Рейтинг@Mail.ru
[Войти] [Зарегистрироваться]

Наши друзья и партнеры

UnixForum
Альтернативная энергия

Беспроводные выключатели nooLite

Книги по Linux (с отзывами читателей)

Библиотека сайта или "Мой Linux Documentation Project"

Глава 7. Графический интерфейс

Предыдущий раздел Оглавление Следующий раздел

Хотя Linux представляет собой очень мощную и развитую операционную систему, но, если работать с ней только через интерфейс командной строки, она довольно трудна в обращении и "недружелюбна" к пользователю. Все необходимые операции выполняются путем запуска отдельных команд, перечень которых огромен, и которые надо помнить наизусть.

Широко известной альтернативой интерфейсу командной строки является так называемый графический интерфейс, который обеспечивает дополнительные удобства для пользователя, в частности, возможность запуска программ в отдельных окнах, обозначения программ (или других обьектов) в виде маленьких картинок (пиктограмм, значков, иконок), возможность оперировать с обьектами с помощью мыши, а также гораздо большую плотность информации на том же пространстве экрана.

Естественно, что для ОС Linux существуют средства, обеспечивающие дружественный к пользователю графический интерфейс. На первый взгляд он очень похож на широко известный графический интерфейс Microsoft Windows, но его внутреннее устройство принципиально отличается. В этой главе мы рассмотрим, как этот интерфейс работает и как его настроить.

7.1. XFree86 и его составные части

Графический интерфейс в Linux строится на основе стандарта X Window System (заметьте, что Window, а не Windows) или просто "X" (в просторечии — "иксы"), первоначальный вариант которого был разработан в 1987 году в Массачусетском технологическом институте. Начиная со второй версии этот стандарт поддерживался консорциумом X, созданным в январе 1988 г. с целью унификации графического интерфейса для ОС UNIX. С 1997 года консорциум X преобразован в X Open Group (http://www.x.org). В настоящее время действует версия 11 выпуск 6 стандарта на графическую подсистему для UNIX-систем, которая кратко обозначается как X11R6.

Свободно распространяемая реализация стандарта X11R6 для UNIX-систем с процессорами 80386/80486/Pentium (в том числе для ОС Linux) была создана группой программистов, которую вначале возглавлял Дэвид Вексельблат (David Wexelblat). Эта реализация известна как XFree86 (http://www.xfree86.org), и может использоваться не только в Linux, но и в System V/386, 386BSD, FreeBSD и других версиях UNIX для систем на базе процессоров Intel x86. В настоящее время выпущена уже 4-ая версия XFree86, однако, и 3-я версия еще широко используется и входит в состав основных дистрибутивов Linux.

Система X Window построена на основе модели "клиент/сервер". Правда, модель эта в данном случае используется как бы в "перевернутом" виде. Дело в том, что X сервер работает на компьютере пользователя (а не на каком-то удаленном "сервере") и обеспечивает вывод изображения на экран монитора. X-сервер работает непосредственно с "железом": видеосистемой, устройствами ввода и динамиком. Может быть, для некоторых читателей назначение этой программы будет понятнее, если назвать ее драйвером видеосистемы. Эта программа захватывает оборудование и предоставляет его возможности другим программам как ресурсы (собственно, именно поэтому она и считается сервером) по особому протоколу, который называется X-протокол, или протокол сетевой связи (X Network Protocol). Кстати, специализированный компьютер, на котором исполняется исключительно X-сервер, называется (аппаратным) X-терминалом.

Но сам X-сервер изображение не формирует, он только "доставляет" графику видео-драйверу. Если запустить только X-сервер, вы увидите просто серый экран с характерным крестиком курсора посредине. С помощью мыши этот крестик можно перемещать по экрану. И все! На нажатие кнопок мыши и клавиш никакой видимой реакции не следует. И невидимой тоже — сервер готов передавать эти сигналы своим клиентам, а клиенты пока не запущены. Хотя на самом деле некоторые комбинации клавиш X перехватывает и обрабатывает. Это <Ctrl>+<Alt>+<Backspace> — завершение работы сервера (если эта возможность не запрещена при конфигурации), <Ctrl>+<Alt>+<+> и <Ctrl>+<Alt>+<-> — "горячее" переключение доступных видеорежимов, и <Control>+<Alt>+<F#> — переключение в другую виртуальную консоль.

Чтобы получить на экране какие-то более содержательные изображения, одного X-сервера недостаточно, надо запустить менеджер окон и хотя бы одну программу-клиент, которая будет формировать изображение. В роли "клиентов" X-сервера выступают приложения, работающие с X Window, например графический редактор GIMP, текстовый редактор Corel WordPerfect, эмулятор терминала xterm и другие.

Между клиентами и сервером стоят еще два очень важных компонента графического интерфейса: библиотека графических функций X-lib и менеджер окон (рис. 7.1). X-Lib содержит графические функции, которые обеспечивают выполнение низкоуровневых операций с графическими образами. Менеджер окон вызывает функции из X-Lib для управления дисплеем и выполнения любых преобразований изображений в окнах.

Когда X-приложение запускается, оно передает управление менеджеру окон. Менеджер окон обеспечивает выполнение всех операций с окнами: прорисовку рамок, меню, иконок, полос прокрутки и других элементов окна, а также предоставляет возможность изменять вид и положение окна в процессе работы в соответствии с потребностями пользователя.

Менеджер окон также вызывает соответствующие функции для программ-клиентов в тех случаях, когда пользователь взаимодействует с приложением с помощью клавиатуры и мыши. Именно поэтому при настройке XFree86 необходимо задать не только видеокарту, но и мышь и клавиатуру. Оконному менеджеру нужно знать характеристики этих устройств, чтобы выполнять свои задачи.

Расширенные графические среды типа Motif, CDE, KDE, GNOME, GNUStep и т. д. не замещают перечисленные выше компоненты системы X Window, а расширяют и дополняют их. KDE, например, добавляет библиотеку графических функций Qt в дополнение к X-Lib. Motif имеет собственный набор графических функций. GNOME использует библиотеку GTk+, которая составляет основу GIMP. Кроме того, в GNOME используется также CORBA (The Common Object Request Broker Architecture — универсальная архитектура посредничества при запросе объектов) и библиотека Imlib для дальнейшего расширения возможностей графической подсистемы.

Рис. 7.1. Архитектура графической системы в Linux 1

Поскольку клиент и сервер являются отдельными процессами, они могут работать на разных компьютерах, а взаимодействовать по сети. Приложения можно запустить, например, на мейнфрейме, а картинка будет выводиться на экран персонального компьютера. Эта очень мощная особенность системы X Window является одним из основных отличий ее от MS Windows.

Кстати, в Linux (и вообще в UNIX) нет жесткого деления между графическими и текстовыми программами, как в MS Windows или OS/2. С точки зрения системы нет разницы между программой, работающей в графике, и обычной. Программы для графического режима запускают как обычные программы, т. е. из командной строки, из Midnight Comander'а и т.п. Единственным необходимым условием для их работы является то, что должен работать X-сервер. При необходимости программа сама обращается к X-серверу (через TCP/IP в общем случае, и через локальный сокет в частном, когда X-сервер и X-клиент работают на одной машине). Делает она путем вызова библиотечных функций из X-lib. Все, что ей надо для работы, это знать, где искать X-сервер (для этого используется либо переменная окружения DISPLAY, либо опция в командной строке). Более того, существуют даже программы, которые умеют работать и с X-сервером и с обычным текстовым терминалом (например, emacs) и сами разбираются при старте, как именно им работать в данном случае.

Конечно, приведенный выше рис. 7.1 очень схематичен. К примеру, как мы уже упоминали, взаимодействие библиотеки X lib с сервером в общем случае осуществляется по протоколам TCP/IP. Так что следовало бы еще отобразить программное обеспечение, реализующее протоколы TCP/IP. Еще одним важным ресурсом графической подсистемы являются шрифты. Оперировать со шрифтами может как непосредственно X-сервер, так и специальная программа, которая называется сервер шрифтов, и которую также следовало включить в рисунок.

Для каждого из типовых компонентов графической системы существует множество конкретных реализаций. В состав пакета XFree86 версии 3 входят несколько различных серверов, причем выбор конкретного сервера зависит от того, какие у вас видеоплата и монитор. Например, сервер XF86_Mono — это сервер для монохромных видео-режимов; XF86_S3 — сервер для карт, основанных на S3; XF86_S3V — сервер для S3 ViRGE и ViRGE/VX; XF86_SVGA — сервер для карт, работающих в режимах Super-VGA. Последнюю версию списка поддерживаемых X-сервером видеокарт вы можете найти на сайте http://www.xfree86.org/.

В четвертой версии XFree86 уже один X-сервер для большинства видеоадаптеров, называется он XFree86 и располагается в каталоге /usr/X11R6/bin/. Обычно на него делается ссылка с именем X, так что запустить X-сервер можно просто введя в командной строке букву X.

Различных менеджеров окон тоже существует очень много, и вы можете использовать любой из них по своему выбору. Вот несколько примеров.

  • fvwm — Free Virtual Window Manager.
  • fvwm2 — улучшенный вариант fvwm, позволяющий, в частности, использовать различные темы рабочего стола и динамические меню. Официальный сайт разработчиков FVWM и FVWM2 — http://www.hpc.uh.edu/fvwm/.
  • fvwm95 — менеджер окон с графическим интерфейсом в стиле Windows 95.
  • IceWM (http://berta.fri.uni-lj.si/~markom/icewm) — это оконный менеджер, который может эмулировать различные стандарты оконных систем (в частности, OS/2 Workplace Shell), имеет, по некоторым отзывам, довольно маленький обьем и быстро работает.
  • Enlightenment (http://www.Enlightenment.org) — один из самых развитых менеджеров окон.

Можно упомянуть также Motif — коммерческий продукт, используемый во многих UNIX-системах, или его бесплатный аналог LessTif (http://www.lesstif.org), а также Xview — Linux-версию интерфейса OpenLook фирмы Sun.

Описание нескольких оконных менеджеров (Window Maker, IceWM, FLWM, FailSafe) и их сравнительный анализ вы можете найти в книге А.Федорчука [П1.6].

Разные менеджеры окон могут обеспечивать различный вид окон за счет использования различных рамок и оконных меню. Но все они используют одну и ту же базовую графическую утилиту X Window — X сервер.

Итак, вы теперь в общих чертах представляете, из каких основных частей формируется графический интерфейс в Linux. Как видите, строится он по модульному принципу и вполне возможно "собрать" его самостоятельно из отдельных компонент. Но для начинающего пользователя этот путь не самый легкий. К счастью, и не обязательно этим путем идти, поскольку разработаны (и включены практически во все дистрибутивы) так называемые интегрированные графические среды. Наиболее известными представителями таких сред являются KDE (http://www.kde.org) и GNOME (http://www.gnome.org).

Основу интегрированной графической среды KDE (K Desktop Enviroment) образует расширенная библиотека графических функций Qt фирмы Troll Tech (http://www.trolltech.com/). С использованием этой библиотеки построены собственный оконный менеджер kwm, файл-менеджер kfm, центр управления KDE (аналог панели управления Windows) и множество других компонентов, вплоть до собственного офисного пакета KOffice. Сказанное не означает, что все эти компоненты разрабатываются какой-то одной фирмой. Просто различные и независимые разработчики используют единый подход, единую идеологию создания и оформления программных продуктов. В результате получается функционально полный пакет программ, в рамках которого могут быть решены практически все задачи управления компьютером и программной средой (если не сказать, что вообще все задачи, решаемые на компьютере).

В состав версии 2.1 KDE включен файловый менеджер Konqueror, который предоставляет уникальные возможности доступа к файлам. Кроме того, что он позволяет просматривать файлы большинства известных форматов на локальных дисках, он является и интернет-браузером, по своим возможностям вполне сравнимым с Internet Explorer или Netscape Navigator.

Другой графической средой того же класса, что и KDE, является пакет GNOME (GNU Network Object Model Environment), который разрабатывается в рамках проекта GNU, а значит, относится к классу свободно распространяемого ПО (KDE до недавнего времени не полностью соответствовал этому понятию, потому что библиотека Qt распространялась не на условиях GPL; хотя сейчас ситуация изменилась и KDE тоже является свободно распространяемым). GNOME строится на основе библиотеки графических функций GTK+.

Существуют и другие разработки интегрированных графических сред, которые, однако, пока не достигли той степени развития, как KDE или GNOME, например, Xfce (http://www.xfce.org), dfm (http://www-c.informatik.uni-hannover.de/~kaiser/dfm/dfm.html) и другие.

До недавнего времени установка и настройка графического интерфейса Linux представляла собой довольно непростую задачу. Однако программы инсталяции последних версий дистрибутивов Linux (например, русифицированой версии Red Hat Linux 7.1) уже вполне успешно с ней справляются, автоматически определяя тип монитора и видеоадаптера и выбирая подходящее разрешение экрана. Но я все же приведу здесь некоторые рекомендации по настройке X Window для начинающих пользователей, имея в виду, что с некоторыми вариантами аппаратного обеспечения настройки все же придется подбирать вручную. А для того, чтобы подходить к процессу настройки осознанно, надо в общих чертах представлять, как работает видеосистема вашего компьютера.

1 Рисунок заимствован из статьи J.Barr-а в LinuxWorld (http://www.linuxworld.com/lw-1999-04/lw-04-vcontrol.html).


Предыдущий раздел Оглавление Следующий раздел

Эта статья еще не оценивалась
Вы сможете оценить статью и оставить комментарий, если войдете или зарегистрируетесь.
Только зарегистрированные пользователи могут оценивать и комментировать статьи.

Комментарии отсутствуют