFORMAÇÕES ADICIONAIS; SEM FIO USAM RADIOFREQUÊNCIA, P.E. BLUETOOTH. SW DE MOUSE A MENSAGEM CONTÉM TRÊS ITENS: X, Y (DESLOCAMENTO DESDE A ÚLTIMA MENSAGEM) E BOTÕES (STATUS); A MAIORIA DOS MOUSES RESPONDE EM UM MÁXIMO DE 40 VEZES / SEG; O PROCESSAMENTO DE ALGUMAS INTERFACES GRÁFICAS FAZEM DISTINÇÃO ENTRE CLIQUE SIMPLES E DUPLO DE UM BOTÃO; CLIQUE DUPLO - OS CLIQUES OCORREM MUITOS PRÓXIMOS EM ESPAÇO (MICKEY) E TEMPO (MILISEGUNDOS), PARAMETRIZÁVEL PELO USUÁRIO.

4 SW DE SAÍDA JANELAS DE TEXTO É O TIPO DE SAÍDA MAIS SIMPLES, QUANDO ESTÁ SEQUENCIALMENTE EM UMA ÚNICA FONTE, TAMANHO E COR; O COMPUTADOR ENVIA UM FLUXO DE CARACTERES CORRESPONDE A UMA LINHA DE UMA CHAMADA AO SISTEMA; CONSIDERANDO EDITORES DE TELA, SITUAÇÕES COMPLEXAS APARECEM, COMO SUBSTITUIÇÃO DE UMA LINHA NO MEIO DA TELA; UM TERMINAL SUPORTA UMA SÉRIE DE COMANDOS PARA MOVER O CURSOR, INSERIR E REMOVER CARACTERES OU LINHAS A PARTIR DA POSIÇÃO DO CURSOR SEQUÊNCIAS DE ESCAPE SW DE SAÍDA JANELAS DE TEXTO FOI DIFÍCIL ESCREVER PROGRAMAS QUE TRABALHASSEM EM MAIS DE UM TIPO DE TERMINAL, CADA QUAL COM SUAS SEQUÊNCIAS DE ESCAPE; UNIX DE BERKLEY FEZ SURGIR A TERMCAP (BASE DE DADOS DE TERMINAL) NÚMERO DE AÇÕES BÁSICAS; UMA SEQUÊNCIA GENÉRICA DE ESCAPES ERA CONVERTIDA EM UMA SEQUÊNCIA REAL DE ESCAPES DE UM DETERMINADO TERMINAL; A PADRONIZAÇÃO DOS ESCAPES DEU ORIGEM AO PADRÃO ANSI; APAGAR A LINHA 3 INTEIRA E ENTÃO REDUZIR O ESPAÇO ENTRE AS LINHAS 2 E 4 - ESC [ 3; 1 H ESC [ 0 K ESC [ 1 M

5 SW DE SAÍDA JANELAS DE TEXTO (figura 5.5 do livro do Tanembaum) EXECUTA NO ESPAÇO DO USUÁRIO; LOGICAMENTE DIVIDIDO EM SW CLIENTE E SW HOST (PODE EXECUTAR EM DIFERENTES COMPUTADORES); NOS PC MODERNOS, PODEM FUNCIONAR NA MESMA MÁQUINA; NO LINUX, O GNOME E O KDE EXECUTAM SOBRE O X; O SERVIDOR X COLETA A ENTRADA (TECLADO E MOUSE) E ESCREVE A SAÍDA (TELA), CONTROLANDO A JANELA ATIVA (ONDE SE ENCONTRA O PONTEIRO DO MOUSE); O CLIENTE X É O PROGRAMA QUE PROCESSA A ENTRADA E A SAÍDA;

6 (figura 5.32 do livro do Tanembaum) O PROTOCOLO X VIABILIZA O SISTEMA X EM UMA OU DUAS MÁQUINAS; NÃO É UMA GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE) COMPLETA OUTRAS CAMADAS DEVEM SER EXECUTADAS SOBRE ELE; CAMADA XLIB ROTINAS DE BIBLIOTECAS PARA ACESSAR AS FUNCIONALIDADES X, QUE SÃO MUITO PRIMITIVAS PARA SEREM ACESSADAS DIRETAMENTE; A DETERMINIÇÃO DE DOIS CLIQUES DEVE OCORRER ACIMA DO XLIB; A CAMADA INTRINSICS GERENCIA BOTÕES, BARRAS DE ROLAGEM E OUTROS WIDGETS; A CAMADA MOTIF, QUE É A CDE (COMMON DESKTOP ENVIRONMENT), É A INTERFACE GUI (SENSAÇÃO E APARÊNCIA UNIFORMES); O GERENCIAMENTO DA JANELA NÃO É PARTE DO X E É FEITO PELO GERENCIADOR DE JANELAS (CRIAÇÃO, REMOÇÃO E MOVIMENTAÇÃO), QUE ENVIA COMANDOS AO X;

7 O ESQUEMA DE CAMADAS FAZ DO X UM PROJETO PORTÁVEL; NO WINDOWS OS SISTEMAS DE GERENCIAMENTO DE JANELAS E A GUI ESTÃO JUNTOS NA GDI (GRAPHICAL DEVICE INTERFACE), DENTRO DO NÚCLEO MANUTENÇÃO DIFÍCIL E NÃO PORTÁVEL; QUANDO UM PROGRAMA X INICIALIZA, ELE ABRE UMA CONEXÃO PARA UM OU MAIS SERVIDORES X (ESTAÇÕES DE TRABALHO); A CONEXÃO É CONFIÁVEL MENSAGENS PERDIDAS E DUPLICADAS SÃO TRATADAS PELO SW DE REDE; QUATRO TIPOS DE MENSAGEM: COMANDOS GRÁFICOS; RESPOSTAS DAS ESTAÇÕES PARA AS PERGUNTAS DO PROGRAMA; EVENTOS DE TECLADO, MOUSE E OUTROS; ERRO; NÃO SE ESPERA RESPOSTA PARA OS COMANDOS GRÁFICOS; COMO O WINDOWS, O X É ALTAMENTE ORIENTADO A EVENTOS, EM GERAL, COMO RESPOSTA A AÇÃO HUMANA; CADA MENSAGEM DE EVENTO TEM 32 BYTES O PRIMEIRO CORRESPONDE AO TIPO (SÃO DEZENAS DE TIPOS); UM PROGRAMA RECEBE SOMENTE INFORMAÇÃO DOS EVENTOS QUE DESEJA TRATAR; COMO NO WINDOWS, OS EVENTOS SÃO ENFILEIRADOS E OS PROGRAMAS LEEM OS EVENTOS DA FILA; DIFERENTEMENTE DO WINDOWS, O S.O. NUNCA CHAMA PROCEDIMENTOS DE DENTRO DO APLICATIVO; NEM MESMO SABE QUAIS PROCEDIMENTOS TRATAM QUAIS EVENTOS;

8 O RECURSO É UM CONCEITO CHAVE DO X; É UMA ESTRUTURA DE DADOS QUE CONTÉM CERTA INFORMAÇÃO; APLICATIVOS CRIAM RECURSOS NAS ESTAÇÕES DE TRABALHO; PODEM SER COMPARTILHADOS ENTRE VÁRIOS PROCESSOS; TENDEM A TER VIDA CURTA E NÃO SOBREVIVEM A UM PROCESSO DE INICIALIZAÇÃO DA ESTAÇÃO; JANELAS, FONTES, MAPAS (PALHETAS) DE CORES. PIXMAPS (MAPAS DE BITS), CURSORES E CONTEXTOS GRÁFICOS; OS CONTEXTOS GRÁFICOS SÃO USADOS PARA ASSOCIAR PROPRIEDADES ÀS JANELAS SIMILARES AOS CONTEXTOS DOS DISPOSITIVOS DO WINDOWS; NEM TODOS GOSTAM DE UM GUI; MUITOS PROGRAMADORES PREFEREM UMA INTERFACE ORIENTADA À LINHA DE COMANDO; O XTERM EMULA UM TERMINAL INTELIGENTE (VT102 COMPLETO), COM TODAS AS SEQUÊNCIAS DE ESCAPE; UM EDITOR COMO O VI OU O EMACS, QUE USAM TERMCAP, FUNCIONAM NESSA JANELA, SEM MODIFICAÇÕES; INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO A GUI FOI INVENTADA NO INSTITUTO DE PESQUISA DE STANFORD, COPIADA PELOS PESQUISADORES DA XEROX PARC; O APPLE LISA, PREDECESSOR DO MACINTOSH, FOI BASEADO NA GUI DA XEROX; A APPLE RECUSOU LICENCIAR A SUA GUI PARA A MICROSFT, O QUE A LEVOU A CRIAR O WINDOWS; OS ELEMENTOS WIMP (WINDOWS, ICONS, MENUS AND POINTING) CONSTITUEM UMA GUI;

9 UM APONTADOR (POINTING) PODE SER UM MOUSE, UM TRACKBALL OU OUTRO DISPOSITIVO PARA MOVER UM CURSOR E SELECIONAR ITENS; INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO ENTRADA ATRAVÉS DO TECLADO OU APONTADOR, E SAÍDA EM UM ADAPTADOR GRÁFICO, COM RAM DE VÍDEO (1 GBYTES) E UM PROCESSADOR (32 OU 64 BITS); O ADAPTADOR GRÁFICO SUPORTA RESOLUÇÕES DE 1024 X 768, 1280 X 960 OU 1600 X 1200 (PROPORÇÃO DE 4:3, QUE SE AJUSTA AO PADRÃO NTSC E PAL); HÁ AINDA A DE 1920 X 1200, APROPRIADA PARA WIDESCREEN; UMA PROFUNDIDADE DE COR DE 24 BITS (PIXEL) VAI EXIGIR, PARA A RESOLUÇÃO DE 1600 X 1200, 5,5 MBYTES DE VIDEO RAM; UMA VIDEO RAM DE 256 MBYTES PODE CONTER VÁRIAS IMAGENS AO MESMO TEMPO; COM UM REFRESH DE 75 Hz, A VIDEO RAM PRECISA SER CAPAZ DE ENTREGAR 412,5 MBYTES/SEG; INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO (figura 5.34 do livro do Tanembaum)

10 INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO NA API WIN32, A JANELA PRINCIPAL DA MAIORIA DOS PROGRAMAS PODE SER MOVIDA, REDIMENSIONADA E ROLADA; OS PROGRAMAS SÃO INFORMADOS, ATRAVÉS DE MENSAGENS, SOBRE ALTERAÇÕES DA JANELA E DEVEM REDESENHÁ-LA; EVENTOS DE TECLADO E APONTADOR SÃO CONVERTIDOS EM MENSAGENS; CADA PROGRAMA TEM UMA FILA PARA TODAS AS SUAS JANELAS; SEU LOOP PRINCIPAL RECEBE UMA MENSAGEM E CHAMA UM PROCEDIMENTO PARA TRATÁ-LA; O PRÓPRIO WINDOWS PODE CHAMAR O PROCEDIMENTO, IGNORANDO A FILA; INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO O PREENCHIMENTO DE UMA JANELA É NECESSÁRIO EM VÁRIAS OCASIÕES; NÃO SE PODE PRESUMIR QUE O QUE FOI DESENHADO PERMANECERÁ ATÉ A SUA REMOÇÃO OUTRAS JANELAS PODEM SER ARRASTADAS POR CIMA, MENUS PODEM SER ABERTOS, CAIXA DE DIÁLOGO PODE COBRIR ETC. PODE-SE REDESENHAR PARTE DE UM JANELA; DUAS MANEIRAS DE O WINDOWS CONSEGUIR QUE UM PROGRAMA FAÇA ALGO, POSTAR MENSAGEM: PARA O PROGRAMA (ENTRADA DE TECLADO, DO MOUSE E DE TEMPORIZADOR EXPIRADO); OU PARA UMA JANELA E CHAMAR DIRETAMENTE O PROCEDIMENTO APROPRIADO (TODOS OS DEMAIS EVENTOS); INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO A AÇÃO REAL DE DESENHAR UMA TELA É TRATADA POR UM PACOTE COM CENTENAS DE PROCEDIMENTOS QUE FORMAM UMA GDI (GRAPHICS DEVICE INTERFACE), INDEPENDENTE DE PLATAFORMA E DISPOSITIVO;

11 É NECESSÁRIO ADQUIRIR O CONTEXTO DO DISPOSITIVO, QUE É UMA ESTRUTURA DE DADOS COM AS PROPRIEDADES DA JANELA (FONTE, COR DO TEXTO, COR DE FUNDO ETC.); hdc = GetDC(hwnd); TextOut(hdc, x, y, pstext, ilength); ReleaseDC(hwnd, hdc); //libera o context, programa desenhando Rectangle(hdc, 2,1, 6, 4); INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO (figura 5.36 do livro do Tanembaum) INTERFACES GRÁFICAS DO USUÁRIO QUATRO CATEGORIAS DE PROCEDIMENTOS GRÁFICOS: o TRAÇADO DE LINHAS E CURVAS; o DESENHO DE ÁREAS PREENCHIDAS; o GERENCIAMENTO DE MAPAS DE BITS; E o APRESENTAÇÃO DE TEXTO. A LARGURA E A COR DE UMA LINHA, E COR DE PREENCHIMENTO SÃO OBTIDAS DO CONTEXTO DO DISPOSITIVO.

12 Exercícios 1. Exercícios do livro de 32 a 38 e Diferencie um driver que cuida do teclado ao nível de caracteres (raw) daquele que cuida ao nível de linha (cooked). 3. Porque há necessidade de ecoar os caracteres reconhecidos pelo driver que cuida de uma controladora de teclado? Onde ocorre o eco? 4. Como um driver ao nível de linha consegue tratar a tabulação? 5. Dê dois exemplos de caracteres de escape que ativem o acelerador gráfico de um vídeo, indicando o processamento realizado na controladora do vídeo. 6. Compare o X-Windows (Unix) com a API 32 Win (Windows). 7. Suponha uma video-ram de 1 Mbyte de memória. Suponha também que desejase usar uma profundidade de cor de 16 Mega cores (16 x 1024 x 1024). Quantos pixels poderão ser manipulados nessa memória? O que poderia ser feito se fosse desejada uma resolução de 800 x 600? 8. Indique quatro diferenças entre um terminal e o conjunto vídeo mapeado em memória mais teclado local. 9. Porque terminais RS232 utilizam interrupção e os mapeados em memória não? 10. Calcule a quantidade de memória necessária para uma vídeo RAM, desejandose uma resolução de 1280 x 1024 e uma profundidade de 8 M cores 11. O que faz um adaptador gráfico? 12. Caso existam 2 Mbytes de memória de vídeo, a(s) seguintes profundidade(s) de cor podem ser suportadas: Com resolução de 800 x 600 e profundidade de cor de 32 bits Com resolução de 1280 x 720 e profundidade de cor de 16 bits Com resolução de 1360 x 768 e profundidade de cor de 16 bits Com resolução de 1360 x 768 e profundidade de cor de 32 bits