In diesem Artikel geht es darum, wie Linux-Grafiken funktionieren und aus welchen Komponenten sie bestehen. Es enthält viele Screenshots verschiedener Implementierungen von Desktop-Umgebungen.
Wenn Sie nicht viel über KDE und GNOME wissen oder wissen, aber wissen möchten, welche anderen Alternativen es gibt, dann ist dieser Artikel genau das Richtige für Sie. Es handelt sich um einen Überblick, und obwohl es viele Namen und wenige Begriffe enthält, ist das Material auch für Anfänger und diejenigen, die sich gerade mit Linux beschäftigen, nützlich.
Das Thema kann auch für fortgeschrittene Benutzer bei der Einrichtung eines Fernzugriffs und der Implementierung eines Thin Clients von Interesse sein. Ich treffe oft recht erfahrene Linuxoiden mit den Aussagen: „Auf dem Server gibt es nur eine Befehlszeile, und ich habe nicht vor, die Grafiken genauer zu studieren, da dies alles für normale Benutzer notwendig ist.“ Aber selbst Linux-Kenner sind überrascht und glücklich, die Option „-X“ für den SSH-Befehl zu entdecken (und dafür ist es hilfreich, die Funktionsweise und Funktionen des X-Servers zu verstehen).
Ich unterrichte seit fast 15 Jahren Linux-Kurse bei „„Und ich bin sicher, dass viele der mehr als fünftausend Menschen, die ich geschult habe, Artikel über Habr lesen und wahrscheinlich schreiben. Die Kurse sind immer sehr voll (die durchschnittliche Kursdauer beträgt fünf Tage), Sie müssen über Themen sprechen, für deren vollständiges Kennenlernen mindestens zehn Tage erforderlich sind. Und immer während des Kurses treffe ich je nach Publikum (Neulinge oder erfahrene Administratoren) sowie „Fragen aus dem Publikum“ eine Auswahl, was ich detaillierter vermitteln möchte und was oberflächlicher, um mehr Zeit zu investieren zu Befehlszeilendienstprogrammen und deren praktischer Anwendung. Es gibt genug solcher Themen, die ein wenig geopfert werden müssen. Dies sind „Geschichte von Linux“, „Unterschiede bei Linux-Distributionen“, „Über Lizenzen: GPL, BSD, …“, „Über Grafiken und Desktop-Umgebungen“ (das Thema dieses Artikels) usw. Nicht, dass sie nicht wichtig wären, Aber normalerweise gibt es noch viel mehr relevante „Hier und Jetzt“-Fragen und nur etwa fünf Tage ... Für ein allgemeines Verständnis der Grundlagen des Linux-Betriebssystems ist jedoch ein Verständnis der verfügbaren Vielfalt erforderlich (sodass sogar die Verwendung einer bestimmten Linux-Distribution möglich ist). Um dennoch einen breiteren Blick auf die ganze riesige und weite Welt zu haben, die „Linux“ genannt wird, ist es sinnvoll und notwendig, sich mit diesen Themen zu beschäftigen.
Im gesamten Artikel gebe ich für jede Komponente Links für diejenigen an, die tiefer in das Thema eintauchen möchten, zum Beispiel zu Wikipedia-Artikeln (und verweise gleichzeitig auf eine vollständigere/nützlichere Version, wenn es englische und russische Artikel gibt).
Für grundlegende Beispiele und Screenshots habe ich die openSUSE-Distribution verwendet. Es war möglich, jede andere von der Community entwickelte Distribution mit einer großen Anzahl von Paketen im Repository zu verwenden. Es ist schwierig, aber möglich, die Vielfalt der Desktop-Designs auf einer kommerziellen Distribution zu demonstrieren, da diese oft nur eine oder zwei der bekannteren Desktop-Umgebungen verwenden. Deshalb grenzen Entwickler die Aufgabe ein, ein stabiles, debuggtes Betriebssystem zu veröffentlichen. Auf dem gleichen System habe ich alle DM/DE/WM (eine Erklärung dieser Begriffe weiter unten) installiert, die ich im Repository gefunden habe.
Screenshots mit „blauen Rahmen“ werden nur unter openSUSE erstellt.
Auf anderen Distributionen wurden Screenshots mit „weißen Rahmen“ erstellt, diese sind im Screenshot gekennzeichnet.
Screenshots mit „grauen Rändern“ wurden aus dem Internet entnommen, als Beispiele für Desktop-Designs von damals.
Also fangen wir an.
Die Hauptkomponenten, aus denen Grafiken bestehen
Ich werde drei Hauptkomponenten herausgreifen und sie in der Reihenfolge auflisten, in der sie beim Systemstart gestartet werden:
- DM (Display Manager);
- Anzeigeserver;
- DE (Desktop-Umgebung).
Darüber hinaus als wichtige Unterpunkte der Desktop-Umgebung:
- Apps-Manager/Launcher/Switcher (Startschaltfläche);
- WM (Fenstermanager);
- verschiedene Software, die mit der Desktop-Umgebung geliefert wird.
Weitere Details zu jedem Artikel.
DM (Display-Manager)
Die erste Anwendung, die beim Start von „graphics“ startet, ist DM (Display Manager), ein Display-Manager. Seine Hauptaufgaben:
- Fragen Sie, welche Benutzer in das System zugelassen werden sollen, und fordern Sie Authentifizierungsdaten (Passwort, Fingerabdruck) an.
- Wählen Sie aus, welche Desktop-Umgebung ausgeführt werden soll.
Derzeit sind verschiedene Distributionen weit verbreitet:
- (geändert ),
- ,
- ,
- .
- Fly-DM (verwendet in AstraLinux) kann ebenfalls erwähnt werden.
Die Liste der vorhandenen DMs wird in aktualisiert
Es ist erwähnenswert, dass die folgenden Screenshots denselben LightDM-Display-Manager verwenden, jedoch in unterschiedlichen Distributionen (Distributionsnamen stehen in Klammern). Sehen Sie, wie unterschiedlich diese DM dank der Arbeit der Designer verschiedener Distributionen aussehen kann.
Bei dieser Vielfalt geht es vor allem darum, deutlich zu machen, dass es eine Anwendung gibt, die für das Starten von Grafiken verantwortlich ist und dem Benutzer den Zugriff auf diese Grafiken ermöglicht, und dass es verschiedene Implementierungen dieser Anwendung gibt, die sich im Aussehen und in einigen Funktionen (Auswahl des Designs) unterscheiden Umgebungen, Auswahl der Benutzer, Version für schlecht sichtbare Benutzer, Möglichkeit des Fernzugriffs über das Protokoll ).
Anzeigeserver
Display Server ist eine Art Grafikbasis, deren Hauptaufgabe darin besteht, mit einer Grafikkarte, einem Monitor und mit verschiedenen Eingabegeräten (Tastatur, Maus, Touchpads) zu arbeiten. Das heißt, eine Anwendung (z. B. ein Browser oder ein Texteditor), die in einer „Grafik“ gerendert wird, muss nicht wissen, wie sie direkt mit Geräten arbeitet, sie muss nicht über Treiber Bescheid wissen. Das alles wird vom X-Window erledigt.
Wenn man von Display Server spricht, meint man viele Jahre lang unter Linux und unter Unix eine Anwendung oder im einfachen Volk X (X).
Mittlerweile ersetzen viele Distributionen X durch .
Sie können auch lesen:
- ,
- ,
- (erforderlich für den Remote-Start grafischer Anwendungen, beispielsweise mit PuTTY).
Lassen Sie uns zunächst Xs und einige grafische Anwendungen darin ausführen.
Praktikum „X und Anwendungen darin ausführen“
Ich werde alles über den neu erstellten Benutzer webinaruser erledigen (es wäre einfacher, aber nicht sicherer, alles über root zu erledigen).
- Da H'am Zugriff auf Geräte benötigt, gebe ich Zugriff: Ich habe die Liste der Geräte ermittelt, indem ich mir die Fehler beim Starten von X im Protokoll angesehen habe (/home/webinaruser/.local/share/xorg/Xorg.77.log).
% sudo setfacl -m u:webinaruser:rw /dev/tty8 /dev/dri/card0 /dev/fb0 /dev/input/*
- Danach starte ich X's:
% X -retro :77 vt8 &
Optionen: * -retro – Beginnen Sie mit einem „grauen“ klassischen Hintergrund, nicht standardmäßig mit Schwarz; * :77 - Ich habe eine Bildschirmnummer festgelegt (jede innerhalb eines vernünftigen Bereichs ist möglich, nur :0 ist höchstwahrscheinlich bereits von den bereits laufenden Grafiken belegt), eine tatsächliche eindeutige Kennung, anhand derer zwischen mehreren laufenden Xs unterschieden werden kann; * vt8 – gibt das Terminal an, hier /dev/tty8, auf dem X's angezeigt werden).
- Starten der grafischen Anwendung:
Dazu legen wir zunächst eine Variable fest, anhand derer die Anwendung erkennt, welches der von mir ausgeführten Xs sendet, was gezeichnet werden muss:
% export DISPLAY=":77"
Sie können die Liste der laufenden Xs wie folgt sehen:
ps -fwwC X
Nachdem die Variable festgelegt wurde, können wir Anwendungen in unseren Xs starten – zum Beispiel starte ich die Uhr:
% xclock -update 1 &
% xcalc &
% xeyes -g 200x150-300+50 &
Die wichtigsten Ideen und Schlussfolgerungen aus diesem Fragment:
- Xs benötigen Zugriff auf Geräte: Terminal, Grafikkarte, Eingabegeräte,
- Xs selbst zeigen keine Oberflächenelemente an – es handelt sich um eine graue (bei Verwendung der Option „--retro“) oder eine schwarze Leinwand bestimmter Größen (z. B. 1920 × 1080 oder 1024 × 768), um darin grafische Anwendungen auszuführen.
- Die Bewegung des „Kreuzes“ zeigt, dass X die Position der Maus verfolgen und diese Informationen an darin laufende Anwendungen weitergeben.
- Außerdem erfassen Xs Tastenanschläge auf der Tastatur und geben diese Informationen an Anwendungen weiter.
- Die DISPLAY-Variable teilt Grafikanwendungen mit, auf welchem Bildschirm (jedes (Es ist auch möglich, diese Variable auf einen Remote-Rechner zu setzen und die Ausgabe an Xs zu senden, die auf einem anderen Rechner im Netzwerk laufen.) Da Xs ohne die Option -auth gestartet wurden, besteht keine Notwendigkeit, sich mit der Variablen XAUTHORITY oder dem xhost zu befassen Befehl.
- Grafische Anwendungen (oder wie sie von X-Clients genannt werden) werden in Xs gezeichnet – ohne die Möglichkeit, sie zu verschieben/zu schließen/zu ändern „-g (Width)x(Height)+(ShiftFromLeftEdge)+(ShiftFromTopEdge)“. Mit einem Minuszeichen jeweils vom rechten und vom unteren Rand.
- Zwei erwähnenswerte Begriffe sind X-Server (so werden Xs genannt) und X-Clients (so werden alle grafischen Anwendungen genannt, die in Xs laufen). Es gibt ein wenig Verwirrung beim Verständnis dieser Terminologie, viele verstehen genau das Gegenteil. Wenn ich mich vom „Client-Rechner“ (in der Terminologie des Fernzugriffs) mit dem „Server“ (in der Terminologie des Fernzugriffs) verbinde, um eine grafische Anwendung des Servers auf meinem Monitor anzuzeigen, dann startet der X-Server auf dem Maschine, auf der sich der Monitor befindet (d. h. auf der „Client-Maschine“, nicht auf dem „Server“), und X-Clients starten und laufen auf dem „Server“, obwohl sie auf dem Monitor der „Client-Maschine“ angezeigt werden.
DE-Komponenten
Als nächstes analysieren wir die Komponenten, aus denen normalerweise der Desktop besteht.
DE-Komponenten: Startschaltfläche und Taskleiste
Beginnen wir mit dem sogenannten „Start“-Button. Oft handelt es sich dabei um ein separates Applet, das in der „Taskleiste“ verwendet wird. Meist gibt es auch ein Applet zum Wechseln zwischen laufenden Anwendungen.
Nachdem ich mir verschiedene Desktop-Umgebungen angesehen habe, würde ich solche Anwendungen unter dem allgemeinen Namen „Apps Manager (Launcher/Switcher)“ zusammenfassen, also ein Tool zum Verwalten von Anwendungen (Starten und Wechseln zwischen laufenden Anwendungen), und auch auf Dienstprogramme hinweisen, die ein sind Beispiel einer solchen Anwendung.
- Dies geschieht in Form einer „Start“-Schaltfläche in der klassischen (volle Länge eines der Bildschirmränder) „Taskleiste“:
○ xfce4-Panel,
○ Mate-Panel/Gnome-Panel,
○ Vala-Panel,
○ tint2. - Sie können „MacOS-förmige Taskleisten“ auch separat hervorheben (nicht die gesamte Länge des Bildschirmrands), obwohl viele Taskleisten in beiden angezeigt werden können. Hier ist der Hauptunterschied vielmehr rein visueller Natur – das Vorhandensein des „Effekts der Vergrößerung der Symbole beim Schweben“.
○ Dock,
○ Latte Dock,
○ Kairo Dock,
○ Planke. - Und/oder ein Dienst, der Anwendungen startet, wenn Hotkeys gedrückt werden (in vielen Desktop-Umgebungen ist zwangsläufig eine ähnliche Komponente vorhanden und ermöglicht Ihnen die Konfiguration Ihrer eigenen Hotkeys):
○ sxhkd.
- Es gibt auch verschiedene menüförmige „Launcher“ (aus dem Englischen: launch (run)):
○ dmenu-run,
○ rofi -show drun,
○ Albert,
○ Grunge.
DE-Komponenten: WM (Fenstermanager)
WM (Window Manager) – eine Art Anwendung, die für die Verwaltung von Fenstern verantwortlich ist, bietet folgende Möglichkeiten:
- Verschieben von Fenstern auf dem Desktop (einschließlich des Standardfensters mit gedrückter Alt-Taste für einen beliebigen Teil des Fensters und nicht nur für den Titel);
- Ändern der Fenstergröße, beispielsweise durch Ziehen des „Fensterrahmens“;
- fügt der Fensteroberfläche einen „Titel (Titel)“ und Schaltflächen zum Minimieren/Maximieren/Schließen der Anwendung hinzu;
- das Konzept, welche Anwendung im „Fokus“ steht.
Ich werde die bekanntesten auflisten (ich gebe in Klammern an, welches DE standardmäßig verwendet wird):
- (GNOME3)
- (Sich paaren)
- (GNOME2)
- (Zimt),
- (KDE)
- (XFCE),
- .
Ich werde auch „altes WM mit DE-Elementen“ auflisten. Diese. Zusätzlich zum Fenstermanager verfügen sie über Elemente wie die Startschaltfläche und die Taskleiste, die eher zu vollwertigen DE gehören. Allerdings wie „alt“ sie sind, wenn sowohl IceWM als auch WindowMaker ihre aktualisierten Versionen bereits im Jahr 2020 veröffentlicht haben. Es stellt sich heraus, dass es richtiger ist, nicht „alt“, sondern „Oldtimer“:
- ,
- ,
- , , , ,
- ...
Neben dem „Klassiker“ („Stapelfenstermanager“) ist es gesondert zu erwähnen , wodurch Fenster über den gesamten Bildschirm gekachelt werden können, und für einige Anwendungen ein separater Desktop für jede laufende Anwendung im Vollbildmodus. Das ist für Leute, die sie noch nicht genutzt haben, etwas ungewöhnlich, aber da ich selbst eine solche Schnittstelle schon ziemlich lange nutze, kann ich sagen, dass sie recht praktisch ist und man sich danach schnell an eine solche Schnittstelle gewöhnt Die „klassischen“ Fenstermanager scheinen nicht praktisch zu sein.
- ,
- ,
- ,
- ,
- ,
- Qtile,
- bspwm,
- herbstluftwm,
- ...
- Zwilling,
- .
Es lohnt sich auch, das Projekt gesondert zu erwähnen und ein Konzept wie der „Composite Window Manager“, der die Fähigkeiten der Hardwarebeschleunigung nutzt, um Transparenz, Schatten und verschiedene dreidimensionale Effekte anzuzeigen. Vor etwa 10 Jahren gab es einen Boom bei 3D-Effekten auf Linux-Desktops. Mittlerweile nutzen viele der in DE integrierten Fenstermanager einige der Compositing-Funktionen. Kürzlich erschienen - ein Produkt mit ähnlicher Compiz-Funktionalität für Wayland.
Eine detaillierte Liste verschiedener Fenstermanager finden Sie auch unter .
DE-Komponenten: der Rest
Erwähnenswert sind auch die folgenden Desktop-Komponenten (hier verwende ich etablierte englische Begriffe, um die Art der Anwendung zu beschreiben – dies sind nicht die Namen der Anwendungen selbst):
- Applets:
- Software (Widget-Toolkit) – oft wird ein bestimmter „Mindestsatz“ an Software mit der Umgebung geliefert:
DE (Desktop-Umgebung)
Aus den oben aufgeführten Komponenten ergibt sich die sogenannte „Desktop-Umgebung“. Häufig werden alle Komponenten mit denselben Grafikbibliotheken und denselben Designprinzipien entwickelt. Somit bleibt zumindest der allgemeine Stil für das Erscheinungsbild von Anwendungen erhalten.
Hier können wir die folgenden aktuell existierenden Desktop-Umgebungen hervorheben:
GNOME und KDE gelten als am weitesten verbreitet, und XFCE ist ihnen auf den Fersen.
Der Vergleich verschiedener Parameter in Form einer Tabelle kann in der entsprechenden Tabelle eingesehen werden .
Sorte DE
So interessante Beispiele gibt es sogar schon aus der Geschichte: 2003-2007 wurde von Sun ein „3D-Desktop-Design“ für Linux mit dem Namen „Project Looking Glass“ erstellt. Ich selbst habe diesen Desktop genutzt bzw. „gespielt“, da er schwer zu bedienen war. Dieser „3D-Skin“ wurde in Java geschrieben, zu einer Zeit, als es noch keine 3D-Grafikkarten gab. Daher wurden alle Effekte vom Prozessor neu berechnet, und der Computer musste sehr leistungsfähig sein, sonst funktionierte alles langsam. Aber es ist wunderschön geworden. 360D-Anwendungskacheln können gedreht/erweitert werden. Es war möglich, im Desktop-Zylinder mit Hintergrundbild ein XNUMX-Grad-Panorama zu drehen. Es gab mehrere schöne eigene Anwendungen: zum Beispiel das Hören von Musik in Form eines „CD-Wechslers“ usw. Sie können sich YouTube ansehen Über dieses Projekt wird wahrscheinlich nur die Qualität dieser Videos schlecht sein, da es in jenen Jahren nicht möglich war, qualitativ hochwertige Videos hochzuladen.
Leichter Desktop. Es gibt ein Projekt schon seit langem, seit 1996. In den letzten Jahren erfreut es sich im Gegensatz zu den schwereren Versionen KDE und GNOME großer Beliebtheit bei vielen Distributionen, die eine leichte und „klassische“ Desktop-Oberfläche erfordern. Es verfügt über viele Einstellungen und eine große Anzahl seiner Programme: Terminal (xfce4-terminal), Dateimanager (thunar), Bildbetrachter (ristretto), Texteditor (mousepad).
Wird in der Elementary OS-Distribution verwendet. Hier können wir sagen, dass es „Desktops“ gibt, die innerhalb einer separaten Distribution entwickelt und verwendet werden und in anderen Distributionen nicht häufig (wenn nicht sogar „überhaupt nicht“ verwendet) werden. Zumindest haben sie noch nicht an Popularität gewonnen und einen großen Teil des Publikums nicht von den Vorteilen ihres Ansatzes überzeugt. Pantheon zielt darauf ab, eine macOS-ähnliche Schnittstelle zu entwickeln.
Dock-Panel-Option:
Starker Fokus auf grafische Effekte und Widgets (seit den Tagen, als andere Desktop-Umgebungen keine Widgets auf dem Desktop hatten, wie zum Beispiel den Kalender/die Uhr). Verwendet eigene Bibliotheken. Es gibt eine große Auswahl seiner „schönen“ Anwendungen: Terminal (Terminologie), Videoplayer (Rage), Bildbetrachter (Ephoto).
Dies ist ein Fork von Enlightenment17, der in der BodhiLinux-Distribution verwendet wird.
Ursprünglich eine „klassische“ Desktop-Oberfläche, die im Gegensatz zu KDE erstellt wurde, das auf der QT-Bibliothek geschrieben war und damals unter einer Lizenz vertrieben wurde, die für kommerzielle Distributionen nicht sehr praktisch war.
Ab der dritten Version von GNOME wurde GNOME mit der GNOME-Shell ausgeliefert, die ein „nicht klassisches Aussehen“ hat, das nicht allen Benutzern gefiel (plötzliche Änderungen an der Benutzeroberfläche sind für Benutzer schwer zu akzeptieren). Als Ergebnis entstehen Fork-Projekte, die die Entwicklung dieses Desktops im „klassischen“ Stil fortsetzen: MATE und Cinnamon. Wird standardmäßig in vielen kommerziellen Distributionen verwendet. Es verfügt über eine große Anzahl von Einstellungen und Anwendungen.
Erschien auf Basis von GNOME2 und entwickelt diese Umgebung weiter. Es verfügt über eine große Anzahl von Optimierungen und Zweigen von Anwendungen, die bereits in GNOME2 verwendet wurden (neue Namen werden verwendet, um die Zweige nicht mit ihrer neuen Version für GNOME3 zu verwechseln).
Ein Zweig der GNOME-Shell, der Benutzern eine Schnittstelle im „klassischen“ Stil bietet (wie in GNOME2).
Es verfügt über zahlreiche Einstellungen und die gleichen Anwendungen wie die GNOME-Shell.
Ein „klassischer“ Zweig von GNOME, der als Teil der Solus-Distribution entwickelt wurde, jetzt aber auch als eigenständiger Desktop auf verschiedenen anderen Distributionen erhältlich ist.
(oder, wie es oft genannt wird, einfach KDE)
Vom KDE-Projekt entwickelte Desktop-Umgebung.
Es verfügt über eine große Anzahl von Einstellungen, die einem einfachen Benutzer über die grafische Benutzeroberfläche zur Verfügung stehen, und viele grafische Anwendungen, die auf diesem Desktop entwickelt wurden.
Im Jahr 2008 veröffentlichte KDE seine neue Implementierung von KDE Plasma (die Desktop-Engine wurde stark umgeschrieben). Außerdem gefiel es, wie bei GNOME/MATE, nicht allen KDE-Fans. Infolgedessen erschien ein Zweig des Projekts, der die Entwicklung der vorherigen Version mit dem Namen TDE (Trinity Desktop Environment) fortsetzte.
Eine der neueren Desktop-Umgebungen, die mit Qt geschrieben wurde (auf dem auch KDE geschrieben ist). Es verfügt über viele Einstellungen und eine ziemlich schöne (obwohl dies ein subjektives Konzept ist) und gut entwickelte Benutzeroberfläche. Entwickelt als Teil der Deepin Linux-Distribution. Es gibt auch Pakete für andere Distributionen.
Fly
Ein Beispiel für eine mit Qt geschriebene Desktop-Umgebung. Entwickelt als Teil der Astra Linux-Distribution.
Leichte Desktop-Umgebung. Wie mehrere vorherige Beispiele mit Qt geschrieben. Tatsächlich handelt es sich um eine Fortsetzung des LXDE-Projekts und das Ergebnis einer Fusion mit dem Razor-qt-Projekt.
Wie Sie sehen, kann der Linux-Desktop sehr unterschiedlich aussehen und es gibt für jeden Geschmack die passende Oberfläche: von sehr schön und mit 3D-Effekten bis minimalistisch, von „klassisch“ bis ausgefallen, von systemlastig bis leichtgewichtig, von großen Bildschirmen bis hin zu minimalistisch Tablets/Smartphones.
Nun, ich würde gerne hoffen, dass es mir gelungen ist, eine Vorstellung davon zu vermitteln, was die Hauptkomponenten der Grafik und des Desktops im Linux-Betriebssystem sind.
Das Material für diesen Artikel wurde im Juli 2020 in einem Webinar getestet. Es kann besichtigt werden .
Das ist alles. Ich hoffe, es war hilfreich. Wenn Sie Fragen und Kommentare haben, schreiben Sie. Ich werde gerne antworten. Nun, komm und lerne !
Source: habr.com