Внутреннее устройство Linux

14. Краткий обзор рабочего стола Linux

Эта глава является кратким описанием компонентов, которые расположены на рабочем столе типичной системы Linux. Среди различных типов программного обеспечения, которое можно найти в Linux, область рабочего стола является одной из самых необузданных и красочных, поскольку для выбора существует очень много сред и приложений, и в большинстве версий ОС сравнительно легко их опробовать.

В отличие от других частей системы Linux, таких как хранилища и сеть, при создании структуры рабочего стола не сильно задействована иерархия слоев. Вместо этого каждый компонент выполняет определенную задачу, взаимодействуя по мере необходимости с другими компонентами. Некоторые компоненты все же используют совместно общие строительные блоки (в частности, библиотеки для графического инструментария), которые можно представлять себе как простые уровни абстракции, но не более того.

В этой главе в общих чертах затронуты высокоуровневые компоненты рабочего стола, однако мы более подробно рассмотрим два из них: систему X Window, являющуюся основной инфраструктурой для большинства рабочих столов, и шину D-Bus, службу межпроцессного взаимодействия, которая использована во многих частях системы. Мы сведем практические вопросы и примеры к рассмотрению нескольких диагностических утилит, которые, хоть и не слишком полезны в повседневной работе (чтобы взаимодействовать с большинством графических интерфейсов пользователя, нет необходимости вводить команды оболочки), но помогут вам понять лежащие в их основе механизмы системы и, возможно, попутно немного развлекут вас. Мы также вкратце рассмотрим печать.

14.1. Компоненты рабочего стола

Конфигурация рабочего стола Linux является очень гибкой. Большая часть того, с чем приходится иметь дело пользователю Linux («впечатления и ощущения» от использования рабочего стола), исходит от приложений или их строительных блоков. Если вам не нравится какое-либо приложение, то, как правило, можно найти ему замену. Если то, что вы ищете, пока еще не существует, вы можете создать это самостоятельно. Разработчики Linux стремятся к тому, чтобы у рабочего стола было большое разнообразие возможных вариантов настройки, это приводит к большему выбору.

Для совместной работы всем приложениям необходимо иметь что-либо общее, и в сердцевине почти всего в большинстве рабочих столов Linux находится X-сервер (сервер системы X Window). Рассматривайте его как своего рода «ядро» рабочего стола, которое управляет всем, начиная с рендеринга окон и конфигурирования дисплеев и завершая обработкой ввода от таких устройств, как клавиатура и мышь. X-сервер является также тем компонентом, которому вы с трудом сможете подыскать замену (см. раздел 14.4).

X-сервер — это всего лишь сервер, и он не навязывает способ действия или отображения чего-либо. Вместо него с пользовательским интерфейсом работают команды X-клиента. Базовые приложения X-клиента, например окна терминала и браузеры, подключаются к X-серверу и просят его нарисовать окна. В ответ на это X-сервер выясняет, где разместить эти окна, и выполняет рендеринг. Когда требуется, X-сервер отправляет также ввод обратно клиенту.

14.1.1. Менеджеры окон

X-клиенты не должны действовать подобно приложениям, реализованным с помощью окон; они могут действовать как службы для других клиентов или обеспечивать другие функции интерфейса. Менеджер окна является, вероятно, самым важным приложением службы клиента, поскольку он вычисляет, как организовать окна на экране, и снабжает их интерактивными «украшениями» вроде заголовочной строки, которая позволяет пользователю перемещать и минимизировать окна. Эти возможности являются центральными для работы пользователя.

Существует масса реализаций менеджера окон. Такие варианты, как Mutter/GNOME Shell и Compiz, предназначены для автономной работы, в то время как другие являются встроенными в среду, например Xfce. Многие из менеджеров окон, входящие в стандартные версии Linux, стремятся предоставить пользователю максимальное удобство работы, но некоторые снабжены специфичными визуальными эффектами или используют минималистский подход. Вряд ли когда-либо появится стандартный менеджер окон Linux, поскольку вкусы и потребности пользователей различны и постоянно изменяются, в результате чего все время появляются новые менеджеры окон.

14.1.2. Инструментарий

Приложения рабочего стола содержат некоторые общие элементы, например кнопки и меню, которые называют виджетами. Для ускорения разработки и придания единства оформлению программисты используют графический инструментарий для реализации этих элементов. В таких операционных системах, как Windows или Mac OS X, их производители обеспечивают единый инструментарий, который использует большинство программистов. В Linux чаще всего применяется инструментарий GTK+, но вам также будут встречаться виджеты, созданные с помощью фреймворка Qt и других.

Инструментарии обычно состоят из совместно используемых библиотек и файлов поддержки, таких как изображения и информация о теме.

14.1.3. Окружение рабочего стола

Несмотря на то что инструментарий обеспечивает унифицированное оформление, для некоторых деталей рабочего стола требуется определенная степень кооперации между различными приложениями. Например, одному из приложений может потребоваться совместно использовать данные с другим приложением или обновить общую строку уведомлений на рабочем столе. Чтобы удовлетворить эти потребности, инструментарии и другие библиотеки объединяются в обширные пакеты, называемые окружениями рабочего стола. Распространенными окружениями рабочего стола Linux являются GNOME, KDE, Unity и Xfce.

Инструментарии лежат в основе большинства окружений рабочего стола, но для создания унифицированного рабочего стола окружение должно также включать большое количество файлов поддержки, таких как значки и конфигурации, которые образуют темы. Все это объединяется воедино с помощью документации, описывающей соглашения о дизайне, такие как внешний вид меню и заголовков приложений, а также то, как приложения должны реагировать на определенные системные события.

14.1.4. Приложения

На вершине рабочего стола находятся приложения, например браузеры и окно терминала. X-приложения могут быть как довольно «грубыми» (вроде древней команды xclock), так и достаточно сложными (например, браузер Chrome и пакет LibreOffice). Эти приложения, как правило, работают автономно, но они часто используют межпроцессное взаимодействие, чтобы быть в курсе происходящих событий. Например, какое-либо приложение может проявить интерес к тому, что вы подключили новое устройство хранения или получили новое электронное письмо или мгновенное сообщение. Такое взаимодействие обычно происходит по шине D-Bus, описанной в разделе 14.5.

14.2. Подробнее о системе X Window

Система X Window (http://www.x.org/) исторически сложилась очень большой, с основным дистрибутивом, включающим X-сервер, библиотеки поддержки клиентов и самих клиентов. Вследствие появления таких сред рабочего стола, как GNOME и KDE, роль пакета X со временем изменилась, и теперь акцент сделан на основном сервере, который управляет рендерингом и устройствами ввода, а также на упрощении библиотеки клиентов.

X-сервер легко обнаружить в системе. Он называется X. Поищите его в списке процессов; обычно вы сможете обнаружить, что он запущен с некоторым количеством параметров, например, так:

/usr/bin/X:0 — auth /var/run/lightdm/root/:0 — nolisten tcp vt7 — novtswitch

Параметр:0, показанный здесь, называется дисплеем. Это идентификатор, представляющий один или несколько мониторов, к которым вы получаете доступ с помощью клавиатуры и/или мыши. Обычно дисплей соответствует единственному монитору, который подключен к вашему компьютеру, но вы можете поместить несколько мониторов за одним и тем же дисплеем. При использовании X-сеанса для переменной окружения DISPLAY установлено значение идентификатора дисплея.

примечание

Дисплеи можно далее подразделить на экраны, такие как:0.0 и:0.1, но это используется все реже, поскольку такие расширения, как RandR, способны объединить несколько мониторов в один общий виртуальный экран.

В Linux X-сервер запускается в виртуальном терминале. В данном примере аргумент vt7 говорит нам о том, что сервер был запущен в терминале /dev/tty7 (обычно сервер запускается в первом доступном виртуальном терминале). Можно запустить более одного X-сервера в данный момент времени, предоставив каждому из них отдельный виртуальный терминал, но в таком случае для каждого сервера потребуется уникальный идентификатор дисплея. Между серверами можно переключаться с помощью сочетания клавиш Ctrl+Alt+Fn или команды chvt.

14.2.1. Менеджеры дисплея

Обычно X-сервер не запускают с помощью командной строки, поскольку запуск этого сервера не определяет никаких клиентов, предназначенных для работы с ним. Если вы запустите сервер сам по себе, вы просто получите пустой экран. Вместо этого самым распространенным способом запуска X-сервера является использование менеджера дисплея — утилиты, которая запускает сервер и помещает на экран окно входа в систему. Когда вы выполните вход, менеджер дисплея запускает ряд клиентов, таких как менеджер окон и менеджер файлов, чтобы вы смогли начать использование компьютера.

Существует много разных менеджеров дисплея, например gdm (для среды GNOME) и kdm (для среды KDE). Аргумент lightdm, присутствующий в приведенном выше вызове X-сервера, является кросс-платформенным менеджером дисплея, предназначенным для запуска в сеансах GNOME или KDE.

Чтобы запустить X-сеанс из виртуальной консоли, а не с помощью менеджера дисплея, можно выполнить команду startx или xinit. Однако сессия, которую вы в итоге получите, будет, вероятно, очень простой и совершенно отличающейся от той, которая создается менеджером дисплея, поскольку их функции и стартовые файлы различны.

14.2.2. Прозрачность сети

Одним из свойств X-сервера является прозрачность сети. Поскольку клиенты общаются с сервером с помощью протокола, то возникает возможность непосредственного запуска клиентов по сети для сервера, расположенного на другом компьютере, при этом X-сервер прослушивает TCP-соединения порта 6000. Клиенты, подключающиеся к этому серверу, могут пройти аутентификацию, а затем отправлять окна на сервер.

К сожалению, этот метод не предлагает никакого шифрования и, как следствие, не является защищенным. Чтобы закрыть эту брешь, сейчас в большинстве версий ОС для X-сервера отключен прослушиватель сети (с помощью параметра — nolisten tcp, как видно из приведенного примера). Тем не менее X-клиенты все же возможно запустить с удаленного компьютера с помощью SSH-туннелирования, как рассказано в главе 10, подключив сокет домена Unix X-сервера к сокету удаленного компьютера.

14.3. Исследование X-клиентов

Хотя обычно никому не приходит в голову работать с графическим интерфейсом пользователя из командной строки, есть несколько утилит, которые позволяют вам исследовать части системы X Window. В частности, можно инспектировать клиенты во время их работы.

Одним из простейших является инструмент xwininfo. Если запустить эту команду без аргументов, она попросит вас щелкнуть кнопкой мыши на окне.

$ xwininfo

xwininfo: Please select the window about which you

would like information by clicking the

mouse in that window.

После щелчка команда выводит об этом окне такую информацию, как его положение и размер:

xwininfo: Window id: 0x5400024 "xterm"

Absolute upper-left X: 1075

Absolute upper-left Y: 594

— snip—

Обратите здесь внимание на идентификатор окна — X-сервер и менеджеры окон используют его, чтобы отслеживать окна. Чтобы получить перечень всех идентификаторов окон и клиентов, используйте команду xlsclients — l.

примечание

Есть специальное окно, которое называется корневым окном, — это фон дисплея. Однако, возможно, вы его никогда не видели (см. пункт «Фон рабочего стола» подраздела 14.3.2).

14.3.1. X-события

X-клиенты получают данные ввода и другую информацию о состоянии сервера через систему событий. X-события устроены подобно любому другому асинхронному межпроцессному взаимодействию, такому как события менеджера udev и шины D-Bus: X-сервер получает информацию от источника (например, устройства ввода), а затем предоставляет эти данные как событие для любого заинтересованного X-клиента.

Поэкспериментировать с событиями можно с помощью команды xev. При ее запуске открывается новое окно, в котором вы можете перемещать указатель мыши, щелкать кнопкой мыши и набирать текст. Когда вы делаете это, команда xev генерирует вывод, описывающий X-события, которые она получает от сервера. Вот, например, фрагмент вывода, относящегося к перемещениям мыши:

$ xev

— snip—

MotionNotify event, serial 36, synthetic NO, window 0x6800001,

root 0xbb, subw 0x0, time 43937883, (47,174), root:(1692,486),

state 0x0, is_hint 0, same_screen YES

MotionNotify event, serial 36, synthetic NO, window 0x6800001,

root 0xbb, subw 0x0, time 43937891, (43,177), root:(1688,489),

state 0x0, is_hint 0, same_screen YES

Обратите внимание на координаты в скобках. Первая пара представляет координаты x и y для указателя мыши внутри окна, а вторая (root:) определяет положение указателя на всем дисплее.

В число других низкоуровневых событий входят нажатия на клавиши и кнопки мыши, а более сложные учитывают, был ли перемещен указатель в окно или из окна или получило ли окно фокус из менеджера окон. Вот, например, соответствующие события выхода за пределы окна и утраты фокуса:

LeaveNotify event, serial 36, synthetic NO, window 0x6800001,

root 0xbb, subw 0x0, time 44348653, (55,185), root:(1679,420),

mode NotifyNormal, detail NotifyNonlinear, same_screen YES,

focus YES, state 0

FocusOut event, serial 36, synthetic NO, window 0x6800001,

mode NotifyNormal, detail NotifyNonlinear

Одним распространенным способом применения команды xev является извлечение кодов клавиш и символов для различных клавиатур, когда выполняется настройка раскладки клавиатуры. Вот результат нажатия клавиши L; код клавиши при этом равен 46:

KeyPress event, serial 32, synthetic NO, window 0x4c00001,

root 0xbb, subw 0x0, time 2084270084, (131,120), root:(197,172),

state 0x0, keycode 46 (keysym 0x6c, l), same_screen YES,

XLookupString gives 1 bytes: (6c) "l"

XmbLookupString gives 1 bytes: (6c) "l"

XFilterEvent returns: False

Можно также прикрепить команду xev к существующему идентификатору окна с помощью параметра — id id (используйте для параметра id тот идентификатор, который получен с помощью команды xwininfo) или отслеживать корневое окно с помощью параметра — root.

14.3.2. Понятие о X-вводе и настройка предпочтений

Одной из потенциально вводящих в тупик характеристик X-системы является то, что зачастую есть несколько способов настройки предпочтений, и некоторые из них могут не работать. Например, одним из распространенных клавиатурных предпочтений в Linux является переназначение клавиши Caps Lock на клавишу Control. Это можно выполнить несколькими способами, начиная с небольших регулировок с помощью старой команды xmodmap и заканчивая созданием совершенно новой раскладки клавиатуры с помощью утилиты setxkbmap. Как понять, какой из них следует (и следует ли) применить? Все упирается в знание того, какие части системы отвечают за это, но выяснить бывает сложно. Помните о том, что окружение рабочего стола может обладать собственными настройками и переопределениями.

С учетом сказанного опишу некоторые моменты, относящиеся к основной инфраструктуре.

Устройства ввода (в целом)

X-сервер использует расширение X Input Extension, чтобы управлять вводом от различных устройств. Есть два основных типа устройств ввода — клавиатура и указатель (мышь), — и можно подключить столько устройств, сколько пожелаете. Чтобы одновременно использовать несколько устройств одного типа, расширение X Input Extension создает «виртуальное устройство ядра», которое направляет ввод от устройства на X-сервер. Устройство ядра называется ведущим; а физические устройства, подключаемые к компьютеру, — подчиненными.

Чтобы увидеть конфигурацию устройств на вашем компьютере, попробуйте запустить команду xinput — list:

$ xinput — list

Virtual core pointer id=2 [master pointer (3)]

Virtual core XTEST pointer id=4 [slave pointer (2)]

Logitech Unifying Device id=8 [slave pointer (2)]

Virtual core keyboard id=3 [master keyboard (2)

Virtual core XTEST keyboard id=5 [slave keyboard (3)]

Power Button id=6 [slave keyboard (3)]

Power Button id=7 [slave keyboard (3)]

Cypress USB Keyboard id=9 [slave keyboard (3)]

У каждого устройства есть связанный с ним идентификатор, который можно использовать в команде xinput и в других командах. В данном выводе идентификаторы 2 и 3 соответствуют устройствам ядра, а идентификаторы 8 и 9 — реальным устройствам. Обратите внимание на то, что кнопки включения компьютера также рассматриваются как устройства ввода.

Большинство X-клиентов выполняют прослушивание ввода от устройств ядра, поскольку им нет повода беспокоиться о том, какое именно устройство вызвало событие ввода. В действительности большинство клиентов ничего не знает о расширении X Input Extension. Тем не менее клиент может использовать это расширение, чтобы избрать какое-либо конкретное устройство.

Каждое устройство обладает набором связанных с ним свойств. Чтобы просмотреть эти свойства, используйте команду xinput с номером устройства, как в этом примере:

$ xinput — list-props 8

Device 'Logitech Unifying Device. Wireless PID:4026':

Device Enabled (126): 1

Coordinate Transformation Matrix (128): 1.000000, 0.000000, 0.000000,

0.000000, 1.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 1.000000

Device Accel Profile (256): 0

Device Accel Constant Deceleration (257): 1.000000

Device Accel Adaptive Deceleration (258): 1.000000

Device Accel Velocity Scaling (259): 10.000000

— snip—

Как видите, есть несколько весьма интересных свойств, которые можно изменить с помощью параметра — set-prop. Дополнительную информацию можно получить на странице руководства xinput(1).

Мышь

Можно управлять параметрами, относящимися к устройству, с помощью команды xinput, наиболее полезные из них относятся к мыши (указателю). Можно изменить многие параметры непосредственно как свойства, но обычно проще выполнить это с помощью специальных параметров — set-ptr-feedback и — set-button-map команды xinput. Например, если к устройству dev подключена мышь с тремя кнопками и вы желаете поменять на ней порядок следования кнопок (для удобства работы левши), попробуйте такую команду:

$ xinput — set-button-map dev 3 2 1

Клавиатура

Множество различных вариантов раскладки клавиатуры, доступных в разных странах, представляет особые сложности для интеграции в любую оконную систему. В системе X всегда присутствовала возможность настройки клавиатуры с помощью протокола ядра, которым можно управлять, используя команду xmodmap, однако в любой достаточно современной системе применяется расширение XKB (X-клавиатура), позволяющее добиться более точной настройки.

Расширение XKB является настолько сложным, что многие пользователи до сих пор применяют команду xmodmap, когда им необходимо быстро внести изменения.

Основная идея, заложенная в расширение XKB, такова: можно определить раскладку клавиатуры и скомпилировать ее с помощью команды xkbcomp, а затем загрузить и активизировать эту раскладку на X-сервере с помощью команды setxkbmap. У этой системы есть две чрезвычайно интересные особенности.

• Можно определять частичные раскладки, чтобы дополнить уже существующие. Это особенно удобно для таких задач, как превращение клавиши Caps Lock в клавишу Control, и используется многими утилитами настройки клавиатуры в окружении рабочего стола.

• Можно определить индивидуальные раскладки для каждой подключенной клавиатуры.

Фон рабочего стола

Старая команда xsetroot системы X позволяет вам указать цвет фона и другие характеристики корневого окна, но это никак не проявляется на большинстве компьютеров, поскольку корневого окна никогда не видно. Вместо него во многих окружениях рабочего стола позади всех окон помещается большое окно, позволяющее задействовать такие функции, как «активные обои» и просмотр файлов с рабочего стола. Существуют способы изменить фон из командной строки (например, с помощью команды gsettings в некоторых версиях среды GNOME), но если вам это действительно необходимо, то у вас, вероятно, очень много свободного времени.

Команда xset

Самой старой командой для выполнения настройки является команда xset. Она больше не применяется, но вы можете запустить короткую команду xset q, чтобы получить отчет о состоянии некоторых функций. Возможно, самыми полезными из них будут параметры хранителя экрана и DPMS (Display Power Management Signaling, сигналы управления энергопотреблением дисплеев).

14.4. Будущее системы X Window

При чтении изложенного выше у вас могло сложиться впечатление, что система X является довольно старой и для того, чтобы она смогла научиться выполнять новые задачи, пришлось дать ей изрядное количество «пинков». Вы будете не очень далеки от истины. Первый вариант системы X Window появился в 80-е годы. Несмотря на то что за прошедшие годы она существенно эволюционировала (гибкость являлась важной частью исходного замысла), даже сейчас можно проследить в ней исходную архитектуру.

Одним из признаков эпохи системы X Window является то, что сам ее сервер поддерживает исключительно огромное количество библиотек, многие из них — в целях обратной совместимости. Но, вероятно, более важным является следующее: идея о том, чтобы сервер мог управлять клиентами, их окнами, а также выступать в роли посредника для оконной памяти, сильно повлияла на быстродействие. Если позволить приложениям выполнять рендеринг содержимого их окон непосредственно в дисплейной памяти, то это происходило бы гораздо быстрее. Для этого применяется облегченный менеджер окон, который называется композитным менеджером окон и выполняет минимальное управление дисплейной памятью.

Новый стандарт, основанный на этой идее (Wayland), начинает набирать силу. Наиболее важной частью стандарта Wayland является протокол, который определяет, как клиенты взаимодействуют с композитным менеджером окна. Другими частями являются управление устройством ввода и система совместимости со стандартом X. Как протокол, Wayland также поддерживает идею сетевой прозрачности. Многие среды рабочего стола Linux, например GNOME и KDE, поддерживают теперь стандарт Wayland.

Однако стандарт Wayland является не единственной альтернативой системе X. На момент написания этой книги известно, что другой проект, Mir, имеет похожие цели, хотя в его архитектуре использован немного другой подход. Когда-нибудь произойдет повсеместное принятие хотя бы одной новой системы, которая может оказаться или не оказаться какой-либо из упомянутых.

Эти новые разработки важны, так как они не будут ограничены лишь рабочим столом Linux. Вследствие своего малого быстродействия и гигантского объема используемого дискового пространства система X Window непригодна для таких сред, как планшеты и смартфоны, поэтому производителям до сих пор приходилось использовать альтернативные системы, чтобы привести в действие встроенные дисплеи Linux. Тем не менее стандартизированный прямой рендеринг может содействовать появлению менее затратных способов поддержки таких дисплеев.

14.5. Шина D-Bus

Одной из самых важных разработок, которая возникла из рабочего стола Linux, является шина рабочего стола (D-Bus, Desktop Bus) — система передачи сообщений. Шина D-Bus важна, поскольку она служит механизмом межпроцессного взаимодействия, который позволяет приложениям рабочего стола «общаться» друг с другом. Она важна еще и потому, что большинство систем Linux применяет ее для уведомления процессов о системных событиях, таких как вставка USB-накопителя.

Эта шина состоит из библиотеки, которая стандартизирует межпроцессное взаимодействие с помощью протокола и функций поддержки, позволяющих любым двум процессам взаимодействовать друг с другом. Сама по себе эта библиотека представляет не что иное, как специальную версию обычных функций IPC, таких как сокеты домена Unix. Шину D-Bus делает полезной наличие центрального «концентратора», который называется dbus-daemon. Процессы, которым необходимо реагировать на события, могут подключаться к этому демону и регистрироваться для получения различных типов событий. Процессы могут также создавать события. Например, процесс udisks-daemon прослушивает службу ubus на наличие дисковых событий, а затем отправляет их демону dbus-daemon, который передает их приложениям, заинтересованным в дисковых событиях.

14.5.1. Системный и сеансовый экземпляры

Шина D-Bus стала неотъемлемой частью Linux, и сейчас она выходит за рамки рабочего стола. Например, в системах systemd и Upstart есть каналы коммуникации шины D-Bus. Тем не менее добавление в ядро системы зависимостей от инструментов рабочего стола идет вразрез с основным замыслом Linux.

Чтобы решить эту проблему, есть два типа экземпляров (процессов) dbus-daemon, которые можно запустить. Первый является системным экземпляром, запускаемым системой init во время загрузки системы с помощью параметра — system. Системный экземпляр обычно работает как пользователь D-Bus, и его файлом конфигурации является /etc/dbus-1/system.conf (хотя, возможно, вам не придется его менять). Процессы могут подключаться к системному экземпляру через сокет домена Unix /var/run/dbus/system_bus_socket.

Независимо от системного экземпляра шины D-Bus существует необязательный сеансовый экземпляр, который работает только тогда, когда вы запускаете сеанс рабочего стола. Приложения рабочего стола подключаются к этому экземпляру.

14.5.2. Отслеживание сообщений шины D-Bus

Одним из лучших способов увидеть различия между системным и сеансовым экземплярами демона dbus-daemon является отслеживание событий, которые проходят по шине. Попробуйте применить утилиту dbus-monitor в системном режиме следующим образом:

$ dbus-monitor — system

signal sender=org.freedesktop.DBus — > dest=:1.952 serial=2 path=/org/

freedesktop/DBus; interface=org.freedesktop.DBus; member=NameAcquired

string":1.952"

Стартовое сообщение говорит о том, что монитор подключен и получил имя. При подобном запуске вы не должны увидеть большую активность, поскольку системный экземпляр обычно не очень занят. Чтобы увидеть какие-либо события, попробуйте подключить USB-накопитель.

По сравнению с этим сеансовому экземпляру приходится выполнять многое. При условии, что вы вошли в сеанс рабочего стола, попробуйте ввести такую команду:

$ dbus-monitor — session

Теперь проведите указателем мыши над разными окнами; если ваш рабочий стол знает о шине D-Bus, вы должны получить шквал сообщений об активизированных окнах.

14.6. Печать

Печать документа в Linux является многоэтапным процессом. Он протекает следующим образом.

1. Программа, выполняющая печать, обычно конвертирует документ в формат PostScript. Этот шаг необязателен.

2. Программа отправляет документ на сервер печати.

3. Сервер печати получает документ и помещает его в очередь печати.

4. Когда доходит очередь до этого документа, сервер печати отправляет документ в фильтр печати.

5. Если документ не в формате PostScript, фильтр печати может выполнить его конвертацию.

6. Если целевой принтер не понимает язык PostScript, драйвер принтера конвертирует документ в формат, пригодный для принтера.

7. Драйвер принтера добавляет к документу дополнительные инструкции, такие как параметры лотка бумаги и двухсторонней печати.

8. Сервер печати использует прикладную часть, чтобы отправить документ на принтер.

Больше всего в этом процессе смущает постоянное обращение к формату PostScript. В действительности это язык программирования, поэтому, когда вы печатаете файл с его использованием, вы отправляете на принтер программу. Формат PostScript играет роль стандарта при печати в системах вроде Unix, подобно тому как формат. tar выступает в качестве стандарта при архивировании. Некоторые приложения теперь используют стандарт вывода PDF, но его сравнительно легко конвертировать.

Чуть позже мы поговорим о формате печати больше, но сначала посмотрим на систему работы с очередью печати.

14.6.1. Система CUPS

Стандартной системой печати в Linux является CUPS (http://www.cups.org/). Эта же система использована в Mac OS X. Демон сервера CUPS называется cupsd, и можно применять в качестве простого клиента команду lpr для отправки файлов этому демону.

Одной важной чертой системы CUPS является реализация протокола IPP (Internet Print Protocol, протокол печати через Интернет). Это система, которая позволяет трансакции, подобные трансакциям по протоколу HTTP, между клиентами и серверами через TCP-порт 631. На самом деле, если в вашей системе работает система CUPS, вы, вероятно, сможете подключиться к порту http://localhost:631/, чтобы увидеть текущую конфигурацию и проверить задания принтера. Большинство сетевых принтеров и серверов печати поддерживает протокол IPP. Его поддерживает и Windows, с помощью которой довольно просто настроить удаленные принтеры.

Вероятно, вы не сможете администрировать эту систему с помощью веб-интерфейса, поскольку его настройка по умолчанию не слишком защищена. Вместо этого в вашей версии ОС наверняка есть графический интерфейс настройки, позволяющий добавлять и изменять принтеры. Эти инструменты работают с файлами конфигурации, которые обычно находятся в каталоге /etc/cups. Как правило, лучше всего позволить этим инструментам выполнить работу за вас, поскольку конфигурация может оказаться сложной. Даже если вы встретитесь с проблемами и вам понадобится ручная настройка, лучше создать принтер с помощью графических инструментов, чтобы вам было с чего начать.

14.6.2. Преобразование формата и фильтры печати

Многие принтеры, в число которых входят почти все недорогие модели, не понимают язык PostScript или формат PDF. Чтобы система Linux могла поддерживать такие принтеры, следует конвертировать документы в формат, пригодный для принтера. Система CUPS отправляет документ в процессор RIP (Raster Image Processor, процессор растровых изображений), чтобы создать растровое изображение. Процессор RIP почти всегда использует команду Ghostscript (gs) для выполнения большей части работы, но это довольно сложно, поскольку растровое изображение должно соответствовать формату принтера. Тогда драйверы принтера, которые использует система CUPS, «консультируются» с файлом PPD (PostScript Printer Definition, описание принтера на языке PostScript), чтобы узнать такие параметры, как разрешение печати и размер бумаги.

14.7. Другие темы, относящиеся к рабочему столу

Одним интересным свойством окружения рабочего стола Linux является то, что вы, как правило, можете выбрать элементы, которые желаете использовать, и прекратить применять те, которые вам не нравятся. Чтобы получить обзор многих проектов, относящихся к рабочему столу, посмотрите список рассылки и ссылки на проекты на сайте http://www.freedesktop.org/. Можно найти и другие проекты, такие как Ayatana, Unity и Mir.

Еще одним усовершенствованием рабочего стола Linux является проект с открытым кодом Chromium OS и его эквивалент, Google Chrome OS, который можно найти в компьютерах Chromebook. Это система Linux, использующая многие из технологий, описанных в данной главе, но с главным акцентом на браузеры Chromium/Chrome. Многое из того, что есть на традиционном рабочем столе, урезано в версии Chrome OS.