窗口系統

窗口系統首先強調為程序員提供硬件設備獨立性，交互系統的實現建立在一個抽象的設備上，對抽象設備的操作通過設備驅動程序轉換成具體設備上的操作，這種特性；—方面可以使交互系統的開發變得簡單，另一方面也使交互系統的移植變得非常方便。

窗口系統為單一輸入輸出設備建立多個抽象設備實現其資源的共享。每個抽象設備都可看作是一個窗口的獨立的輸入輸出設備，窗口系統為這些設備提供併發控制。從應用的角度看，每個應用程序獨立地對設備進行操作，另一方面，窗口系統還為每個窗門提供一個抽象顯示設備，這可以通過為每個活動的抽象顯示設備建立一個窗門來實現。

設備獨立性和多任務管理是窗口系統的兩個最重要的特性。 ^[1] 

窗門系統一般有三種結構。

1.在各個應用程序內部實現和管理多任務，由於每個應用程序都需要處理複雜的多任務管理，並且移植起來不方便，因此這種結構不太令人滿意。

2.在操作系統核心集中處理多任務管理，應用程序不再對多任務進行管理，由於過分地依賴操作系統，應用程序需要處理因操作系統的不同而引起的差異，因此移植起來也很不方便。

3.多任務的管理可由獨立的管理程序進行管理，應用程序通過調用陔管理程序提供的接門實現對多任務的管理和設備的獨立性操作，該管理程序可以在不同的操作系統下運行，因而基於此管理程序開發的交互系統是最容易移植的，它是一種客户/服務器結構。

4.資源管理器，它是整個窗口系統的核心，負責多任務的管理，並通過設備驅動程序管理外部設備。

5.設備驅動程序，負責外部設備的驅動，接受輸入設備的輸入，並將輸入數據轉換成統一的格式，通過設備驅動程序實現設備的獨立性。

5.抽象終端，負責和客户應用程序的接口，對每個應用程序由窗口管理程序為其分配一個抽象終端。

當外部設備產生一個輸入請求，如鼠標單擊某個窗口內的某一點時，資源管理器從設備驅動程序獲得鼠標數據，產生鼠標驅動事件，並將該事件分發給與該窗口相對應抽象終端，與抽象終端相對應的應用程序接受事件並進行相應的處理。

實際應用中，客户程序和服務器程序可以在一台機器上，也可以分佈在不同的機器上。 ^[1] 

X窗口系統，簡稱X，是最常見的UNIX窗口系統。X是UNIX、類UNIX、以及OpenVMS等操作系統所一致適用的標準化軟件工具包及顯示架構的運作協議。使用窗口系統的情形就像是在辦公桌上的工作：辦公桌上放了好些工作相關的用具，當工作進行到另一部分時，你可能需要重新整理各種用具，把其中一部分暫時放到一邊，或者移走。

X便是依照這麼個工作模式開發出來的。在X的環境下，一個窗口是屏幕上的一塊長方形區域，且平行於屏幕的邊，通常，每一個窗口被一個獨立的應用程序所專用，數個應用程序可以“同時”在它自己所擁有的窗口上顯示輸出結果，X允許窗口重疊。

但即使窗口的一部分或全部被其他窗口遮蓋，應用程序仍然可以對它自己所擁有的窗口輸出信息。設備程序提供在屏幕上移動窗口、改變窗口大小、把窗口放在最上一層或最下一層等功能。即便是窗口可以重疊，但在同一屏幕開了許多窗口仍然非常費時。因此和其他的窗口系統一樣，x提供圖標功能。在屏幕上用一個圖標代表一個應用窗口，當對應用窗口圖標化後，窗口以圖標代之，從而空出了較多的屏幕空間；相反的動作為解除圖標化，也就是以原先的窗口替換圖標。

對於輸出，X提供了許多在窗口寫文字和畫圖形的功能選擇。許多種字體可供選擇，並且提供許多圖形的結構和繪圖的基本方法，例如提供點、線、弧線、區域的畫法。顏色的選擇更是豐富。這些複雜的部分對用户而言是隱藏起來的，用户可以簡單地使用它們。

x也提供多樣化的輸入功能。x可以使用不同形式的鍵盤，如傳統的QWERTY鍵盤或Dvorak Style鍵盤，或者是不同國家的有特殊規定的鍵盤。處理用户界面是輸入功能很重要的一個部分，鍵盤和鼠標發出的指令告訴系統如何構造一個窗口和處理窗口中的內容。

由於X的窗口處理功能並非是系統內部提供的，而是建立在用户層次上的，因此容易修改或更換。所以X能提供不同形態的用户界面。換個角度來説，用户界面所必需具有的靈活性幾乎完全可由X獨立提供。 ^[2]