X-сервер состоит из набора расширений
X-сервер состоит из набора расширений, каждое из которых реализует определённые функции: от прорисовки геометрических примитивов до ускорения обработки и вывода на экран трёхмерной графики с использованием возможностей видеоаппаратуры. Почти каждый из этих модулей можно отключить или настроить в конфигурационном файле.
DDC
VESA Display Data Channel (DDC™) — стандарт обмена информацией между монитором и графической платой, позволяющий монитору передавать данные о поддерживаемых разрешениях, частотах развёртки, производителе монитора и т. д. Модуль DDC поддерживает версии 1 и 2 спецификации DDC. В соответствии с полученными данными он устанавливает основные параметры экрана или предупреждает о несоответствии заданных пользователем параметров.
RANDR
X Resize, Rotate and Reflect Extension — расширение X-сервера, реализующее функции масштабирования, поворота и отражения корневого окна. Используется при изменении разрешения, при динамической замене монитора (например, при переключении со встроенного экрана ноутбука на внешний монитор). Рассылает запущенным приложениям предупреждения об изменении конфигурации экрана.
XRender
X Rendering Extension предоставляет функции для совмещения и вывода изображений на экран. Позволяет обрезать изображение, накладывать маску по цветам с использованием альфа-канала, использовать различные фильтры, подготавливать и выводить текстовую информацию, а также отображать основные геометрические фигуры.
Shape
Расширение Shape предназначено для улучшения вида интерфейса пользователя. Среди его возможностей — отбрасывание тени элементами интерфейса для создания иллюзии трёхмерности; окна и кнопки с округлыми краями; возможность создавать различные фигуры, отличные от прямоугольных.
Xinerama
Расширение Xinerama позволяет представить множество мониторов как один экран. С его помощью можно выводить согласованное изображение на большие экраны, составленные из многих мониторов. Однако многие из существующих на данный момент оконных менеджеров не поддерживают или не полностью поддерживают спецификации Xinerama и поэтому показывают неадекватное изображение при использовании данного расширения.
Xv
X video extension — расширение, позволяющие ускорить вывод видеофрагментов на экран с использованием возможностей графической платы (а точнее — её драйвера) и уменьшить тем самым нагрузку на центральный процессор. Многие графические платы позволяют выводить видеоизображения в форматах кодирования цвета YUV (YUY2, I420 и т. д.), которые используются в стандартах систем аналогового цветного телевидения PAL, SÉCAM, NTSC, не переводя их предварительно в формат передачи цвета дисплея (RGB16/24/32), а также производить обратное перекодирование. Расширение Xv предоставляет информацию о доступных графических платах, количестве доступных портов (каждый порт может использовать только одно приложение), поддерживаемых форматах кодирования цвета. Всю эту информацию можно просмотреть с помощью утилиты xvinfo.
Оконный менеджер
X Window System намеренно не определяет, как должен выглядеть интерфейс пользователя приложения — кнопки, меню, заголовки окон и т. д. Эти вопросы решаются на уровне оконных менеджеров, инструментариев элементов интерфейса, сред рабочего стола, либо на уровне отдельных приложений. По этой причине вид «типичного» X-интерфейса претерпел огромные изменения с течением времени.
Оконный менеджер управляет размещением и внешним видом окон приложений. Он может создавать интерфейс, подобный Microsoft Windows или Macintosh (например, так работают оконные менеджеры Kwin в KDE и Metacity в GNOME), или совершенно другой стиль (например, в фреймовых оконных менеджерах, таких, как Ion). Оконный менеджер может быть простым и минималистичным (как twm — базовый оконный менеджер, поставляемый с X), а может предлагать функциональность, близкую к полноценной рабочей среде (например, Enlightenment).
Многие пользователи используют X вместе с полной средой рабочего стола, которая включает в себя оконный менеджер, различные приложения и единый стиль интерфейса. Наиболее популярные среды рабочего стола — GNOME и KDE. В стандарте Single UNIX Specification указана среда CDE. Проект freedesktop.org пытается обеспечить взаимодействие между различными средами, а также компоненты, необходимые для конкурентоспособного рабочего стола на основе X.
X-сервер
X Window System использует клиент-серверную модель: X-сервер обменивается сообщениями с различными клиентскими программами. Сервер принимает запросы на вывод графики (окон) и отправляет обратно пользовательский ввод (от клавиатуры, мыши или сенсорного экрана). X-сервер может быть:
* системной программой, контролирующей вывод видео на персональном компьютере;
* приложением, отображающим графику в окно какой-то другой дисплейной системы;
* выделенным компонентом аппаратного обеспечения.
Эта клиент-серверная терминология — пользовательский терминал в качестве «сервера» и удалённые приложения в качестве «клиентов» — зачастую запутывает новых пользователей X, так как обычно эти термины имеют обратные значения. Но X Window System принимает точку зрения программы, а не конечного пользователя аппаратуры: локальный дисплей предоставляет услуги отображения графики программам, и потому выступает в роли сервера. Удалённые программы используют эти услуги, и потому играют роль клиентов.
Протокол, с помощью которого сообщаются сервер и клиент, является прозрачным для сети: клиент и сервер могут находиться как на одной и той же машине, так и на разных. В частности, они могут работать на различных архитектурах под управлением разных операционных систем — результат будет одинаковым. Клиент и сервер могут даже безопасно взаимодействовать через Интернет посредством туннелирования соединения сквозь зашифрованный сетевой сеанс.
Чтобы запустить удалённую клиентскую программу, выводящую графику на локальный X-сервер, пользователь обычно открывает эмулятор терминала и подключается к удалённой машине при помощи telnet или SSH. Затем он отдаёт команду, указывающую дисплей, на который следует выводить графику (например, export DISPLAY=[имя компьютера пользователя]:0 при использовании bash). Наконец, пользователь запускает клиентскую программу. Она подключится к локальному X-серверу и будет отображать графику на локальный экран и принимать ввод от локальных устройств ввода. Другой вариант — использовать небольшую вспомогательную программу, которая подключается к удалённой машине и запускает на ней нужное клиентское приложение.
Использование удалённых клиентов может быть полезно, например, в таких ситуациях:
* графическое администрирование удалённой машины;
* выполнение интенсивных ресурсоёмких вычислений на удалённой UNIX-машине и вывод результатов на локальной Windows-машине;
* выполнение графических программ одновременно на нескольких машинах, с одним дисплеем, одной клавиатурой и одной мышью.
X Window System
X Window System — оконная система, которая обеспечивает стандартные инструменты и протоколы для построения графических интерфейсов пользователя. Почти все современные операционные системы поддерживают X Window System, но в основном она закрепилась в UNIX-подобных системах в качестве стандарта «де-факто».
X Window System обеспечивает базовые функции графической среды: отрисовку и перемещение окон на экране, взаимодействие с мышью и клавиатурой. X Window System не определяет деталей интерфейса пользователя — этим занимаются менеджеры окон, которых разработано множество. По этой причине внешний вид программ в среде X Window System может очень сильно различаться; разные программы могут использовать совершенно не похожие друг на друга интерфейсы.
В X Window System предусмотрена сетевая прозрачность: графические приложения могут выполняться на другой машине в сети, а их интерфейс при этом будет передаваться по сети и отображаться на локальной машине пользователя. В контексте X Window System термины «клиент» и «сервер» имеют непривычное для многих пользователей значение: «сервер» означает локальный дисплей пользователя (дисплейный сервер), а «клиент» — программу, которая этот дисплей использует (она может выполняться на удалённом компьютере).
Система X Window System была разработана в Массачусетском технологическом институте (MIT) в 1984 году. Нынешняя (по состоянию на июнь 2006 года) версия протокола — X11 — появилась в сентябре 1987 года. Проект X возглавляет фонд X.Org Foundation. Референсная (или образцовая) реализация (reference implementation) системы свободно доступна на условиях лицензии MIT и подобных ей лицензий.[1]
X Window System часто называют X11 или просто X, неформально «иксы́».