X Window System

Unix se spuštěným X Window System GUI.

X Window System (často zkráceně označovaný jen jako X11 nebo X) je síťový a zobrazovací protokol poskytující GUI (Graphical User Interface), založené na konceptu okna pro bitmapové displeje. Často se tímto výrazem označuje i implementace tohoto protokolu, tedy server (počítačový program) poskytující tímto protokolem služby jiným programům.

Tento způsob implementace byl také přijat jako směrodatný pro vývoj grafického prostředí pro operační systém UNIX a je zároveň tradičním GUI nejen na unixových operačních systémech (včetně Linuxu), ale byl přenesen i na mnoho jiných platforem (např. Cygwin pod Windows, Mac OS X).

Historie

Grafické prostředí pro operační systém UNIX začal vyvíjet institut MIT (Massachusetts Institute of Technology) v r. 1984. X Window System byl uživatelům k dispozici již následujícího roku ve verzi 9 (X9). Během dvou následujících let byly vyvinuty verze 10 a 11. Označení X11 pak přetrvalo od r. 1987 dodnes a další verze jsou označovány jako vydání - Release. Současná podoba systému oken X se principiálně nemění a nová vydání jsou rozšiřující především z pohledu způsobů implementace grafických režimů. MIT nezůstal již v 80. letech ve vývoji X osamocen. Na rozsáhlém projektu spolupracovala řada univerzit, renomovaných firem (DEC, Sun Microsystems, IBM, Hewlett-Packard, AT&T aj.) a nezávislých odborníků. Spolupracující firmy se také stávají členy skupiny X Consorcium, založené pro podporu a vývoj systému X. Dnes je X považován za průmyslový standard grafického prostředí pracovních stanic a je definován v SVID jako X11Window System. SVID jako součást téhož svazku definuje i nadstavbu X s označením NeWS (Network/extensible Window System), integruje distribuované grafické prostředí uživatele a jako mechanizmus používá jazyk PostScript. Původním autorem NeWS je firma Sun Microsystems.

Nadace X.Org vede projekt X se současnou referenční implementací, verzí 11 vydání 7.1, dostupnou jako Svobodný software pod licencí MIT a podobnými [1].

X Window v Unixu

Práce na vývoji sítí vnesl do grafického prostředí UNIXu nový rozměr. GUI by mělo být koncipováno jako prostředí práce v libovolném uzlu sítě, nikoliv pouze na pracovní stanici, se kterou je GUI hardwarově spjato. V grafickém podsystému UNIXu - X Window System (zkráceně jen X) byl proto definován termín displej X (X Display). Software pracující na displeji X je nazýván server X (X Server) a z pohledu sítě má svoji vlastní IP adresu. Uživatel sedící u obrazovky tak za podpory serveru X pracuje v takovém uzlu sítě, který si vybere, ale který s ním pochopitelně umí spolupracovat. Server X komunikuje se zbylou částí X v uzlu formou protokolu X (X Protocol), který je (ale nemusí být) obvykle zabalen do paketů TCP/IP. Aplikace v oknech jsou startovány jako procesy ve vzdáleném systému. Jsou přitom označovány termínem klient X (X Client). Princip je rozšiřitelný na libovolný počet uzlů sítě. Uživatel jednoho displeje X může pracovat s několika klienty v různých uzlech současně a jejich výsledky kombinovat na pracovní desce svého displeje X. Uživatel tedy není omezen na grafickou podporu práce pouze na fyzicky přítomném stroji, ale využívá pro své potřeby celou síť v rámci jednoho pracovního prostředí.

Window manager X Window

Existuje relativně velké množství window managerů. Přehled některých z nich, distribuovaných zdarma:

• Tab Window Manager

Tab Window Manager se dodává přímo s distribucí XFree86. V dodané konfiguraci okna dostanou jen jednoduchý titlebar s dvěma tlačítky. Menu jsou jednoduchá, vnořená podmenu se chovají trochu jinak, než je zvyk například z Motifu a Windows.

• Generic Window Manager

Tento WM je postavený na jazyku WOOL, Window Object Oriented LISP, kterým se dá rozšiřovat. Jeho základní nastavení není příliš pohledné, ale v balíku je dostatek nastavení jiných, emulujících například Motif Window Manager.

• WindowMaker

Jeden z několika WM, které zdařile emulují vzhled NextStepu.

• AfterStep

Další WM emulující NextStep.

• Enlightenment

Enlightenment je zatím ve vývoji, existuje čtrnáctá verze. Je to jeden z mála WM, který má inicializační obrazovku, ukazující se při startu. Používá shaped) okna, proto potřebuje rychlou grafiku.

• AmiWM

Počítače Amiga měly už na začátku osmdesátých let grafické rozhraní, poměrně propracované a se zajímavými možnostmi. Toto grafické rozhraní je imitováno právě v AmiWM. Zajímavé je více desktopů, které jsou nad sebou.

• WM2

Jednoduchý a funkční window manager. Poskytuje možnosti pohybování okny, jejich ukrývání a zavírání a přepínání mezi nimi. Zabírá velmi málo paměti

• Další

Window managerů existuje celá řada. Mezi volně šiřitelné patří: ctwm, olvwm, blackbox, bowman, icewm, xfce, qvwm, scwm atd. Motif Window Manager či Common Desktop Environment jsou komerční window managery.

Server

Samotný server X Window System má na starost pouze zobrazení na obrazovku a obsluhu hardware (grafická karta, myš, klávesnice, touchpad), sám o sobě je těžko použitelný. Proto se používá spolu s window managerem (X Display), který se stará o veškeré uživatelské ovládání (přesun a změna velikosti okna) a další věci (titulky oken, ikonky, panel úloh). Z hlediska X serveru je ovšem window manager jen další klient. Těchto správců oken je například na Linuxu k dispozici několik desítek. K nejznámějším patří IceWM, FVWM, Sawfish nebo Window Maker.

Server X je základní software, jenž obaluje X Displej, ovládá jeho komponenty a prostřednictvím síťové vrstvy realizuje V/V požadavky klientů ve vzdálených uzlech. X Window System je striktně postaven technologii klient - server, jejíž implementace v UNIXu je prostředky sítě TCP/IP a IPC. Server X zde poskytuje displej X a klient X běží v uzlu s UNIXem. Server X lze vnímat při rozdělení na dvě základní části - část, která přímo ovládá displej X, a část strojově nezávislá, která zajišťuje spolupráci naopak s obecným prostředí X.

Práce v X Window

Pro práci v grafickém podsystému X se používají také specializované počítače - terminály X (X Terminal). Jde o bezdiskové stanice s velkou podporou grafických operací. Její součástí je síťové rozhraní pro zajištění sítě TCP/IP. Tento hardware byl vyvinut speciálně pro práci v X Window System a splňuje tedy především požadavky provozu X. Připojení je prostřednictvím sítě. Server X je zde vlastně operačním systémem takové stanice. Pro jeho start je po zapnutí terminálu X používáno několik způsobů. Jednak je to možnost využití lokálního serveru X z ROM pamětí (EPROM) dodaných výrobcem terminálu. Také je používán server X ze vzdáleného uzlu, který je nejprve přenesen sítí a poté startován na terminálu X. Často jsou tyto varianty dostupné obě. Přenos serveru X probíhá sítí přenosovým protokolem FTP nebo TFTP, kterým musí terminál X disponovat. Lokálně bývá také k dispozici protokol telnet, prostřednictvím kterého získáme přístup k uzlu s UNIXem v podobě alfanumerického terminálu. Tímto způsobem se také startuje první klient X, např. xterm. Metoda startu prostředí X příkazem xinit zde není možná, protože xinit je specializován na práci v X s vynecháním sítě. Prostředí práce uživatele pro start serveru X je zde závislé na výrobci, ale obvykle se dá konfigurovat vybraná možnost, která uživateli zpřístupní první klient vzdáleného uzlu automatizovaně.

Externí odkazy

Oficiální stránky referenční implementace X.org