X Window System — оконная система, обеспечивающая стандартные инструменты и протоколы для построения графического интерфейса пользователя. Используется в UNIX-подобных ОС.
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 в зависимости от возможностей и настроек конкретного оконного менеджера.
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 случае если это разрешено в настройках). 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 февраль 2009 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.
X Window System часто называют X11 или просто X (в разговорной речи — «иксы́»).
Принципы построения X
В 1984 году Боб Шейфлер и Джим Геттис зафиксировали ранние принципы построения X:
Добавляй новую функциональность только в том случае, если без неё нельзя завершить какое-то реальное приложение.
Решить, чем система не является, столь же важно, сколь решить, чем она является. Не пытайся удовлетворить все мыслимые потребности; вместо этого сделай систему расширяемой, чтобы новые потребности могли быть удовлетворены совместимым образом.
Хуже обобщения одного примера может быть только обобщение вообще без примеров.
Если проблема не понята до конца, возможно, лучше не решать её вовсе.
Если ты можешь добиться 90 процентов нужного эффекта, затратив всего 10 процентов сил, используй более простое решение.
Изолируй сложные места как можно сильнее.
Обеспечивай механизм, а не политику. В частности, политика интерфейса пользователя должна быть в руках клиентов.
С тех пор проект X, в основном, придерживался этих принципов. Демонстрационная реализация разрабатывается с расчётом на расширение и улучшение, в то же время, она остаётся почти полностью совместимой с протоколом 1987 года.
Интерфейсы пользователя
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 и на уровне отдельных приложений. По этой причине визуальное представление X-интерфейсов претерпело 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.
Реализации
Референсная (или образцовая) реализация (англ. reference implementation) от фонда X.Org Foundation, называемая X.Org Server, является канонической реализацией X Window System. Поскольку она распространяется на условиях весьма либеральной лицензии, появились несколько её разновидностей (как свободных, так и проприетарных). Коммерческие поставщики UNIX зачастую берут демонстрационную реализацию и адаптируют её к собственному аппаратному обеспечению, обычно сильно модифицируя её и добавляя проприетарные расширения.
Вплоть до 2004 года проект XFree86 был наиболее распространённым вариантом X для свободных UNIX-подобных операционных систем. XFree86 возник как порт X на 386-совместимые персональные компьютеры. К концу 1990-х этот проект стал главным источником технических инноваций в X Window System и де-факто руководил разработкой X. Однако в 2004 году XFree86 поменял условия лицензии и реализация X.Org Server (которая является форком XFree86, но со свободной лицензией) стала более распространённой.
Хотя X Window System чаще всего ассоциируется с UNIX, X-серверы могут также существовать внутри других графических сред. OpenVMS — операционная система компании Hewlett-Packard — в качестве стандартной среды рабочего стола использует версию X вместе с CDE, известную как DECwindows. В состав операционных систем Mac OS X 10.3 (Panther) и выше от Apple входит X11.app, основанная на XFree86 4.3 и X11R6.6, с более полной интеграцией в Mac OS X.
Microsoft Windows не включает в себя поддержку X, но существуют многочисленные сторонние реализации: как свободные (Cygwin/X, Xming, X-Deep/32, WeirdMind, WeirdX), так и проприетарные (Xmanager, WiredX, Exceed, X-Win32). Обычно они используются для управления удалёнными X-клиентами.
Когда X Window System выполняется внутри другой оконной системы (например, оконной подсистемы Microsoft Windows или Mac OS), она обычно работает в режиме без корневого окна (англ. rootless). Это значит, что корневое окно (фон экрана и связанные с ним меню) управляется внешней оконной системой, а не самой X Window System. При этом внешняя оконная система также управляет геометрией X-окон, создаваемых внутри неё. Однако некоторые серверы (например, Exceed, Xming или Cygwin/X) способны создавать и корневое окно — в этом случае клиенты отображаются в отдельном окне во внешней системе.
