X Window System core protocol: differenze tra le versioni

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[[File:X11.svg|thumb|upright=0.5|Il logo di X Window System]]

L''''X Window System core protocol''' (protocollo principale di X Window System) <ref name="sche-gett">Robert W. Scheifler and James Gettys: ''X Window System: Core and extension protocols, X version 11, releases 6 and 6.1'', Digital Press 1996, ISBN 1-55558-148-X</ref><ref name="rfc 1013">RFC 1013</ref><ref name="intr">Grant Edwards. [http://www.visi.com/~grante/Xtut/ An Introduction to X11 User Interfaces] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070103060448/http://www.visi.com/~grante/Xtut/ |data=3 gennaio 2007 }}</ref> è il protocollo base dell'[[X Window System]], che è un sistema (che lavora in rete) di gestione delle finestre per [[bitmap]] display usato per creare [[Interfaccia grafica|interfacce grafiche utente]] in sistemi [[Unix]], [[Unix-like]] e altri [[sistema operativo|sistemi operativi]]. L'X Window System è basato su un modello [[client-server]]: un singolo [[server]] controlla l'[[hardware]] di[[input/output]], come lo [[schermo]], la [[Tastiera (informatica)|tastiera]] e il [[mouse]]; ogni applicazione ([[Programma (informatica)|programma]]) agisce come un client, interagendo con l'utente e con gli altri client attraverso il server. Questa interazione è regolata dal X Window System core protocol. Esistono altri [[Protocollo (informatica)|protocolli]] relativi all'X Window System, sia costruiti ''sopra'' l'X Window System core protocol sia come protocolli separati.

Nell'X Window System core protocol si possono inviare solo quattro tipi di pacchetti, in maniera [[Segnale (informatica)|asincrona]], attraverso la rete: richieste, risposte, eventi ed errori. Le ''Richieste'' vengono inviate da un client ad un server per chiedere ti eseguire alcune operazioni (per esempio, creare una nuova finestra) e ritornare indietro i dati che contiene. Le ''Risposte'' sono inviate dal server per fornire tali dati. Gli ''Eventi'' vengono inviati dal server per notificare ai client dell'attività dell'utente o di altre occorrenze che sono interessati a conoscere. Gli ''Errori'' sono pacchetti inviati dal server per notificare ad un client di errori accaduti durante l'elaborazione delle sue richieste. Le richieste possono generare risposte, eventi ed errori; a parte questo, il protocollo non regola l'ordine specifico in cui i pacchetti sono inviati in rete. Esistono alcune estensioni al core protocol, ognuna delle quali aventi le proprie richieste, risposte, eventi ed errori.

L'X Window System fu concepito al [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]] nel 1984 (illa suosua rilasciopubblicazione corrente X11 comparve nel settembre 1987). I suoi progettisti [[Bob Scheifler]] e [[Jim Gettys]] stabilirono come primi principi che il suo core protocol doveva "creare meccanismi e non politiche". Come risultato di ciò, il procollo principale non specifica l'interazione fra i client e tra client e utente. Queste interazioni sono l'oggetto di specifiche separate <ref name="gett">Jim Gettys. [httphttps://freedesktop.org/~jg/roadmap.html Open Source Desktop Technology Road Map] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20031124214515/http://freedesktop.org/~jg/roadmap.html |data=24 novembre 2003 }}</ref> come le specifiche [[ICCCM]] e [[freedesktop.org]] e sono tipicamente definite automaticamente dall'uso di un dato insieme di [[widget (informatica)|widget]].

== Panoramica ==

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== Finestre ==

Quella che di solito in altre interfacce grafiche utente viene chiamata una finestra, è una ''finestra top-level'' (di primo piano) nell'X Window System. Il termine ''finestra'' è anche usato per finestre che stanno dentro un'altra finestra, in altre parole, ''sotto finestre'' di una ''finestra padre''. Gli elementi grafici tipo [[Button (informatica)|bottoni]], [[Menu (informatica)|menu]], [[Icona (informatica)|icone]], ecc. sono tutti realizzati usando finestre.

[[File:Some X windows.png|frame|Un possibile posizionamento di alcune finestre: 1 è la finestra radice, che copre l'intero schermo; 2 e 3 sono finestre top-level; 4 e 5 sono sotto finestre di 2. Le parti di finestra che sono fuori dalla propria finestra genitore non sono visibili.]]

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[[File:Xfontsel.png|thumb|upright=2|Il programma <code>xfontsel</code> permette all'utente di vedere i glifi di un font.]]

Il nome dei font sono stringhe arbitrarie a livello del X Window core protocol. Le convenzioni [[X logical font description]] <ref name="logi-font">{{Cita web|url= http://www.xfree86.org/current/xlfd.pdf |titolo= X Logical Font Description Conventions |accesso=30 dicembre 2005 |autore= Jim Flowers |coautori= Stephen Gildea |data= 1994 |formato= PDF |operasito= [[Digital Equipment Corporation]] |editore= [[X Consortium]] }}</ref> specificano come i font dovrebbero essere nominati in accordo con i loro attributi. Queste convenzioni specificano anche i valori delle proprietà opzionali che possono essere assegnate ai font.

Il programma <code>xlsfonts</code> stampa la lista dei font immagazzinati nel server. Il programma <code>xfontsel</code> mostra i glifi dei font e permette all'utente di selezionare il nome di un font per usarlo in un'altra finestra.

L'uso di font lato-server è attualmente deprecato in favore dei font lato-client.<ref name="herr-hopf">Matthieu Herrb and Matthias Hopf. [httphttps://www.openbsd.org/papers/eurobsd2005/herrb-hopf.pdf New Evolutions in the X Window System].</ref> Tali font sono renderizzati dal client, non dal server, con il supporto delle librerie grafiche [[Xft]] o [[Cairo (graphics)|cairo]] e l'estensione [[XRender]]. Nessuna specifica è data sui font lato-client nel core protocol.

== Risorse e identificatori ==

Tutti i dati relativi alle finestre, pixmaps, font, ecc. sono salvati nel server. Il client conosce gli [[identificatori]] di questi oggetti che usa come nomi quando interagisce con il server. Per esempio, se un client desidera che venga creata una finestra, richiede al server di creare una finestra con un dato identificatore. L'identificatore può essere usato in seguito dal client per le richieste, per esempio, che venga disegnata una stringa nella finestra. Gli oggetti seguenti risiedono nel server sono noti al client attraverso identificatori numerici:

* <code>Window</code>

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Gli identificatori sono unici anche nel server, non solo nel client; per esempio, due finestre non possono avere lo stesso identificatore anche se create da due client diversi. Un client può accedere ad ogni oggetto noto l'identificatore. In particolare, può anche accedere alle risorse create da un altro client, anche se i loro identificatori sono al di fuori dell'insieme di identificatori che loro (i client) possono creare.

Come risultato di ciò, due client connessi allo stesso server possono usare lo stesso identificatore per riferirsi alla stessa risorsa. Per esempio, se un client crea una finestra con identificatore <code>0x1e00021</code> e passa questo numero <code>0x1e00021</code> ad un'altra applicazione (attraverso qualsiasi mezzo utilizzabile, per esempio salvando questo numero in un file che è accessibile anche all'altra applicazione), questa altra applicazione ha la possibilità di operare proprio nella stessa finestra. Quest'possibilità viene sfruttata per esempio dalla versione X Window di [[Ghostviwe]]: questo programma crea una sotto finestra, salvando il suo identificatore in una [[variabile d'ambiente (Unix)|variabile d'ambiente]] e chiama [[Ghostscript]]; questo programma disegna il contenuto del file [[PostScript]] da mostrare in questa finestra.<ref name="ghos-inte">[httphttps://www.gnu.org/software/gv/manual/html_node/Interface-with-ghostscript.html Ghostview: Interface with ghostscript]</ref>

Le risorse sono normalmente distrutte quando il client che le ha create chiude la connessione col server. Comunque, prima di chiudere la connessione, un client può richiedere al server di non distruggerle.

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== Colori ==

A livello di protocollo, un colore è rappresentato da un intero senza segno a 32-bit chiamato ''pixel value''. I seguenti elementi influenzano la [[rappresentazione dei colori]]:

# la [[color depth]] (profondità del colore)

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Questi sei meccanismi per la rappresentazione dei colori con i pixelvalue richiedono tutti per funzionare qualche paramentro addizionale. Questi parametri sono collezionati in una ''visual type'', che contiene una visual class e altri parametri della rapparesentazione dei colori. Ogni server ha un insieme fisso di visual type, ognuna associata ad un identificatore numerico. Questi identificatori sono interi senza segno a 32-bit ma non sono necessariamente diversi dagli identificatori di risorse o atomi.

Quando la connessione da un client viene accettata, il pacchetto di accettazione inviato dal server contiene una sequenza di blocchi, ognuno contenente informazioni su un singolo schermo. Per ogni schermo, il blocco relativo contiene una lista di altri blocchi, ognuno dei quali relativo ad una specifica color depth (profondità del colore) supportata dallo schermo. Per ogni profondità, questa lista contiene una lista di visual type. Come risultato di ciò, ogni schermo è associato ad un numero di possibili profondità, e ogni profondità di ogni schermo è associato a un numero un numero di possibili visual types. Una data visual type può essere usata per più di uno schermo e per profondità differenti.

Per ogni visual type, il pacchetto di accettazione contiene sia gli indentificatoriidentificatori che i parametri attuali relativi contenuti (visual class, ecc.) Il client salva queste informazioni, dato che non può richiederle in seguito. In più, i client non possono cambiare o creare nuove visual type. Le richieste per la creazione di una nuova finestra comprendono la profondità e l'identificatore della visual type da usare per rappresentare i colori della finestra stessa.

Le colormap sono usate a prescindere dal fatto che l'hardware che controlla lo schermo (ad esempio una [[scheda grafica]]) usa una [[Tavolozza (informatica)|palette]], che è una tavola che viene anche usata per rappresentare i colori. I server usano colormap anche se l'hardware non sta usando una palette. Ogni volta che l'hardware usa una palette, può essere installato solo un numero limitato colormap. In particolare, una colormap viene installata quando l'hardware può mostrare i colori in accordo con essa. Un client può richidererichiedere al server di installare una colormap. Comunque, questo potrebbe richiedere la rimozione di un'altra colormap: l'effetto è che le finestre che usano una colormap rimossa non sono mostrate con i colori corretti, un effetto chiamato ''color flashing'' o ''technicolor''. Questo problema può essere risolto usando ''colormap standard'' che sono colormap con una associazione predicibile fra pixelvalue e colori. Grazie a questa proprietà, le colormap standard possono essere usate da applicazioni differenti.

La creazione di colori è regolata dalla convenzione [[ICCCM]]. Le colormap standard sono regolate dal [[ICCCM]] e dalle specifiche [[Xlib]].

Una parte del sistema dei colori di X è la ''X Color Management System (xcms)'' (sistema di gestione del colore di X). Questo fu introdotto con X11R6 Release 5 nel 1991. Questo sistema consiste di diverse funzionalità addizionali in xlib, che si trova nella serie di funzioni di Xcms*. Questo sistema definisce schemi di colore ''device independent'' (indipendenti dal dispositivo) che possono essere convertiti in sistemi RGB dipendenti dal dispositivo. Il sistema consiste di funzioni di xlib Xcms* e, come nella X Device Color Characterization Convention (XDCCC) che descrive come convertire i vari sistemi di colori indipendenti dal dispositivo in sistemi di colore RGB dipendenti dal dispositivo. Questo sistema supporta [[CIE XYZ]], xyY, L *u*v e L *a*b così come il TekHVC colour systems.<ref>[{{Cita web |url=http://insar.stanford.edu/~lharcke/programming/Xcms/ |titolo=The X Color Management System (Xcms)<!-- Titolo generato automaticamente -->] |accesso=18 maggio 2009 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20111005224650/http://insar.stanford.edu/~lharcke/programming/Xcms/ |urlmorto=sì }}</ref>,<ref>[http://tronche.com/gui/x/xlib/color/ Xlib Programming Manual: Chapter 6: Color Management Functions<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref>

== Atomi ==

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Le proprietà sono usate principalmente per la comunicazione fra client. Per esempio, la proprietà chiamata <code>WM_NAME</code> (la proprietà nominata dall'atomo a cui è associata la stringa <code>"WM_NAME"</code>) è usata per salvare il nome per la finestra; i gestori di finestre di solito leggono questa proprietà e visualizzano il nome della finestra nella barra del titolo.

Alcuni tipi di comunicazione inter-client usano proprietà della finestra radice. Per esempio, in accordo con la specifica [[freedesktop]] window manager <ref name="free-desk">[httphttps://www.freedesktop.org/wiki/Specifications/wm-spec?action=show&redirect=Standards%2Fwm-spec Freedesktop window manager specification]

</ref>, i gestori di finestre dovrebbero salvare l'identificatore della finestra correntemente attiva nella proprietà di nome <code>_NET_ACTIVE_WINDOW</code> della finestra radice. Le [[X resources]], che contengono i parametri dei programmi, sono anch'esse salvate in proprietà della finestra radice; In questo modo, tutti i client possono accedere ad esse, anche se girano in computer differenti.

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In X Window System, ogni singolo tasto è associata ad un numero nell'intervallo 8-255 chiamato ''keycode'' (codice tasto). Un keycode identifica solo un tasto, non un particolare carattere o termine (ad esempio "Page Up") fra quelli che potrebbero essere raffigurati nel tasto. Ognuno di questi caratteri o termini viene invece identificato da un ''keysym''. Mentre un keycode dipende solo dal tasto appena premuto, un keysym potrebbe dipendere, per esempio, dalla pressione o meno del tasto Shift o qualche altro modificatore (Ctrl, Alt, ecc.).

Quando un tasto viene premuto o rilasciatopubblicato, il server invia eventi del tipo <code>KeyPress</code> o <code>KeyRelease</code> al client appropriato. Questo evento contiene:

# il keycode del tasto premuto

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Per ognuno degli otto modificatori, il server X mantiene una lista di keycode, che lui considera essere modificatori. Ad esempio, se la lista del primo modificatore ("Shift") contiene il keycode <code>0x37</code> allora il tasto che produce il keycode <code>0x37</code> è considerato un tasto modificatore "di tipo shift" dal server X.

La lista che mappa i modificatori è mantenuta dal server X ma può essere cambiata da ogni client. Per esempio, un client può richiedere che il tasto "F1" venga aggiunto alla lista dei modificatori di tipo "Shift". Da qui in avanti, questo tasto si comporta come un altro modificatore di tipo Shift. Comunque, il keycode corrispondente a F1 viene comunque generato quando questo tasto viene premuto. Come risultato di ciò, F1 opera come faceva prima (ad esempio, potrebbe venire aperta una finestra di help), ma opera anche come il tasto Shift (premendo "a" in un [[editor di testo]] e assieme F1, verrebbe stampato il carattere "A").

Il server X mantiene e usa una mappatura dei modificatori per i bottoni del mouse. Comunque, i bottoni possono essere solo [[Permutazione|permutati]]. Questo è maggiormente utile per scambiare il tasto destro con quello sinistro per gli utenti [[mancinismo|mancini]].

Il programma <code>xmodmap</code> mostra e cambia mappature di tasti, modificatori e bottoni del mouse.

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== Grabs (Catture) ==

Una ''grab'' è una condizione nella quale tutti gli eventi di mouse o tastiera sono inviati ad un singolo client. Un client può richiedere la cattura di mouse, tastiera o di entrambi: se la richiesta è approvata dal server, tutti gli eventi di mouse/tastiera sono inviati al client che ha richiesto la cattura finché la cattura viene rilasciatapubblicata. Gli altri client non riceveranno questi eventi.

Quando richiede una grab, un client specifica una ''grab window'' (finestra di cattura): tutti gli eventi sono inviati al client come se fossero relativi alla grab window. Comunque, gli altri client non ricevono gli eventi anche se li hanno selezionati nella grub window. Ci sono due tipi di catture:

; attiva: la cattura ha luogo immediatamente

; passiva: la cattura ha luogo solo quando un viene premuto un tasto o un bottone del mouse specificato in precedenza e termina quando questo viene rilasciatopubblicato.

[[File:Xgrab.svg|thumb|upright=2|Se il puntatore (del mouse) o la tastiera sono ''frozen'' (bloccati, congelati), gli eventi che generano sono bloccati in una coda. Se sono catturati, i loro eventi sono instradati al client che detiene la cattura invece che alla finestra a cui erano destinati. Gli eventi del puntatore possono essere scartati in base alla event mask (maschera degli eventi).]]

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== Autorizzazioni ==

{{mainVedi anche|Autorizzazioni X Window}}

Quando il client inizialmente stabilisce una connessione con il server, il server può replicare o accettando la connessione o rifiutandola o richiedendo un'[[autorizzazione (informatica)|autorizzazione]]. Il core protocol non specifica il processo di autenticazione, che dipende dal tipo di autenticazione usata, a parte che deve finire con l'invio o di un'accettazione o di un rifiuto da parte del server.

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== Xlib e altre librerie client ==

{{mainVedi anche|Xlib}}

La maggior parte dei programmi client comunicano con il server attraverso la libreria Xlib client. In particolare, la maggior parte di client usa librerie tipo [[X Athena Widgets|Xaw]], [[Motif]], GTK+, o Qt le quali a loro volta usano Xlib per interagire con il server. L'uso di Xlib ha i seguenti effetti:

# Xlib rende i client sincroni per quanto riguarda eventi e risposte:

## le funzioni Xlib che inviano richieste si bloccano finché non ricevono le appropriate risposte, se ne aspettano qualcuna; in altre parole, un client X Window che non usa Xlib può inviare una richiesta al server e dopo fare altre operazioni mentre sta aspettando la risposta, ma un client che usa Xlib può solamente chiamare una funzione Xlib che invia la richiesta e aspetta la risposta, perciò bloccando il client mentre aspetta (a meno che un client non faccia partire un nuovo thread prima di chiamare la funzione);

## mentre il server invia gli eventi [[asincrono|in maniera asincrona]], Xlib salva gli eventi ricevuti dal client in ununa [[Coda (Struttura dati)|coda]]; il programma client può accedervi solo chiamando esplicitamente funzioni della libreria di X11; in altre parole, il client è forzato a bloccarsi o stare in [[busy waiting]] (attesa attiva) se sta aspettando un evento.

# Xlib non invia richieste al server immediatamente, ma le salva in una coda, chiamata ''output buffer''; le richieste nell'output buffer sono effettivamente inviate quando:

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## il programma chiede di un evento nella coda degli eventi (per esempio chiamando <code>XNextEvent</code>) e la chiamata si blocca (ad esempio, <code>XNextEvent</code> si blocca se la coda è vuota).

Librerie di più alto livello tipo [[Intrinsics|Xt]] (che è a volte usato da [[X Athena Widgets|Xaw]] e [[Motif (widget toolkit)|Motif]]) permettono al programma client di specificare le [[callback (informatica)|funzioni di callback]] associate ad alcuni eventi; la libreria si cura di interrogare la coda degli eventi chiamando la funzione appropriata quando richiesta; alcuni eventi tipo quelli che indicano la necessità di ridisegnare una finestra sono gestiti internamente da Xt.

Librerie a basso livello, tipo [[XCB (informatica)|XCB]], forniscono accesso asincrono al protocollo, permettendo un miglior occultamento della latenza.

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== Quello che il procollo principale di X Window System non specifica ==

Il procollo principale di X Window non regola la comunicazione inter-client a non specifica come le finestre sono usate per formare gli elementi visuali comuni in un'interfaccia grafica utente (bottoni, menu, ecc.) Gli elementi dell'interfaccia grafica utente sono definiti dalle librerie client che realizzano [[widgetsWidget (informatica)s toolkit]]. La comunicazione inter-client è considerata da altri standard tipo le specifiche [[ICCCM]] e [[freedesktop]].<ref name="free-desk" />

La comunicazione inter-client è centrale nelle selezioni, cut buffers r nel trascinamento, che sono metodi usati da un utente per trasferire dati fra una finestra all'altra. Dato che le finestre potrebbero essere controllate da programmi diversi, un protocollo per scambiare questi dati è necessario. La comunicazione inter client è rilevante anche per i [[Window manager]] che sono programmi che controllano la visualizzazione delle finestre e il "look-and-feel" generale di una GUI. Un'altra questione ancora dove la comunicazione inter-client è per certi versi rilevante è quella del session manager.

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== Collegamenti esterni ==

* {{en}}[httphttps://www.x.org/ X.Org Foundation] (official home page)

* {{en}}[httpcita web|https://xorgwiki.freedesktop.org/wikixorg/ |X.Org Foundation wiki]|lingua=en}}

* {{en}}[cita web|url=http://www.rahul.net/kenton/bib.html |titolo=Kenton Lee's pages on X Window and Motif]|lingua=en|accesso=18 maggio 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130520013725/http://www.rahul.net/kenton/bib.html|urlmorto=sì}}

* {{en}}[ftp://ftp.x.org/pub/X11R7.0/doc/PDF/proto.pdf The X11R7 Protocol Specification]

[[Categoria:X Window System| ]]

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