Введение в ос linux

Вид материала

Документы

Содержание X Window System X Window System X-сервер и X-клиенты. Протокол X11

Подобный материал:

• Единый графический интерфейс. Введение в операционную систему Linux, 429.5kb.
• В Linux. 2 Приобретение и инсталляция Linux. 3 Учебник по Linux 4 Администрирование, 3589.91kb.
• Документация Calculate Linux, 12378.73kb.
• Gnu/Linux, 51.18kb.
• Лекция 17. Операционная система Linux, 126.24kb.
• Концепция развития спо в РФ 2 История Linux, 105.81kb.
• Windows против Linux, 88.72kb.
• RH253 Сетевые службы Red Hat Linux и администрирование безопасности, 45.9kb.
• Установка ос linux: основные моменты, 83.79kb.
• Исследование возможностей ос linux для приложений реального времени с обработкой разнородной, 98.25kb.

X Window System

Обратите внимание на то, что все заглавные буквы "X" в этой лекции -- латинские.



На свете существует множество графических устройств, управление которыми на низком уровне (вывод изображений и ввод данных, например, о перемещении мыши) -- задача совсем не для пользователя, тем более, что каждый вид устройства управляется по-своему. Заботы о вводе и выводе на низком уровне берёт на себя графическая подсистема Linux -- X Window System, предоставляя пользовательским программам возможность работать в терминах оконного интерфейса.

X Window System появилась всё в той же UNIX, проект этот был настолько наукоёмок и настолько полно охватывал тогдашнюю область задач, связанную с графикой, что ему так и не возникло никаких серьёзных альтернатив.

X-сервер и X-клиенты. Протокол X11

X Window System использует традиционную оконную модель, в которой пространством ресурсов является экран. Экран -- это прямоугольник, на котором отображаются команды графического вывода и организуется обратная связь с устройствами графического ввода. Пример обратной связи -- указатель мыши. Сама мышь -- довольно простое устройство ввода, способное передавать информацию о его перемещении и состоянии кнопок. Указатель же отображает мнение подсистемы об абсолютных координатах гипотетической "точки ввода".

Расположение точки ввода (фокус)

В примере указатель мыши показывает расположение точки ввода (на кнопке "WindowMaker"). Если сейчас Мефодий нажмёт на левую клавишу мыши, графическая подсистема зафиксирует это событие ввода и передаст его той задаче, которой принадлежит соответствующая кнопка. Именно задачи (а не сидящий за монитором пользователь) и являются субъектами для X Window System, между ними разделяются графические ресурсы. Каждой задаче принадлежит одно или несколько окон, представленных некоторой (как правило, прямоугольной) частью экрана. Внутри окна выполняются графические операции (вывод) и именно окнам передаётся поток данных от устройств ввода. Какое окно получит события ввода -- определяется с помощью синтетического понятия фокус: вводимые данные передаются от графической подсистемы только тому окну, которое "получило фокус", по умолчанию это происходит, когда указатель мыши попадает в часть экрана, занимаемую этим окном.

В более сложном случае окна могут перекрываться, частично занимая один и тот же участок экрана. Если дополнительно постановить, что каждое из них лежит на своей глубине, то самое "верхнее" будет отображаться полностью, и ему будет доступен для вывода и получения фокуса весь заказанный прямоугольник. Следующее за верхним окно может быть им "загорожено", тогда отображается только часть этого окна, которую "видно из-под" верхнего. Заметим, что выводить это окно может в пределах всего заказанного прямоугольника, просто видно может быть не всё, и управление фокусом будет происходить на основании видимой части окна.

Программа, которая отвечает за работу с устройствами графического ввода и вывода и обеспечивает при этом логику оконной системы, называется X-сервером (X Server, то есть сервер системы "Икс"). В рамках X Window System, X-сервер -- это ядро. Подобно ядру, он выполняет низкоуровневые операции и взаимодействует с аппаратурой, ничего самостоятельно не предпринимая. Подобно ядру, он предоставляет задачам унифицированный интерфейс к этим низкоуровневым функциям, а также занимается разделением доступа (окно и фокус) к графическим ресурсам. X-сервер не волнует, отчего эти задачи вообще появляются и чем живут. Он только принимает запросы на выполнение графических действий и передаёт по назначению вводимые данные. Жизнеобеспечение процессов и даже способ передачи X-запросов -- дело исключительно операционной системы, по отношению к которой и сам X-сервер -- задача.

Задачи, которые обращаются к X-серверу с запросами, называются X-клиентами. Обычно X-клиент сначала регистрирует окно (можно несколько), которое и будет ему полем ввода-вывода. Потом он сможет рисовать в этом окне и обрабатывать происходящие с окном события: активность устройств ввода и изменение свойств самого окна (размер, перемещение, превращение в иконку, закрытие и т. п.). X-клиент в Linux -- это процесс, запускаемый обычно в фоне (не связанный по вводу с терминальной линией). В самом деле, зачем процессу читать с терминала, когда для ввода он может использовать X-сервер? Если с X-сервером связаться не удастся, на стандартном выводе ошибок может появиться какое-нибудь сообщение -- его легко перенаправить в файл.

X-сервер

Программа, принимающая и обрабатывающая X-запросы.

Клиент передаёт серверу X-запросы любым доступным ему способом. В разных версиях Linux, например, могут использоваться различные объекты файловой системы (чаще всего -- т. н. сокеты, сходные по функциональности с двунаправленными каналами). Во многих случаях запросы передаются по сети, при этом неважно, какой именно транспортный уровень будет использован для соединения клиента с сервером (в современных системах это, чаще всего, сеть TCP/IP и протокол TCP). Главное, чтобы клиент посылал стандартные запросы, соответствующие определённому протоколу обмена данными. Кстати сказать, другое имя X Window System -- X11 (или X11R6) -- это просто номер версии X-протокола, стандартизующего X-запросы, при этом "R6" обозначает номер подверсии (revision) и вполне может увеличиться, если X11R6 устареет настолько, что потребует нового пересмотра (revision).

"Голый" X-сервер, к которому ни присоединён ни один X-клиент, можно запустить из командной строки, для этого достаточно выполнить команду "X" (одна заглавная латинская буква X). Именно так и поступил Мефодий, текстовая консоль сменилась чёрным экраном без всяких окон(3).

На экране есть только крест, который перемещается при перемещении мыши -- курсор. Эта картина означает, что X-сервер запущен корректно, установил необходимую связь с устройствами графического ввода и вывода, и ожидает, когда к нему с X-запросами обратится какой-нибудь X-клиент. Однако для пользователя, пока не запущено ни одного X-клиента, X-сервер совершенно бесполезен: кроме перемещения курсора ничего и невозможно сделать. Мефодий мог бы растеряться, оказавшись перед чёрным экраном X-сервера, если бы не знал о том, что может переключиться обратно на любую виртуальную консоль, нажав сочетание клавиш Ctrl + Alt + F N, где N -- номер консоли от 1 до 12(4). Переключиться обратно на экран, управляемый X-сервером, он сможет комбинацией клавиш Ctrl + Alt + F7.