shtty v0.6

Тайловый оконный менеджер для Linux-консоли (DRM/KMS) с собственным login screen и X11-встраиванием

Полная замена agetty: вход по логину/паролю, тайловая раскладка, workspaces, multi-monitor, launcher (.desktop), X11-окна через встроенный X-сервер (DRI3/DMA-BUF + hardware cursor + overlay planes), window rules, autostart, live-reload конфигурации, i3-msg-совместимый IPC-сокет, PipeWire звук и xdg-desktop-portal для screen share.

---

Содержание

• Возможности
• Архитектура
• Быстрый старт
• Установка
• Экран входа
• Шрифты и иконки
• Конфигурация
• Горячие клавиши (по умолчанию)
• X11-окна
• IPC (i3-msg совместимый)
• Multi-monitor
• Звук и screen share
• Сборка пакетов
• Структура проекта
• Устранение неполадок
• Лицензия

---

Возможности

• Login screen с privilege separation — простой вход: логин → Enter → пароль → Enter. UI работает от непривилегированного системного пользователя, PAM-аутентификация — в root-родителе через socketpair.
• Тайловая раскладка — BSP-сплиты, фокус/перемещение/swap, resize mode, fullscreen, tabs.
• Workspaces — 1..9 + 0 (10 штук), привязка к мониторам.
• Multi-monitor — прямая работа с DRM/KMS, привязка workspaces к коннекторам.
• X11-встраивание — приложения запускаются на встроенном X-сервере (Xvfb) и отображаются в плитках. DRI3 + DMA-BUF для GPU-ускорения, hardware cursor, overlay planes.
• Launcher — rofi-подобный (Mod4+D), читает .desktop файлы.
• Window rules — авторазмещение окон по WM_CLASS/заголовку: workspace, размер, позиция, fullscreen.
• Autostart — команды трёх типов: command (фон), x11 (графические), terminal (нативный терминал).
• Status bar — polybar/waybar-стиль, модули: workspaces, clock, cpu, memory, battery, network, text, custom.
• Live reload — правки config.toml применяются на лету (тема, биндинги, bar, window rules).
• IPC — UNIX-сокет с i3-msg-совместимым протоколом + утилита shtty-msg.
• Шрифты — TTF через freetype (полный Unicode: кириллица, box-drawing, CJK) + PSF fallback + цепочка fallback-шрифтов для Nerd Font иконок.
• Звук — автостарт PipeWire/PulseAudio-стека, геймпад через evdev (Steam Input) или SDL2.

Архитектура

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ systemd shtty@tty1.service (root)                        │
│   1. Открыть DRM master + /dev/input/event*              │
│   2. fork() → ребёнок drop к 'shtty' → login screen      │
│   3. Родитель (root) — PAM auth через socketpair         │
│   4. Успех → drop к вошедшему пользователю → WM + IPC    │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
        │
        ▼
┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌───────────────────┐
│ DRM/KMS      │  │ evdev input  │  │ X11 (Xvfb :1)     │
│ framebuffer  │  │ клавиатура/  │  │ окна → плитки     │
│ + planes     │  │ мышь/пад     │  │ (DRI3/XTest)      │
└──────────────┘  └──────────────┘  └───────────────────┘

Дочерний процесс login screen никогда не работает от root: уязвимость в рендеринге или разборе ввода не даёт эскалации привилегий. IPC-сокет создаётся после смены пользователя с правами 0600 + SO_PEERCRED.

Быстрый старт

git clone https://github.com/TumRedSun/SH-tty.git
cd SH-tty
sudo ./install.sh      # Arch Linux: сборка + установка + systemd
sudo reboot

После перезагрузки на tty1 стартует shtty: введите логин, Enter, пароль, Enter.

Ручная сборка (без install.sh):

cargo build --release
# бинарники: target/release/shtty, target/release/shtty-msg

Зависимости для сборки: rust/cargo, pkg-config, freetype2 (libfreetype-dev), libx11/x11rb — всё опционально гасится фичами (--no-default-features для сборки без freetype → PSF-шрифты).

Установка

install.sh (Arch Linux) делает:

1. Создаёт системного пользователя shtty (группы video, input, render, tty — без shadow).
2. Ставит зависимости через pacman (включая шрифты ttf-dejavu, ttf-nerd-fonts-symbols, noto-fonts).
3. Собирает release-бинарники и ставит в /usr/local/bin/.
4. Устанавливает systemd/shtty@.service → /etc/systemd/system/.
5. Устанавливает конфиг в /etc/shtty/config.toml, создаёт /etc/shtty/font-fallbacks/.
6. Отключает getty@tty1, включает shtty@tty1.

Откат на обычный getty:

sudo systemctl disable shtty@tty1
sudo systemctl enable getty@tty1
sudo rm -rf /etc/systemd/system/getty@tty1.service.d
sudo systemctl daemon-reload

Экран входа

Простой поток без приветственных экранов:

              SHTTY
      Tiling Window Manager
         12:34:56

         Логин: user▌
   Enter — продолжить, Esc — сбросить

         Пароль: ****▌
   Enter — войти, Esc — назад

• Ввод логина → Enter → ввод пароля → Enter → аутентификация.
• Ошибка → Enter повторяет ввод пароля.
• Язык подписей: [login] language = "ru" или "en".

Аутентификация: PAM (feature pam, включается install.sh при наличии libpam) либо fallback через /etc/shadow + crypt() с constant-time сравнением.

Шрифты и иконки

Порядок загрузки основного шрифта:

1. /etc/shtty/font.ttf (или .otf) — пользовательский override.
2. /etc/shtty/font.psfu (или .psf) — PSF override.
3. fc-match по general.font (например DejaVu Sans Mono), затем любой monospace.
4. PSF из /usr/share/kbd/consolefonts/ (kbd).
5. Встроенный процедурный 8x16 (только ASCII).

TTF рендерится через freetype в 1-битные ячейки — полное Unicode-покрытие: кириллица, греческий, box-drawing (htop/vim/tmux), блоки.

Fallback-цепочка для иконок. Основной monospace-шрифт не содержит Nerd Font иконок (U+E000–U+F8FF), Powerline-символов и многих спецзнаков — вместо них рисуется ?. shtty автоматически подключает до 6 символ-шрифтов как fallback:

1. /etc/shtty/font-fallbacks/*.ttf|otf — пользовательский каталог.
2. Известные семейства через fc-match: Symbols Nerd Font (Mono), Noto Sans Symbols (2), Symbola, Unifont, Noto Sans Math, Powerline.
3. Скан /usr/share/fonts, /usr/local/share/fonts, ~/.local/share/fonts по маскам (nerd/symbols/symbola/unifont/...).

Подключаются только шрифты, добавляющие новые codepoints; эмодзи-шрифты пропускаются (1-битный рендер не умеет цвет). Логи покажут, сколько шрифтов подключено и какие codepoints добавлены.

Пакеты: Arch — ttf-nerd-fonts-symbols, noto-fonts; Debian — fonts-noto-core, fonts-symbola.

Конфигурация

Пути (по приоритету): $XDG_CONFIG_HOME/shtty/config.toml → ~/.config/shtty/config.toml → /etc/shtty/config.toml.

Полный рабочий пример — config/default.toml. Основные секции:

[general]

shell = "zsh"          # шелл нативных терминалов
font = "DejaVu Sans Mono"  # семейство для fc-match
font_size = 16         # высота глифа в пикселях
gap = 4                # отступ между плитками
border = 1             # ширина бордюра
outer_padding = 4      # отступ от краёв экрана
framerate = 60         # FPS лимит
workspace_count = 10   # 1..9 + 0

[theme]

Все цвета в hex #RRGGBB: bg, tile_bg_active/inactive, border_active/inactive, border_x11, fg_default, fg_dim, accent_magenta, accent_cyan, popup_bg, popup_border, error. Палитра по умолчанию — неоновая (фиолет/магента/циан), полностью переопределяется.

[login]

title = ""             # пусто → "SHTTY"
subtitle = ""          # пусто → "Tiling Window Manager" / "Тайловый менеджер"
language = "en"        # подписи: "en" | "ru"
show_clock = true
show_hint = true       # подсказки под полями ввода
pam_service = "login"

[bar]

enabled = true
position = "bottom"    # top | bottom
height = 24

Модули [[bar.modules]]: type = workspaces | clock | cpu | memory | battery | network | text | custom; position = left/center/right; format, color, refresh_ms, cmd (для text/custom).

[x11]

dri3 = true
display = ":1"         # дисплей встроенного X-сервера
screen_size = [1920, 1080]
xtest_input = true     # форвардинг клавиатуры в X11-окна
hardware_cursor = true
auto_place_windows = true
overlay_planes = true  # вывод X11-окон через hardware overlay (0% CPU)

[ipc]

enabled = true
# socket_path = "/run/user/1000/shtty.sock"  # пусто = авто
socket_mode = 0o600

Прочее

• [[workspaces]] — имя и on_init для каждого ws.
• [[monitors]] — привязка workspaces к коннекторам (eDP-1, HDMI-A-1...), позиция.
• [[window_rules]] — match_class/match_title/match_app_id, workspace, size, position, fullscreen, focus, regex.
• [[autostart]] — type = command | x11 | terminal, cmd, args, delay_ms, workspace.
• [launcher] — desktop_paths, custom_entries, terminal_shell.
• [popups] — duration_frames, max_width_pct.
• [audio] — автостарт pipewire/pipewire-pulse/wireplumber.
• [portal] — бэкенд xdg-desktop-portal (org.freedesktop.impl.portal.desktop.shtty).
• [gamepad] — маппинг кнопок в клавиши, steam_passthrough.
• [live_reload] — watcher inotify, debounce_ms.

Live reload применяет на лету: theme, keybindings, window_rules, bar, ipc, popups. Требуют перезапуска: general.font, x11.*, monitors.

Горячие клавиши (по умолчанию)

Клавиши	Действие
Mod4+Enter	новый терминал
Mod4+D	launcher
Mod4+E	X11-клиент (xterm)
Mod4+H/J/K/L	фокус влево/вниз/вверх/вправо
Mod4+Shift+H/J/K/L	перемещение окна
Mod4+Ctrl+H/J/K/L	swap
Mod4+V	вертикальный сплит
Mod4+R	resize mode (HJKL, Esc)
Mod4+Q	закрыть окно
Mod4+F	fullscreen
Mod4+Space	цикл фокуса
Mod4+W	переключение направления сплита
Mod4+1..9, 0	workspace
Mod4+Shift+1..9, 0	переместить окно на workspace
Mod4+Ctrl+R	reload конфига
Mod4+Shift+E	выход
Mod4+P	popup из скрипта

Все биндинги переопределяются в [[keybindings]] (см. default.toml).

X11-окна

shtty поднимает Xvfb на дисплее :1 и встраивает X11-окна в плитки:

• Новое X11-окно → новая плитка на текущем workspace (или по [[window_rules]]).
• Клавиатура форвардится через XTest (клик мышью по плитке → фокус).
• Рендеринг: DRI3/DMA-BUF через overlay planes (GPU, 0% CPU) либо CPU-blit fallback.
• Запуск вручную из терминала: DISPLAY=:1 discord.

IPC (i3-msg совместимый)

shtty-msg 'workspace 2'
shtty-msg 'exec firefox'
shtty-msg 'reload'
shtty-msg 'kill'
shtty-msg 'get_workspaces'
shtty-msg 'get_config'
shtty-msg 'get_focused'
shtty-msg 'get_version'

UNIX-сокет: $XDG_RUNTIME_DIR/shtty.sock (или /tmp/shtty-$UID.sock), права 0600, проверка SO_PEERCRED — команды принимает только вошедший пользователь.

Multi-monitor

Каждый коннектор получает свои workspaces:

[[monitors]]
connector = "eDP-1"
workspaces = [1, 3, 5, 7, 9]
position = "primary"

[[monitors]]
connector = "HDMI-A-1"
workspaces = [2, 4, 6, 8, 10]
position = "right-of eDP-1"

Поддерживаются resolution/refresh_rate/enabled. Пустая секция — все workspaces на primary.

Звук и screen share

shtty автоматически стартует pipewire, pipewire-pulse, wireplumber (от имени пользователя) и бэкенд xdg-desktop-portal — screen share в OBS/Discord через портал (org.freedesktop.impl.portal.desktop.shtty).

Сборка пакетов

./build-packages.sh   # .deb, .rpm, pacman-пакет из текущего тега

Готовые спеки: debian/, packaging/rpm/shtty.spec, packaging/arch/PKGBUILD.

Структура проекта

src/
  main.rs            — privsep: login fork, WM event loop, IPC handlers
  login/             — login screen + privilege separation + PAM FFI
  drm/               — DRM/KMS backend, planes, hardware cursor, multi-monitor
  render/            — canvas, шрифты (TTF/PSF + fallback chain), текст
  layout/            — тайловая раскладка, workspaces
  input/             — evdev клавиатура/мышь/геймпад
  x11/               — Xvfb/Xephyr композитор, DRI3, dmabuf
  term/              — PTY + vterm (xterm-совместимый эмулятор)
  ui/                — тема, бар, popups
  config/            — TOML конфиг, live-reload watcher, window rules
  launcher/          — .desktop сканер + рендер
  audio/, portal/    — PipeWire, xdg-desktop-portal
  ipc/               — UNIX-сокет сервер
  bin/shtty_msg.rs   — CLI для IPC

Устранение неполадок

Чёрный экран после входа. Смотрите journalctl -u shtty@tty1 -b. Если WM падал 3+ раза за 60 секунд, он сам откатывается на getty (/run/shtty-crashes хранит таймстампы падений; sudo rm /run/shtty-crashes для сброса).

Иконки/символы — ? или квадраты. Основной шрифт не содержит этих глифов, а fallback не нашёл источник. Установите ttf-nerd-fonts-symbols/noto-fonts (Arch) или положите любой .ttf в /etc/shtty/font-fallbacks/, затем перезапустите WM. В журнале строка font fallback chain: N additional font(s) подтверждает подключение.

Кириллица — ?. Системный monospace TTF без кириллицы. Установите ttf-dejavu/fonts-dejavu.

X11-окно не реагирует на клавиатуру. Кликните по его плитке — фокус синхронизируется с X-сервером через set_input_focus.

Сломалась графика на NVIDIA. Добавьте nvidia-drm.modeset=1 в GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT и пересоберите grub.

Вернуться на обычный TTY. Ctrl+Alt+F2 — стандартный getty на tty2 остаётся доступен.

Лицензия

MIT — см. LICENSE.