Основы работы в ОС Linux

Модуль XKB


В последних версиях дистрибутивов Linux устанавливается дополнительный модуль работы с клавиатурой - XKB. Модуль XKB точно также сообщает программе только скан-код и свое "состояние". Но в отличие от "старого" модуля (который называют "core protocol", или "core-модуль") XKB имеет более сложную таблицу символов, другой набор "модификаторов" и некоторые дополнительные параметры "состояния клавиатуры". Поэтому для полноценной работы с XKB, библиотека X-lib должна содержать модифицированные процедуры интерпретации скан-кодов (процедуры, "знающие" о XKB). Естественно, все версии X-Window, у которых X-сервер "укомплектован" модулем XKB, имеют и соответствующую библиотеку X-lib. Таким образом, XKB фактически делится на две части - модуль, встроенный в X-сервер, и набор подпрограмм, входящих в библиотеку X-lib.

Однако, поскольку существуют программы, которые были рассчитаны на работу со старой библиотекой X-lib, "не подозревающей" о существовании XKB, возникает "проблема совместимости". То есть, модуль XKB должен уметь общаться как со "своей" X-lib, так и со "старой" (работающей в соответствии с "core protocol"). Естественно, "общение" не ограничивается только передачей сообщений о нажатии/отпускании клавиш. Процедуры X-lib могут обращаться к X-серверу с различными запросами (например - взять таблицу символов) и командами (например, поменять в этой таблице расположение символов). На все эти запросы и команды модуль XKB должен реагировать так, чтобы даже "старая" X-lib могла работать правильно (насколько это возможно).

При старте X-сервера, модуль XKB зачитывает все необходимые данные из текстовых файлов, которые образуют "базу данных" настроек XKB. Строго говоря, большинство из этих файлов сам модуль XKB не читает. Он вызывает программу xkbcomp, которая переводит содержимое этих файлов в двоичный формат, понятный непосредственно модулю XKB. Но для настройки это не так уж важно, поскольку вызов xkbcomp происходит автоматически, незаметно для пользователя.

База данных, необходимых модулю XKB, находится в каталоге /usr/X11R6//lib/X11/xkb и состоит из 5 компонентов, расположенных в подкаталогах с именами:

  • keycodes


    Здесь расположены таблицы, которые просто задают символические имена для скан-кодов. Например

    <TLDE>= 49; <AE01> = 10;
  • types

    Здесь описываются возможные типы клавиш. Тип клавиши определяет как должно меняться значение, выдаваемое клавишей в зависимости от модификаторов (<Control>, <Shift> и т. п.). Так, например, "буквенные" клавиши относятся к типу ALPHABETIC, что означает, что они имеют разное значение в зависимости от состояния <Shift> и <Caps Lock>. А клавиша <Enter> имеет тип ONE_LEVEL, что означает, что ее значение всегда одно и то же, независимо от состояния модификаторов.

  • compat (сокращение от compability)

    Здесь описывается "поведение" модификаторов. В модуле XKB имеется несколько внутренних переменных, которые, в конечном счете, и определяют, какой символ будет генерироваться при нажатии клавиши в конкретной ситуации. Так вот, в файлах из каталога compat как раз описывается, как должны меняться эти переменные при нажатии различных клавиш-модификаторов. В этом же разделе обычно описывается и поведение "лампочек-индикаторов" на клавиатуре.

  • symbols

    Это каталог содержит таблицы, в которых для каждого скан-кода (задаваемого именем скан-кода, определенным в keycodes) перечисляются все значения (symbols), которые должна выдавать клавиша. Естественно, количество различных значений зависит от типа клавиши (которые описываются в types), а какое именно значение будет выдано в конкретной ситуации, определяется состоянием модификаторов и их "поведением" (которое описывается в compat).

  • geometry

    Здесь описываются варианты "геометрии" клавиатуры, т. е. расположение клавиш на клавиатуре. Эти описания нужны не столько самому X-серверу, сколько прикладным программам, которые рисуют изображение клавиатуры.



Надо сказать, что в каждом из этих каталогов имеется несколько файлов (иногда, довольно много) с разными настройками. Более того, каждый файл внутри себя может содержать несколько блоков (секций, разделов) вида

тип_компонента "имя_блока" {........};



Поэтому, для того, чтобы выбрать конкретную настройку, ее обычно указывают в виде имя_файла(имя_блока), например, us(pc104). В то же время, обычно один из блоков в файле (не обязательно самый первый) помечается флагом default. Это означает, что если указать только имя файла, то будет выбран именно этот блок.

Полная конфигурация XKB задается в секции InputDevice, определяющей клавиатуру, файла конфигурирования пакета XFree86, т. е. в файле /etc/X11/XF86Config-4. При этом имеется три способа задания конфигурации клавиатуры в этом файле.

Первый способ задания конфигурации заключается в том, что вы можете указать непосредственно каждый из компонентов, например

Option "XkbKeycodes" "xfree86" Option "XkbTypes" "default" Option "XkbCompat" "default" Option "XkbSymbols" "us(pc104)" Option "XkbGeometry" "pc(pc104)"

Как легко догадаться, это означает, что:

  • описание keycodes берется из файла "xfree86" в подкаталоге keycodes, причем из файла будет выбран тот блок, который помечен в нем флагом default;
  • описание types берется из файла "default" в подкаталоге types;
  • описание compat берется из файла "default" в подкаталоге compat;
  • описание symbols берется из файла "us" в подкаталоге symbols, причем будет выбран блок "pc104";
  • описание geometry берется из файла "pc" в подкаталоге geometry, блок "pc104";


Надо заметить, что в любом блоке (в любых компонентах) может встретиться инструкция include "имя_файла(имя_блока)" (естественно, имя_блока может отсутствовать) что означает, что в текущий блок должно быть вставлено другое описание из указанного файла (указанного блока). Поэтому полное описание может неявно включать в себя данные из многих других файлов, кроме тех, которые вы явно укажете в файле конфигурации X-сервера.

Второй способ задания конфигурации клавиатуры заключается в том, что вы можете указать одной инструкцией сразу полный набор настроек. Такие наборы называются keymaps и, также как и обычные компоненты конфигурации XKB, располагаются в отдельных файлах (которые, тоже содержат в себе несколько именованных блоков) в подкаталоге keymap.

Обычно, в каждом блоке в файлах из keymap просто указывается из каких файлов XKB должен извлечь соответствующие компоненты (хотя, в принципе, там может быть и полное описание всех компонентов), например

xkb_keymap "ru" { xkb_keycodes { include "xfree86" }; xkb_types { include "default" }; xkb_compatibility { include "default" }; xkb_symbols { include "en_US(pc105)+ru" }; xkb_geometry { include "pc(pc102)" }; };



Обратите внимание, что в одной инструкции include может быть указано несколько файлов (блоков) через знак "+". Понятно, что это означает, что должны быть вставлены последовательно все указанные файлы.

Таким образом, в файле конфигурации X-сервера можно вместо пяти компонентов указать сразу один из готовых наборов keymap, например

Option "XkbKeymap" "xfree86(ru)"

Кроме того, эти два способа можно комбинировать. Например, если вы выбрали один из подходящих наборов keymap, но вас не устраивает один из компонентов, например geometry, то в файле конфигурации можно указать

Option "XkbKeymap" "xfree86(ru)" Option "XkbGeometry" "pc(pc104)"

При этом, в соответствии с первой инструкцией, все компоненты будут взяты из keymap "xfree86(ru)", а вторая инструкция "перепишет" geometry, не затрагивая остальные компоненты.

Третий способ несколько отличается от предыдущих. Набор настроек можно указывать не перечислением компонентов, а с помощью задания "правил" (Rules), "модели" (Model), "схемы" (Layout), "варианта" (Variant) и "опций" (Option).

В этом наборе только Rules представляют собой некий файл (эти файлы тоже находятся в отдельном подкаталоге rules каталога /usr/X11R6//lib/X11/xkb), в котором находится таблица правил - "как выбрать все пять компонентов настроек XKB в зависимости от значений Model, Layout и т. д.". Все остальные параметры представляют собой просто "ключевые слова":

  • Model обычно определяет тип "железа" - клавиатуры;
  • Layout - язык или, точнее, алфавит, который "навешивается" на кнопки клавиатуры;
  • Variant - различные варианты размещения знаков алфавита (заданных Layout'ом);
  • Options - обычно меняет "поведение" или "расположение" модификаторов Control и Group (переключатель групп - это переключатель "языка", например, русский/латинский).


По этим словам модуль XKB при старте ищет в таблицах "правил" подходящие файлы настроек (keycodes, types, compat, symbols и geometry). Другими словами, Rules определяет некоторую функцию, аргументами которой являются Model, Layout, Variant и Options, а значение, которое возвращает эта функция, представляет собой полный набор из компонентов настроек XKB - keycodes, types, compat, symbols и geometry (или полная keymap).

Итак, если вы используете третий способ указания конфигурации XKB, то в файле конфигурации X-сервера, надо задать параметры XkbRules, XkbModel, XkbLayout и, если вам нужно что-то не совсем стандартное - XkbVariant и XkbOptions.

Например,

Option "XkbRules" "xfree86" Option "XkbModel" "pc104" Option "XkbLayout" "ru" Option "XkbVariant" "" Option "XkbOptions" "ctrl:ctrl_ac"



означает, что модуль XKB должен в соответствии с правилами, описанными в файле ./rules/xfree86, выбрать настройки для клавиатуры типа "pc104" (104 кнопки), русского алфавита (английский алфавит будет включен "по умолчанию"), вариант - "стандартный" (т. е., этот параметр можно было не писать) и, наконец, дополнительные опции для вашей "раскладки клавиатуры" - "ctrl:ctrl_ac".

Что означают различные опции, а также какие "модели" и "схемы" определены в "правилах" (и что они означают), можно посмотреть в файле xfree86.lst (или другом файле *.lst, если вы выбрали "правила", отличные от xfree86), который находится в той же директории, что и файл "правил", т. е. в подкаталоге rules.

Небольшое отступление о клавише - переключателе "рус/лат". В первых вариантах модуля XKB раскладка "русской" клавиатуры включала в себя и "переключатель групп" - рус/лат, "подвешенный" на клавишу CapsLock. С одной стороны это было удобно: в простейшем случае достаточно было выбрать "русскую раскладку" и вы автоматически получали и клавишу для переключения "на русский". Но, с другой стороны, это было неудобно для тех, кто предпочитает в качестве переключателя рус/лат другую клавишу (или комбинацию клавиш). Конечно, выбрать другой переключатель не составляло труда, но при этом оставался и переключатель на CapsLock, что многим не нравилось. Для того, чтобы убрать его, надо было "залезть" в соответствующий файл и вручную подправлять соответствующую раскладку.

В конце концов (начиная с версии 3.3.4) сами разработчики Xfree86 убрали этот "переключатель" из "русской раскладки". Но, в связи с этим появились и некоторые проблемы - теперь клавишу-переключатель надо явно "заказывать" при конфигурировании XKB.


Содержание раздела