Wprowadzenie do systemu X Window

Wprowadzenie do systemu X Window

Witold Paluszy´nski

Katedra Cybernetyki i Robotyki Politechnika Wroc lawska

http://www.kcir.pwr.edu.pl/~witold/

2001–2013

Ten utw´or jest dostepny na licencji_֒ Creative Commons Uznanie autorstwa- Na tych samych warunkach 3.0 Unported

Utw´or udostepniany na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych_֒ samych warunkach. Udziela sie_֒ zezwolenia do kopiowania, rozpowszechniania i/lub modyfikacji tre´sci utworu zgodnie z zasadami w/w licencji opublikowanej przez Creative Commons. Licencja wymaga podania oryginalnego autora utworu, a dystrybucja materia l´ow pochodnych mo˙ze odbywa´c sie_֒ tylko na tych samych warunkach (nie mo˙zna zastrzec, w jakikolwiek spos´ob ograniczy´c, ani rozszerzy´c praw do nich).

Za lo˙zenia i historia systemu X window

System X Window zosta l opracowany na uniwersytecie M.I.T. w roku 1984 jako standard przemys lowy tworzenia system´ow okienkowych, niezale˙znych od platformy sprzetowej i programowej, w ´srodowisku sieciowym. W za lo˙zeniach_֒ mia l by´c zaimplementowany powy˙zej systemu operacyjnego komputera, i umo˙zliwia´c komunikacje_֒ (wy´swietlanie okienek i obrazk´ow) miedzy r´o˙znymi_֒ rodzajami komputer´ow, r´o˙znych producent´ow, z gdzie indziej napisanym oprogramowaniem, i by´c mo˙ze pod kontrola_֒ innego administratora systemu.

Cel sformu lowany przez tw´orc´ow systemu zosta l osiagni_֒ ety. W roku 1987_֒ wprowadzono wersje_֒ 11 systemu (nazywanego te˙z X11), kt´ora jest jego bie˙zac_֒ a_֒ wersja. W tym czasie powsta lo kilka kolejnych wyda´n (release) rozszerzaj_֒ acych_֒ funkcjonalno´sci systemu. Najnowszym jest wydanie 7, tzw. X11R7, z roku 2005 (11 lat po R6). Jednak poza pewnymi rozszerzeniami zasadniczy protok´o l komunikacyjny systemu X Window pozosta l w wersji 11 niezmieniony,

i programy uruchomione np. w roku 1987 moga_֒ komunikowa´c sie_֒ z programami aktualnie kompilowanymi.

X Window nadzoruje obecnie X Consortium zrzeszajace producent´ow, firmy,_֒ i organizacje zainteresowane u˙zytkowaniem i rozwojem systemu.

System X Window — wprowadzenie 3

System X Window — znaczenie spo leczne

Od poczatku system X Window by l projektem otwartym — zak lada l ca lkowit_֒ a_֒ jawno´s´c opracowanej koncepcji i zamiar udostepnienia systemu zainteresowanym_֒ jednostkom. M.I.T. od poczatku udost_֒ epnia l wszystkie opracowane programy_֒ w wersji ´zr´od lowej zar´owno producentom oprogramowania, jak i u˙zytkownikom.

Miedzy innymi dlatego system zosta l od pocz_֒ atku zaakceptowany przez_֒ miedzynarodowe konsorcjum producent´ow sprz_֒ etu komputerowego jako_֒

standard systemu okienkowego, i koncepcja tego systemu jest najpowszechniej przyjet_֒ a_֒ koncepcja_֒ takiego systemu.

System X Window — wprowadzenie 4

Model konstrukcji programu graficznego

kompilator kompilator

Program binarny

protokolu X Window do serwera

rzacych obiekty graficzne wysokiego rzedu two−

Program zródlowy

urzadzenie graficzne

Model X Window programu graficznego Tradycyjny schemat programu graficznego

wywolania procedur

rzacych obiekty graficzne wysokiego rzedu two−

Program zródlowy

wywolania procedur

sprzetu wyswietlajacego

urzadzenie graficzne

lania protokolu X nie−

serwer X Window odbiera polecenia pro−

tokolu X Window i obsluguje konkretne kod obsluguje konkretne

Program binarny

zalezne od systemu ani biblioteka procedur gra−

kod wysyla polecenia ficznych zamieniajacych

operacje graficzne wyso−

SIEC kiego rzedu na operacje

obslugujace konkretne urzadzenie wyswietlajace

biblioteka procedur gra−

ficznych zamieniajacych operacje graficzne wy−

sokiego rzedu na wywo−

System X Window — wprowadzenie 5

Podstawowe poj

ecia i architektura systemu X Window

֒ Sk ladniki systemu X Window:

• serwer ekranowy: urzadzenie u˙zytkownika (ekran, klawiatura, mysz),֒

i program obs lugujacy; najcz_֒ e´sciej serwer jest uruchamiany na stacji roboczej_֒ albo komputerze typu PC, aczkolwiek istnieja_֒ sprzetowe realizacje serwer´ow_֒ X Window,

• klienty: programy wy´swietlajace; mog֒ a_֒ by´c uruchamiane na tym samym komputerze co serwer X Window, albo gdziekolwiek w Internecie, w tym r´ownie˙z z komputera o innej architekturze, procesorze, systemie operacyjnym,

• protok´o l X komunikacji klient´ow z serwerami.

System X Window — wprowadzenie 6

Serwer X Window

Rola serwera X Window — obs luga zdarze´n serwera:

• odbieranie sygna l´ow od myszy i z klawiatury oraz przekazywanie ich klientowi aktywnemu (ang. focus),

• odbieranie polece´n i zapyta´n klient´ow i ich realizacja.

Serwer X Window jest programem, kt´ory standardowo nazywa sie_֒ X, zatem normalnie jego uruchomienie polega po prostu na wywo laniu tego programu.

Uruchomienie

”go lego” serwera X Window jest niewystarczajace, poniewa˙z_֒ pomimo i˙z jest on programem u˙zytkownika, sam nie mo˙ze by´c przez niego sterowany. Co najmniej pierwszy klient musi by´c uruchomiony z zewn

atrz. Tradycyjnie, najwa˙zniejszym klientem, zwykle uruchamianym֒

w domy´slnej konfiguracji, by l emulator terminala, np. xterm. Dzieki niemu,_֒ u˙zytkownik serwera uzyskiwa l zdolno´s´c uruchamiania dowolnych program´ow okienkowych (klient´ow X Window), konfiguracji systemu, i og´olnie pracy.

System X Window — serwer 7

Program xinit

Program xinit pozwala wygodnie uruchamia´c serwer X Window. Wywo luje on serwer X, i od razu powoduje wykonanie skryptu (pliku) ${HOME}/.xinitrc:

xedit -geometry -0-0 ~/.xinitrc &

xclock -geometry -0+0 &

xset s on s 300

xsetroot -solid ’#006060’

xterm

Pierwsze dwa wiersze uruchamiaja_֒ klienty okienkowe jako procesy t la (& na ko´ncu). Programy te pracuja_֒trwale, do momentu ich jawnego zako´nczenia.

Kolejne dwa wiersze uruchamiaja_֒klienty X Window, kt´ore konfiguruja_֒serwer, wydajac mu pewne polecenia. Nie wy´swietlaj_֒ a_֒ one okienek, i szybko ko´ncza_֒ prace, dlatego nie jest konieczne ich uruchamianie w tle._֒

Ostatni wiersz uruchamia zn´ow

”trwa ly” program okienkowy xterm. Jest on uruchamiany jako pierwszoplanowy, poniewa˙z po wykonaniu ca lego skryptu xinit zamyka serwer X i ko´nczy prace. Gdyby ostatni klient by l uruchomiony_֒ w tle, ca la sesja by laby kr´otka i zosta laby automatycznie zamknieta. Wykonanie_֒ ostatniego klienta w pierwszym planie powoduje, ˙ze sesja trwa dop´oki dzia la ten ostatni klient. Pe lni on wiec rol_֒ e_֒ sterujac_֒ a_֒ dla serwera X Window. Zako´nczenie xterm przez u˙zytkownika powoduje r´ownie˙z zako´nczenie sesji okienkowej.

System X Window — serwer 8

Konwencje i mechanizmy systemu X Window

Zwr´o´cmy uwage_֒ na pewne wbudowane mechanizmy systemu X Window:

Operacje mysz a:֒

• lewy klawisz myszy wybiera i zaznacza (r´ownie˙z 2-click, 3-click),

• ´srodkowy wkleja zaznaczony tekst,

• prawy uruchamia menu kontekstowe (je´sli klient ma takie).

Stos okienek — Okienka wy´swietlane sa_֒na ekranie w kolejno´sci stosowej — te p´o´zniej wy´swietlone moga_֒przykry´c te wcze´sniejsze. Ten stos okienek jest sta ly i u˙zytkownik nie mo˙ze nim sterowa´c. Je´sli jednak klient wy´swietlajacy_֒ okienko na szczycie stosu zostanie zako´nczony, to ods loni sie_֒ okienko poprzedniego klienta, itd.

Wyb´or okna/klienta aktywnego (focus) — Okno w kt´orym jest wska´znik myszy jest aktywne. Ten klient otrzymuje znaki z klawiatury i zdarzenia myszy. Gdy wska´znik myszy jest w tle ekranu, ˙zadne okno nie jest aktywne.

Nie potrzeba klika´c na okienko, aby uczyni´c je aktywnym. Jednocze´snie aktywno´s´c okienka nie jest zwiazana z wy´swietlaniem na szczycie stosu. Ten_֒ domy´slny spos´ob wyboru aktywnego nazywa sie: focus-follows-mouse (FFM)._֒

System X Window — serwer 9

Dynamiczna konfiguracja serwera X Window

Serwer X Window posiada wiele cech i funkcji, z kt´orych niekt´orymi mo˙zna sterowa´c w czasie pracy. Istnieje dedykowany klient xset, kt´ory wysy la pewne polecenia serwerowi, zgodne z argumentami wywo lania, np.:

xset r off # wylacza autorepeat na klawiaturze xset s on s 300 # wygaszanie ekranu po 300 sekundach xset pozwala r´ownie˙z ustawia´c serwerowi wa˙zniejsze parametry, jak np. ´scie˙zka dostepu do czcionek (patrz ni˙zej), albo parametry sterowania zasilaniem_֒

monitora (sa_֒ jednak one zale˙zne od konkretnej implementacji serwera).

Program xsetroot pozwala ustawia´c parametry wy´swietlanego okna serwera, kt´ore ma posta´c t la ekranu X Window.

xsetroot -solid ’#006060’

Istnieja_֒jeszcze inne funkcje i parametry serwera, kt´ore mo˙zna ustawia´c w czasie pracy, jak np. autoryzacja wy´swietlania albo zasoby, i s lu˙za_֒ do tego specjalne klienty. Bedzie o nich mowa dalej._֒

System X Window — serwer 10

Klienty X Window

• Po laczenie klient´ow z serwerem: o ile serwer normalnie komunikuje si֒ e_֒ z wieloma klientami jednocze´snie, obs lugujac ich ˙z_֒ adania, to ka˙zdy klient_֒ typowo wysy la dane do wy´swietlania do jednego konkretnego serwera.

• Zdarzenia klienta: sygna ly z klawiatury, od myszy, a tak˙ze inne zdarzenia przekazywane klientom przez serwer, np. zdarzenie ods loniecia._֒

• Standardowe argumenty wywo lywania klient´ow okre´slaja֒takie parametry jak:

adres serwera: -display adres-ip:0.0

geometrie:_֒ -geometry szer×wys±xoff±yoff

czcionki: -fn ’-misc-fixed-bold-r-normal–15-140-75-75-c-90-iso8859-2’

kolory: -fg yellow -bg blue -bd red inne: -title xxx -iconic ...

• Wiele klient´ow ma wiele parametr´ow konfiguracyjnych zwanych zasobami, o kt´orych ni˙zej.

• Poza tym niekt´ore rozbudowane wsp´o lczesne klienty X Window, jakimi sa֒

np. firefox, acroread, openoffice, itp. maja_֒swoje w lasne systemy konfiguracji.

Podobnie graficzne ´srodowiska, zwane pulpitami, bed_֒ ace konfiguracjami_֒ okienek, ustawie´n, konwencji, i protoko l´ow komunikacji miedzy klientami._֒

System X Window — klienty 11

Zestaw klient´ ow X Window

Zarzadzanie systemem X Window֒ U˙zytkowe

xinit,startx - uruchamianie serwera X xbiff - sygnalizacja poczty e-mail xdm - zarzadzanie uruchamianiem serwer´ow_֒ xcalc - kalkulator

xset - konfigurowanie pracujacego serwera_֒ xclipboard - text clipboard xsetroot - ustawianie parametr´ow t la xclock - okno z zegarem xhost - autoryzacja dostepu przez IP_֒ xedit - prosty edytor tekstowy

xauth - zarzadzanie kodami autoryzacji_֒ xkill - kasowanie klienta przez wyb´or okna xrdb - obs luga zasob´ow ( ladowanie,wy´sw.) xload - wy´sw.obcia˙zenia systemu_֒

editres - edycja warto´sci zasob´ow klienta xlock - zabezpieczenie klawiatury i ekranu xmodmap - mapowanie klawiatury i myszy xlogo - wy´sw.logo systemu X Window xrefresh - od´swie˙zanie zawarto´sci ekranu xterm - okienkowy emulator terminala Informacje o systemie X Window Graficzne

xdpyinfo - wy´sw.informacji o ekranie bitmap - tworzenie ma lych obrazk´ow xwininfo - wy´swietl.informacji o oknie xmag - powiekszenie fragmentu ekranu_֒ xprop - wy´sw.w lasno´sci okien i czcionek xwd - zrzut ekranu do pliku w spec.formacie xlsfonts - wy´swietlanie listy czcionek xwud - wy´swietlanie zrzutu ekranu z pliku xfontsel - wybieranie czcionek xpr - drukowanie zrzutu ekranu na drukarce xfd - wy´swietlanie czcionek xdpr - bezpo´sr.drukowanie zrzutu ekranu

System X Window — klienty 12

Zarz adca okien

֒

• Zarzadca okien (window manager ) jest klientem systemu X Window֒

o specjalnych prawach; mo˙ze by´c tylko jeden zarzadca okien dla danego_֒ serwera wed lug zasady: kto pierwszy ten lepszy.

• Funkcje zarzadcy okien: rozmieszczanie i rozmiar okien klient´ow na ekranie֒

(zarzadca mo˙ze uzna´c — lub nie — geometrie podawane przez klient´ow),_֒ przesuwanie, zmiana rozmiaru okien, zmiana okien w ikony, i z powrotem, przenoszenie wy´swietlanych okien na szczyt lub sp´od stosu (raise/lower ), itp.

• Do interakcji z u˙zytkownikiem zarzadcy okien tworz֒ a_֒dekoracje okien (belki z przyciskami sterujacymi i ramki okien te˙z pe lni_֒ ace rol_֒ e_֒ przycisk´ow), specjalne klienty-belki sterujace, oraz menu operacji zwi_֒ azane z t lem ekranu._֒

• R´o˙zni zarzadcy okien maj֒ a_֒ parametry konfigurujace ich zachowanie._֒

• Niekt´orzy zarzadcy okien realizuj֒ a_֒minimalna_֒funkcjonalno´s´c, i sa_֒niemal niewidoczni. Inni maja_֒ rozbudowana_֒funkcjonalno´s´c i narzucaja_֒wyglad_֒ i zachowanie okien klient´ow, oraz wyglad i organizacj_֒ e_֒ ca lego ekranu.

Ci pierwsi zwykle pracuja_֒ samodzielnie, natomiast drudzy czesto stanowi_֒ a_֒ cze´s´c_֒ bardziej rozbudowanego ´srodowiska graficznego zwanego pulpitem.

System X Window — zarzadca okien_֒ 13

Zarz adcy okien — wymagania

֒

W poczatkowym okresie, gdy karty graficzne mia ly ograniczon_֒ a_֒ pamie´c_֒

i mo˙zliwo´sci, a monitory niewielkie rozmiary i pamie´c, naturalna by la tendencja_֒ do realizacji wszystkich operacji predefiniowanymi sekwencjami kliknie´c_֒ myszy, oraz skr´otami klawiaturowymi. Tworzenie dedykowanych przycisk´ow dla tych operacji wydawa lo sie_֒ wtedy marnowaniem cennego miejsca na ekranie (tzw.

screen real estate).

P´o´zniej, w miare_֒ pojawiania sie_֒ tanich monitor´ow i kart graficznych o wiekszych_֒ mo˙zliwo´sciach, ´srodowiska graficzne by ly rozbudowywane. Towarzyszyli im zarzadcy okien z bogat_֒ a_֒konfiguracja_֒ ustawiana_֒interakcyjnie, z systemu menu.

Jednak nadal okazjonalnie konieczne by lo odpalenie minimalnej, niezawodnej sesji okienkowej (tzw. failsafe session), gdy uruchomienie pe lnego ´srodowiska takiego jak Gnome, by lo niemo˙zliwe z jakiego´s powodu (zwykle b ledu)._֒ Ostatnio pojawia sie_֒ znowu zapotrzebowanie na skromniejsze interfejsy u˙zytkownika, dajace si_֒ e_֒ u˙zywa´c na 10-calowych netbookach, a nawet 7-calowych notepadach. Pojawi lo sie_֒ (i nadal pojawia) wiele implementacji zarzadcy okien odpowiadaj_֒ acych nowoczesnym standardom pulpitu graficznego,_֒ ale z interfejsem w stylu historycznego minimalizmu. Warto przynajmniej zna´c jaka´s_֒ konfiguracje_֒ tego typu.

System X Window — zarzadca okien_֒ 14

Zarz adcy okien — podstawowe operacje (geometria)

֒ Podstawowymi operacjami realizowanymi przez zarzadc´ow okien s_֒ a_֒ przesuwanie i zmiana rozmiaru okienek, czyli og´olnie zmiana geometrii okienka.

Prawie wszyscy zarzadcy okien realizuj_֒ a_֒te operacje, ale na og´o l nie sa_֒one konfigurowalne. Czesto do zmiany geometrii s lu˙za dedykowane kontrolki_֒ zwiazane z okienkami, tzw. dekoracje, zwykle w belce nad oknem, i przyciski_֒ wbudowane w obramowania okienek.

Jednak minimalistyczni zarzadcy okien czasem maj_֒ a_֒ swoje predefiniowane operacje mysza_֒albo skr´oty klawiaturowe. Trzeba dobrze zna´c danego zarzadc_֒ e,_֒ aby pos lugiwa´c sie_֒ nim sprawnie. W nagrode_֒ nie tracimy miejsca na ekranie.

System X Window — zarzadca okien_֒ 15

Zarz adcy okien — ikonizacja/ukrywanie

֒

Wielu zarzadc´ow okien, chocia˙z nie wszyscy, umo˙zliwia redukcj_֒ e_֒ okien do ikonek (zwana_֒minimalizacja), albo pewien jej wariant zwany ukrywaniem okienek._֒ Konkretny mechanizm jest na og´o l charakterystyczny dla zarzadcy okien i jest_֒ elementem jego wygladu i stylu. Niekiedy jednak pewne elementy s_֒ a_֒

konfigurowalne, np. niekt´orzy zarzadcy, kt´orzy umieszczaj_֒ a_֒ikony okien

w dowolnym miejscu na ekranie, maja_֒ r´ownie˙z opcje_֒ wy´swietlenia pojemnika na ikony (icon box). Niekt´ore ´srodowiska graficzne stosuja_֒ pewien wariant

pojemnika na ikony w postaci belki icon, kt´ora zwykle jest wsp´o lpracujacym_֒ z zarzadc_֒ a_֒okien klientem (ale bez ˙zadnych specjalnych uprawnie´n).

System X Window — zarzadca okien_֒ 16

Zarz adcy okien — menu aplikacji

֒

Niekt´orzy zarzadcy okien umo˙zliwiaj_֒ a_֒uruchamianie nowych klient´ow przez klikniecie mysz_֒ a. Ta operacja jest na og´o l realizowana przez menu aplikacji_֒ zwiazane z oknem bazowym serwera (t lem, lub pulpitem), poniewa˙z nie ma ona_֒ nic wsp´olnego z ˙zadnym z dzia lajacych klient´ow._֒

Menu aplikacji mo˙zna tworzy´c i edytowa´c albo za po´srednictwem pliku konfiguracyjnego, albo interakcyjnie, przez akcje zarzadcy okien, albo_֒

dedykowany edytor konfiguracji (ta konfiguracja r´ownie˙z jest zapisywana w pliku konfiguracyjnym, ale bez dokumentacji, niedostepnym bezpo´srednio dla_֒

u˙zytkownika).

System X Window — zarzadca okien_֒ 17

Zarz adcy okien — wyb´

֒

or okna aktywnego (focus policy)

Przypomnijmy: domy´slnym, wbudowanym w serwer X Window sposobem wyboru klienta aktywnego (focus policy ) jest focus-follows-mouse (FFM).

Jednak operacje wykonywane przez serwer X Window na polecenie zarzadcy_֒ okien umo˙zliwiaja_֒implementacje_֒ innego sposobu wyboru aktywnego klienta.

Ten spos´ob, zwany click-to-focus (CTF), wymaga klikniecia mysz_֒ a_֒na okno aby sta lo sie_֒ ono aktywne. Wtedy, dodatkowo, jest ono wysuwane na szczyt stosu wy´swietlanych okien (w istocie, w tym trybie operacja uaktywnienia okna, i przeniesienie go na szczyt stosu wy´swietlanych jest jedna_֒i ta_֒ sama_֒operacja)._֒ Poniewa˙z tak zachowuja_֒ sie_֒ systemy Microsoft Windows i Mac OS, wiele

zarzadc´ow okien systemu X Window implementuje to zachowanie jako domy´slne._֒ Tryb focus-follows-mouse (FFM) jest chetniej stosowany z minimalistycznymi_֒ zarzadcami okien, poniewa˙z umo˙zliwia prac_֒ e_֒ r´ownie˙z w oknie, kt´ore nie jest na szczycie stosu, i by´c mo˙ze jest tylko cze´sciowo wy´swietlane. Co ciekawe, w tym_֒ trybie czesto przydatna okazuje si_֒ e_֒ operacja przeniesienia okna na sp´od stosu (lower ), kt´ora w trybie click-to-focus (CTF) nie ma w og´ole sensu.

Pewien wariant metody FFM, zwany sloppy focus, polega na tym, ˙ze klient nie przestaje by´c aktywny gdy wska´znik myszy przesunie sie_֒ z jego okna na t lo.

System X Window — zarzadca okien_֒ 18

Zarz adcy okien — por´

֒

ownanie

program opis geometria ikonizacja menu apl. wyb.aktyw.

Historyczne

olwm Open Look WM dekoracje dekor.,pulpit plik konf. FFC/bez wys twm Tom’s WM dekoracje dek.,pulp/pojem plik konf. FFM+CTF Minimalistyczne

tinywm wzorcowy predef. ? - FFM

aewm Exiguous WM predef. predef.,ukryw. - FFM

evilwm oparty na aewm predef. - tylk.term FFM

jwm Joe’s WM dekor. dekor.,belka pl.konf. FFM

lwm spec.dek. ukryw.,panel -? FFM

blackbox fluxbox openbox icewm Desktopowe

dtwm el.syst.CDE CTF+FFM

xfwm4 el.syst.XFCE -? CTF+FFM

metacity el.syst.GNOME GNOME CTF+FFM

compiz el.syst.GNOME?

enlightenment rozbudowany

System X Window — zarzadca okien_֒ 19

W lasno´sci wybranych zarz

adc´

֒

ow okien

Spo´sr´od historycznych zarzadc´ow okien X11 ciekawy jest twm (Tom’s window_֒ manager). Jest minimalny ale dalece konfigurowalny, i tradycyjnie by l

elementem bazowego pakietu X11. Jego konwencje sa_֒ troche_֒ nietypowe jak na dzisiejsze standardy, ale przez wielu u˙zytkownik´ow by l traktowany jako opcja fallback, czyli: u˙zyj gdy zawiedzie podstawowa konfiguracja. (Niestety, w wielu dystrybucjach Linuksa nie jest domy´slnie instalowany i trzeba go doinstalowa´c.) Pojawi ly sie_֒ te˙z jego nowsze wersje: ctwm i tctwm.

-> Latwa konfiguracja w pliku ~/.twmrc.

-> Root window menu pozwala uruchamia´c dowolne programy.

Nowszym, minimalistycznym, ale mimo to funkcjonalnym zarzadc_֒ a_֒ okien jest evilwm. Nie zapewnia ikonizacji i nie ma menu aplikacji. Pozwala przesuwa´c i zmienia´c rozmiar, a tak˙ze obni˙za´c okna, klawiszami myszy +Alt, np. Alt-left realizuje przesuniecie, Alt-middle zmian_֒ e_֒ rozmiaru, a Alt-right przeniesienie na sp´od stosu (lower ). Aktywne sa_֒r´ownie˙z obramowania okien, ale w praktyce trzeba je nieco powiekszy´c od domy´slnej szeroko´sci 1 piksela._֒

Ma r´ownie˙z szereg predefiniowanych skr´ot´ow klawiszowych z Ctrl-Alt, np.

Ctrl-Alt-Return uruchamia emulator terminala, klawisze Ctrl-Alt-[hjkl]

przesuwaja_֒ okno, a Ctrl-Alt-= i Ctrl-Alt-x maksymalizuja._֒

System X Window — zarzadca okien_֒ 20

Zarz adcy okien — skr´

֒

oty klawiaturowe

Tradycyjnie zarzadcy okien realizowali poni˙zsze skr´oty klawiaturowe, co_֒ pozwala lo na pewne przyspieszenie pracy na ma lych ekranach:

ALT + F3 - lower window ALT + F4 - close window ALT + F5 - restore window ALT + F7 - move window ALT + F8 - resize window ALT + F9 - minimize window ALT + F10 - maximize window

Obecnie wiekszo´s´c zarz_֒ adc´ow okien predefiniuje tylko cz_֒ e´s´c_֒ z tych konwencji (np. Alt-F7, Alt-F9), ale pozwala dodefiniowa´c dowolne inne.

System X Window — zarzadca okien_֒ 21

System X Window — zarzadca okien_֒ 22

Praca z systemem X Window w ´srodowisku sieciowym

Gdy mamy wiele serwer´ow i wielu klient´ow, musimy wskaza´c klientowi, na kt´ory serwer ma wysy la´c ˙zadania wy´swietlania, za pomoc_֒ a_֒tzw. specyfikacji ekranu:

[adresIPkomputera]:numerserwera[.numerekranu]

Specyfikacje_֒ te_֒ mo˙zna poda´c klientom za pomoca_֒ argumentu wywo lania -display:

xcalc -display 156.17.9.1:0

albo za pomoca_֒ zmiennej ´srodowiskowej $DISPLAY:

setenv DISPLAY lab103-2.ict.pwr.wroc.pl:0.0 xterm &

W specyfikacji serwera brak numeru ekranu oznacza domy´slny numer 0, a brak adresu IP komputera oznacza adres IP lokalnego komputera. Zamiast adresu lokalnego komputera mo˙zna te˙z poda´c nazwe_֒ specjalna “unix”. Natomiast_֒ numer serwera jest obowiazkowy i nie mo˙ze by´c domy´slny. Zatem najprostsza_֒ specyfikacja ekranu ma posta´c :0 i jest r´ownowa˙zna unix:0 oraz

localhost:0.

System X Window — praca w sieci 23

Uruchamianie klient´ow na innym (zdalnym) komputerze ni˙z serwer, przez telnet, rsh lub ssh:

ssh diablo.ict.pwr.wroc.pl xterm -display ja.t16.ds.pwr.wroc.pl:0 ssh diablo.ict.pwr.wroc.pl

setenv DISPLAY ja.t16.ds.pwr.wroc.pl:0 xterm &

System X Window — praca w sieci 24

Zezwolenie na wy´swietlanie na serwerze

System X Window posiada mechanizm pozwalajacy serwerowi kontrolowa´c, od_֒ kt´orych klient´ow bedzie on przyjmowa l ˙z_֒ adania. Istniej_֒ a_֒ dwa mechanizmy kontroli dostepu. Prostszy (starszy i bardziej prymitywny) mechanizm oparty_֒ jest na adresie IP klienta. Mo˙zna zada´c liste_֒ adres´ow, z kt´orych serwer bedzie_֒ przyjmowa l ˙zadania zg laszajacych si_֒ e_֒ klient´ow. Mo˙zna r´ownie˙z ca lkowicie wy laczy´c kontrol_֒ e_֒ dostepu do serwera._֒

Np.:

xhost

xhost +diablo.ict.pwr.wroc.pl xhost

xhost -diablo.ict.pwr.wroc.pl xhost

albo

xhost +

(Ostatnie wywo lanie ca lkowicie wy lacza kontrol_֒ e_֒ dostepu.)_֒

System X Window — praca w sieci 25

Autoryzacja wy´swietlania na serwerze

Nowszy i skuteczniejszy mechanizm kontroli dostepu do serwera opiera si_֒ e_֒ na wykorzystaniu kod´ow autoryzacji. Serwer tworzy w chwili rozpoczynania sesji u˙zytkownika kod autoryzacyjny sesji i zapisuje go na pliku ~/.Xauthority.

Kod autoryzacyjny mo˙zna przes la´c na komputer, z kt´orego uruchamiane bed_֒ a_֒ klienty, kt´ore normalnie szukaja_֒ tego kodu w pliku zadanym zmienna_֒

´srodowiskowa XAUTHORITY._֒

Wy´swietlenie na ekranie wszystkich kod´ow autoryzacji z domy´slnego pliku:

xauth list

Specyfikacja serwera, jaka_֒ podaje sie_֒ programowi xauth musi zgadza´c sie_֒ ze specyfikacja_֒ podana_֒ w chwili generowania danego kodu. Czyli je´sli np. kod wygenerowany zosta l na komputerze diablo.ict.pwr.wroc.pl dla serwera X zapisanego jako :0, to nie mo˙zemy tego kodu wykorzysta´c na innym

komputerze, poniewa˙z tam specyfikacja serwera :0 by laby ´zle zinterpretowana przez klient´ow. Mo˙zna jednak podawa´c specyfikacje poprzedzone adresem IP serwera X w formacie:

adresIPkomputera/[adresIPkomputera]:numerserwera[.numerekranu]

System X Window — praca w sieci 26

Manipulowanie kodami autoryzacji

Skuteczne pos lugiwanie sie_֒ systemem X Window w sieci, gdy niekt´ore klienty sa_֒ wywo lywane ze zdalnych komputer´ow, wymaga jawnego przekazywania kod´ow autoryzacyjnych. Na przyk lad, odczytanie kodu autoryzacji domy´slnego serwera, oraz przes lanie go i zapisanie na zdalnym komputerze, pozwala zdalnym klientom autoryzowa´c sie_֒ przy wy´swietlaniu na lokalnym serwerze:

xauth extract - $DISPLAY | ssh diablo.ict.pwr.wroc.pl xauth merge -

W razie potrzeby mo˙zna za˙zada´c by lokalny serwer (:0) wygenerowa l nowy_֒ kod autoryzacji sesji:

xauth generate :0 .

W powy˙zszym wywo laniu kropka jest skr´otem domy´slnego protoko lu autoryzacji, tzw. MIT-MAGIC-COOKIE-1

Oba mechanizmy kontroli dostepu do serwera wsp´o lpracuj_֒ a_֒w ten spos´ob, ˙ze kody autoryzacji xauth sa_֒ sprawdzane tylko wtedy, gdy dany klient nie ma zezwolenia na wy´swietlanie xhost.

System X Window — praca w sieci 27

Tunelowanie komunikacji X Window przez po l

aczenia ssh

֒ W wielu sytuacjach po laczenie klienta z serwerem X Window (port TCP 6000_֒ dla serwera :0, 6001 dla :1, itd.) z r´o˙znych wzgled´ow nie jest mo˙zliwe. Na_֒ przyk lad: serwer mo˙ze znajdowa´c sie_֒ w sieci lokalnej za zapor

a ogniow֒

a (ang.֒

firewall), kt´ora nie przepuszcza do wewnatrz sieci ˙zadnych po l_֒ acze´n, albo mo˙ze_֒ znajdowa´c sie_֒ w sieci z filtrowanymi adresami, gdzie komputery w sieci

wewnetrznej maj_֒ a_֒ prywatne adresy w og´ole niewidoczne w Internecie.

W takich sytuacjach mo˙zna czesto przetunelowa´_֒ c po laczenia X Window przez_֒ po laczenie ssh. Je˙zeli mo˙zemy wykona´c po l_֒ aczenie ssh z komputera,_֒

posiadajacego serwer X Window, w takiej sieci lokalnej, do jakiego´s serwera_֒ internetowego, to program ssh mo˙ze utworzy´c tunel przekazujacy pakiety na_֒ wskazane porty w ramach swojego po laczenia. W ten spos´ob mo˙zemy utworzy´c_֒ na zdalnym serwerze internetowym wirutalny serwer X Window, o adresie

wewnatrz tego serwera. Jednak komunikacja kierowana przez klienty X Window_֒ na ten adres bedzie przekazywana do bezpo´srednio niedost_֒ epnego serwera X_֒ Window.

System X Window — praca w sieci 28

Komunikacja ze zdalnym zarz adc

֒

a ekran´

֒

ow xdm

Praca w sieci zwykle polega na pod laczaniu si_֒ e_֒ do innych komputer´ow (np. ssh) i uruchamianiu na nich klient´ow z wy´swietlaniem na lokalny serwer. W efekcie mamy ´srodowisko graficzne lokalnego komputera, i wybrane zdalne klienty.

W systemie X Window istnieje mechanizm, zwany zarz adc֒

a ekran´֒ ow (display manager ), s lu˙zacy do automatycznego uruchamiania serwer´ow X na grupie_֒ ekran´ow graficznych, bed_֒ acych pod jego kontrol_֒ a. Zarz_֒ adca ekran´ow obs luguje_֒ te˙z proces logowania sie_֒ i tworzenia sesji na serwerze X, poniewa˙z u˙zytkownik nie ma mo˙zliwo´sci rozpoczecia pracy na uruchomionym przez system serwerze._֒ Zarzadca ekran´ow mo˙ze te˙z by´c skonfigurowany do wysy lania klienta logowania_֒ na serwer X Window, kt´ory o to poprosi (protoko lem XDMCP). Pozwala to uruchomi´c serwer, kt´ory zamiast wy´swietla´c okna lokalnych klient´ow, inicjuje logowanie sie_֒ u˙zytkownika do zdalnego komputera w trybie graficznym.

Poni˙zsze wywo lanie uruchamia na lokalnym komputerze drugi serwer (:1), kt´ory poprosi zdalnego zarzadc_֒ e_֒ ekran´ow o przys lanie klienta logowania:

X -query -once adres.ip.zarzadcy.ekranow :1

System X Window — praca w sieci 29

Serwery-klienty X Window

Mo˙zliwo´s´c uruchamiania niestandardowych konfiguracji serwer´ow X Window jest atrakcyjna, jednak utrudniona przez konieczno´s´c obs lugi surowego ekranu

graficznego. Istnieja_֒ programy, kt´ore sa_֒ klientami, tworza_֒ okienko graficzne, a nastepnie inicjuj_֒ a_֒ wirtualny serwer X Window. Serwer jest wirtualny w takim sensie, ˙ze nie obs luguje sprzetu wy´swietlaj_֒ acego, karty graficznej, klawiatury ani_֒ myszy, tylko jako ekran wykorzystuje swoje okienko, a z klawiatura_֒ i mysza_֒ komunikuje sie_֒ jak zwyk ly klient.

Natomiast od strony sieciowej taki program jest normalnym serwerem, i mo˙ze zar´owno przyjmowa´c ˙zadania wy´swietlania od dowolnych klient´ow, jak_֒

komunikowa´c sie_֒ z zarzadcami ekran´ow protoko lem XDMCP._֒

Przyk ladami takich serwer´ow-klient´ow sa_֒Xnest i Xephyr. Uruchamiajac je_֒ podajemy zar´owno argumenty charakterystyczne dla klienta jak i serwera, np.:

Xephyr -screen 1024x768 -display :0 -query adres.ip.zarzadcy.ekranow :1

Powy˙zsze wywo lanie tworzy okienko klienta o zadanej geometrii na serwerze :0, oraz inicjuje serwer :1 kt´ory laczy si_֒ e_֒ ze zdalnym zarzadc_֒ a_֒ekran´ow.

System X Window — praca w sieci 30

Zasoby

Zasoby (ang. resources) sa_֒zmiennymi, okre´slonymi dla konkretnych aplikacji (klient´ow), kt´ore pozwalaja_֒ ustawi´c na sta le pewne opcjonalne parametry klient´ow, bez ich ka˙zdorazowego jawnego podawania (np. w wierszu

wywo lania). Przyk ladami zasob´ow moga_֒ by´c wielko´s´c okienka edytora, flagi okre´slajace zachowanie si_֒ e_֒ klienta, po˙zadane kolory, itp._֒

Mechanizm zasob´ow pe lni podobna_֒funkcje_֒ do plik´ow konfiguracyjnych klient´ow, jednak zamiast wpisywa´c preferencje u˙zytkownika do plik´ow na wszystkich komputerach, z kt´orych uruchamiane maja_֒ by´c klienty, zasoby sa_֒ wpisywane do serwera (dynamicznie), skad s_֒ a_֒dostepne dla wszystkich klient´ow._֒ Przy uruchamianiu serwera lub sesji warto´sci zasob´ow sa_֒normalnie ladowane do serwera z pliku .Xresources lub .Xdefaults.

Zasoby okre´slane sa_֒ w systemie hierarchicznym, gdzie pierwszym elementem hierarchii jest umowna nazwa klienta, a ostatnim nazwa konkretnego zasobu.

Mo˙zliwe sa_֒ poziomy po´srednie w okre´slaniu zasob´ow. Mo˙zliwe jest r´ownie˙z okre´slanie ca lych klas zasob´ow obejmujacych szereg instancji zasob´ow_֒ nale˙zacych do danej klasy (klas_֒ e_֒ identyfikuje nazwa rozpoczynajaca si_֒ e_֒ wielka_֒ litera). Pozwala to np. na latwe okre´slanie warto´sci dla wielu zasob´ow, i od nich_֒ pojedynczych wyjatk´ow._֒

System X Window — zasoby 31

• Przyk lady specyfikacji zasob´ow:

emacs.font: -adobe-courier-*-r-*-*-18-*-*-*-*-*-*-*

emacs.cursorColor: black emacs.pointerColor: red emacs.geometry: 80x50

emacs.foreground: light goldenrod yellow emacs*Background: #5b7686

Ghostview.pageMedia: A4 Fig.latexfonts: true Fig.specialtext: true

• Przyk lady ladowania zasob´ow z pliku do serwera:

xrdb -load $HOME/.Xresources

echo ’xterm*scrollBar: True’ | xrdb -merge

System X Window — zasoby 32

Czcionki

System X Window ma rozbudowany system czcionek, kt´orego elementami sa:_֒ system nazw czcionek, kt´orymi moga_֒ pos lugiwa´c sie_֒ klienty, i ´scie˙zka katalog´ow dyskowych dostepnych dla serwera, gdzie mo˙ze on odnajdowa´c pliki_֒

z konkretnymi czcionkami. Serwer czyta opisy wszystkich czcionek na starcie, ale mo˙zna zmieni´c te opisy lub ca la ´scie˙zk_֒ e_֒ poleceniem xset fp .... Mo˙zna pos lugiwa´c sie_֒ nazwami czcionek uog´olnionymi (z *) oraz aliasami. Baza alias´ow czcionek znajduje sie_֒ w pliku /usr/lib/X11/fonts/fonts.dir

xfontsel -sample "Ala ma kota" &

xfontsel -sample "ko´s´c chrz

e´֒s´c wo´n to´n ´snied´z ´swite´z tr´ojk at w֒

aw´֒ oz" &

xfd -fn -dt-application-bold-r-normal-serif-18-180-75-75-m-110-iso8859-2 xlsfonts -fn ’*-iso8859-2’

mkdir ~/FONTS

echo ’polska -dt-*-bold-r-*-18-*-m-*-iso8859-2’ > ~/FONTS/fonts.alias xset fp+ ~/FONTS/

xset fp rehash xterm -fn polska &

System X Window — czcionki 33

1= foundry 2 = font family 3 = weight 4 = slant 5 = set width 6 = pixels

7 = points (in tenths)

8 = horizontal resolution in d.p.i.

9 = vertical resolution in d.p.i.

10 = spacing

11 = average width (in tenths of a pixel) 12 = character set

System X Window — czcionki 34

System X Window — czcionki 35

Kolory

Kolory, podobnie jak czcionki, sa_֒ elementami systemu pod nadzorem serwera, do kt´orych klienty moga_֒ odwo lywa´c sie_֒ w swoich ˙zadaniach wy´swietlenia._֒ Specyfikacja koloru jest mo˙zliwa numerycznie, np. w systemie RGB, albo przez s lowne okre´slenia kolor´ow, zdefiniowane w bazie danych kolor´ow w pliku

/usr/lib/X11/rgb.txt (na Solarisie: /usr/openwin/lib/X11/rgb.txt).

Baza ta zawiera takie okre´slenia jak:

”lavender blush”,

”pale violet red”, albo

”deep sky blue”.

Mo˙zna r´ownie˙z okre´sla´c kolory w systemie RGB cyframi szesnastkowymi u˙zywajac od jednej do czterech cyfr na kolor, np. czerwony kolor to #F00 jak_֒ r´ownie˙z #F00000000000 (ten sam czerwony) oraz #FF0000 (

”bardziej”

czerwony). Nowszy model specyfikacji kolor´ow pozwala okre´sla´c je w r´o˙znych przestrzeniach kolor´ow u˙zywajac notacji typu: rgb:ffff/0/0._֒

Najprostszy spos´ob pos lugiwania sie_֒ kolorami jest przez opcje klienta:

-bg (background) -fg (foreground) -bd (border) albo przez ustawienia jego zasob´ow.

xterm -bg ’light blue’ -fg ’#fff’ -bd plum -cr rgb:f/f/0

System X Window — kolory 36

Pomimo tego wirtualnego bogactwa kolor´ow, istnieja_֒serwery X Window z ograniczona_֒liczba_֒kolor´ow mo˙zliwych do wy´swietlenia w danym momencie, z tzw. mapa_֒ kolor´ow. Nie moga_֒one zrealizowa´c wszystkich ˙zada´n klient´ow_֒ o wy´swietlanie kolor´ow. Moga_֒r´ownie˙z zmienia´c mapy kolor´ow przy zmianie aktywnego klienta. Polecenie xdpyinfo podaje informacje o mo˙zliwo´sciach wy´swietlania serwera.

System X Window — kolory 37