Comprendre la configuration du clavier

Rappelons que les informations transmises par une touche du clavier au système (pilote clavier, noyau Linux et serveur X) ne sont pas directement liées au symbole graphique ou à l’événement attaché à cette touche. Par exemple, l'appui sur la touche A de votre clavier ne signifie pas que ce clavier adresse à l'ordinateur quelque code que ce soit représentant le caractère A.
Ce qui est envoyé à l'ordinateur est en réalité une suite de valeurs hexadécimales appelées « scan-codes » qui représentent la position physique de la touche sur le clavier et des informations précisant s'il s'agit de l'actionnement ou du relâchement de la touche. C'est le système d'exploitation qui va interpréter ces codes plus ou moins directement et transmettre aux applications un symbole de touche ¹⁾.

Ces symboles de touche ²⁾ envoyés aux applications représentent :

• soit des caractères directement affichables, parmi lesquels les lettres et les chiffres ou divers symboles graphiques,
• soit des codes d’événement ou de fonction que chacune des applications doit interpréter à sa manière.

Dans le détail, les « scan-codes » sont d'abord transformés en codes de touches ³⁾ puis en symboles de touches ⁴⁾ .

La deuxième étape de l'interprétation fait appel à une table de correspondance entre les codes de touches (qui sont invariants) et les symboles de touches. Cette table de correspondance qui représente la disposition des caractères sur les touches est appelée « agencement de clavier⁵⁾ » .
Ainsi, si l'agencement choisi est US, la touche marquée A sur votre clavier sera interprétée comme un Q ; si l'agencement choisi est FR la touche sera interprétée comme un A.

L'appui sur une touche du clavier envoie une séquence scancode au pilote clavier du noyau Linux. Quelques claviers peuvent-être programmés, mais généralement le scancode correspond à des touches fixes. Vous pouvez récupérer les codes scancode transmis par votre clavier avec la commande «showkey -s» dans une console (atl+ctrl+Fx)

Exemple pour AZERTY/BÉPOÈ!/QWERTY

[user@ASUS-K93SM ~]$ showkey -s

le mode clavier était UNICODE
[ si vous essayez cela sous X Window, cela peut ne pas fonctionner
étant donné que le serveur X utilise également /dev/console ]

Appuyez sur n'importe quelle touche (le programme terminera 10s après la dernière touche enfoncée)...
0x10 0x90
0x11 0x91
0x12 0x92
0x13 0x93
0x14 0x94
0x15 0x95

Lorsque l'on appuie ↓ sur la même touche «A» (AZERTY), soit B (BÉPO), soit Q (QWERTY), le scancode généré est alors : 0x10. Lorsque l'on relâche la touche ↑ le scancode généré est alors : 0x90. La séquence de scancode «0x10 0x90» correspond alors au caractère A pour l'Azerty.

Lorsque l'on appuie ↓ sur la touche «Alt Gr» la séquence de code générée est : 0xe0 0x38. Lorsque l'on relâche la touche ↑ le scancode généré est alors : 0xe0 0xb8. La séquence de scancode «0xe0 0x38 0xe0 0xb8» correspond alors à une fonction.

Exemple de codes clavier pour un portable ASUS K93SM

Comme nous l'avons vu en introduction des séquences de scancode sont transformées en code de touche, c'est ce que nous appelons le keycode.

Vous pouvez récupérer le «keycode» du clavier avec la commande «showkey -k» dans une console (atl+ctrl+Fx)

Exemple pour AZERTY/BÉPOÈ!/QWERTY

[user@ASUS-K93SM ~]$ showkey -k

le mode clavier était UNICODE
[ si vous essayez cela sous X Window, cela peut ne pas fonctionner
étant donné que le serveur X utilise également /dev/console ]

Appuyez sur n'importe quelle touche (le programme terminera 10s après la dernière touche enfoncée)...
code clavier  16 appuyé
code clavier  16 relâché
code clavier  17 appuyé
code clavier  17 relâché
code clavier  18 appuyé
code clavier  18 relâché
code clavier  19 appuyé
code clavier  19 relâché
code clavier  20 appuyé
code clavier  20 relâché
code clavier  21 appuyé
code clavier  21 relâché

La séquence de scancode «0x10 0x90» du caractère «A» (AZERTY), soit B (BÉPO), soit Q (QWERTY), correspond alors au keycode 16.

Et la séquence de scancode «0xe0 0x38 0xe0 0xb8» de la fonction «Alt Gr» correspond alors au keycode 100.

Le keycode a aussi ses fonctions, par exemple pour le clavier si dessous l'appui sur «Fn Off Screen» de scancode «0xe0 0x63 0xe0 0xe3» génère l'appel à la fonction «143» avec l'option «431», soit le keycode «143 431»..

Exemple de codes clavier pour un portable ASUS K93SM :

Vérifiez que vous avez le paquet console-setup-linux installé :

apt-cache policy console-setup-linux

Retourne si installé :

Installé : 1.178ubuntu2
Candidat : 1.178ubuntu2
Table de version :
*** 1.178ubuntu2 500
    500 http://fr.archive.ubuntu.com/ubuntu bionic/main amd64 Packages
    500 http://fr.archive.ubuntu.com/ubuntu bionic/main i386 Packages
    100 /var/lib/dpkg/status

La configuration de l'agencement du clavier se fait avec le fichier de configuration du serveur graphique

L'interprétation fait appel à une table de correspondance entre les codes de touches keycodes (qui sont invariantes) et les symboles de touches. Cette table de correspondance, qui représente la disposition des caractères sur les touches correspondant à l'agencement du clavier, se trouve dans le répertoire «/usr/share/keymaps/». Pour charger la table de l'agencement du clavier il faut utiliser la commande «loadkeys».

Exemple de chargement d'un clavier bépo :

sudo loadkeys dvorak-fr-bepo

Le fichier chargé pour la gestion du clavier est alors /usr/share/keymap/i386/dvorak-fr-bepo.kmap.gz

Celui-ci peut-être observé avec la commande

sudo zcat /usr/share/keymap/i386/dvorak-fr-bepo.kmap.gz

La console TeleTYpewriter agetty utilise les polices Unicode, mais elle ne gère pas vraiment l’Unicode avec tous ses caractères.

Vous pouvez afficher le jeux de caractères présent dans le terminal TTY avec la commande :

sudo showconsolefont

Vous pouvez choisir la police à afficher dans votre terminal avec la commande :

setfont Uni2-Fixed16

Où vous pouvez trouver le jeux complet de la police ici.

Vérifiez que le paquet console-data est installé

apt-cache policy console-data

Retourne si installé :

Installé : 2:1.12-5.1
Candidat : 2:1.12-5.1
Table de version :
*** 2:1.12-5.1 500
    500 http://fr.archive.ubuntu.com/ubuntu artfull/main amd64 Packages
    500 http://fr.archive.ubuntu.com/ubuntu artfull/main i386 Packages
    100 /var/lib/dpkg/status

et si pas installé :

  Installé : (aucun)
  Candidat : 2:1.12-5.1
 Table de version :
     2:1.12-5.1 500
        500 http://fr.archive.ubuntu.com/ubuntu bionic/universe amd64 Packages
        500 http://fr.archive.ubuntu.com/ubuntu bionic/universe i386 Packages

S'il n'est pas installé, installez-le :

sudo apt-get install console-data

Paramétrez le terminal pour fonctionner avec un clavier bépo

sudo dpkg-reconfigure console-data

Pour générer un caractère au clavier, soit on appuie directement sur la touche (Défaut), soit on la compose avec la touche ⇑ , soit on la compose avec la touche Alt Gr , soit on la compose avec les deux ⇑+Alt Gr.

Par exemple comme on peut le voir avec la touche de keycode 5 , l'appui direct devrait générer le caractère (, l'appui simultané de la touche ⇑ avec ensuite la touche doit générer le caractère 4, l'appui simultané de la touche Altr Gr avec ensuite la touche doit générer le caractère [, et enfin l'appui simultané de ⇑ avec Alt Gr puis ensuite avec le caractère doit générer le caractère ≤.

Copiez le fichier dvorack-fr-bepo-utf8.kmap.gz pour travailler avec :

zcat /usr/share/keymaps/i386/dvorak/dvorak-fr-bepo-utf8.kmap.gz > ~/mon-bepo.map

Basculez sur une console tty (Ctlr+Alt+Fx), se connecter si nécessaire, puis saisissez une fonte de police de terminal compatible comme Uni2-Fixed16:

setfont Uni2-Fixed16

Puis chargez le clavier généré mon-bepo.map :

sudo loadkeys  ~/mon-bepo.map

jeu de caractère inconnu - requête de jeu de caractères ignorée

Vous devez alors modifier la directive charset "unicode" du fichier mon-bepo.map en charset "iso-8859-15" puis recharger le fichier sudo loadkeys ~/mon-bepo.map.

Tester les touches de composition avec . Vous devez obtenir :

(4[≤

Voyons ce que le fichier mon-bepo.map contient pour le keycode 5 :

keycode   5 = +parenleft +four bracketleft  U+2264
        Alt keycode   5 = Meta_parenleft
        Alt Shift keycode   5 = Meta_four
        Alt AltGr keycode   5 = Meta_bracketleft

keycode "n° Touche" = "Caractère par Défaut" "Caractère avec la touche ⇑" "Caractère avec la touche Alt Gr" "Caractère avec les touches ⇑ + Alt Gr"

Dans notre exemple la première ligne indique que lors de la frappe sur la touche on affiche +parentleft "(", lorsque l'on utilise la touche ⇑ on affiche +four "4", lorsque l'on utilise la touche Alt Gr on affiche bracketleft "[", et enfin avec la combinaison ⇑+Alt Gr on affiche U+2264 "≤"

"Touche de composition ou pas" keycode "n° Touche" = "Ma Variable"

Dans notre exemple on définit la variable "Meta_parentleft" pour la touche lorsqu'elle est utilisée avec Alt , "Meta_four" lorsque elle est utilisée avec Alt + ⇑, et la variable "Meta_bracketleft" lorsqu'elle est utilisée avec Alt + Alt Gr.

La première action à faire c'est de récupérer les variables disponibles pour le paramétrage du clavier avec la commande dumpkeys :

dumpkeys -l

étendue des codes clavier pris en charge par le noyau :           1 - 255
nombre maximum d'actions pouvant être associées à une touche :         256
number of keymaps in actual use:                 256
of which 9 dynamically allocated
étendue des codes d'action pris en charge par le noyau :
nombre de touches de fonction prises en charge par le noyau : 256
nombre maximal de définitions de combinaisons de touches : 256
nr of compose definitions in actual use: 68
Symboles reconnus par dumpkeys :
(valeur numérique, symbole)
…
0x001c	Control_backslash
0x001d	Control_bracketright
0x001e	Control_asciicircum
0x001f	Control_underscore
0x0020	space
0x0021	exclam
0x0022	quotedbl
0x0023	numbersign
0x0024	dollar
0x0025	percent
0x0026	ampersand
0x0027	apostrophe
0x0028	parenleft
0x0029	parenright
0x002a	asterisk
0x002b	plus
0x002c	comma
0x002d	minus
0x002e	period
0x002f	slash
0x0030	zero
0x0031	one
…
Les synonymes suivants sont reconnus :

Control_h       pour BackSpace
Control_i       pour Tab
Control_j       pour Linefeed
Home            pour Find
End             pour Select
PageUp          pour Prior
PageDown        pour Next
multiplication  pour multiply
pound           pour sterling
pilcrow         pour paragraph
Oslash          pour Ooblique
Shift_L         pour ShiftL
Shift_R         pour ShiftR
Control_L       pour CtrlL
Control_R       pour CtrlR
AltL            pour Alt
AltR            pour AltGr
Alt_L           pour Alt
Alt_R           pour AltGr
AltGr_L         pour Alt
AltGr_R         pour AltGr
AltLLock        pour Alt_Lock
AltRLock        pour AltGr_Lock
SCtrl           pour SControl
Spawn_Console   pour KeyboardSignal
Uncaps_Shift    pour CapsShift
lambda          pour lamda
…

Nom des modifcateurs reconnus et leur numéro de colonne :
shift		  1
altgr		  2
control		  4
alt		  8
shiftl		 16
shiftr		 32
ctrll		 64
ctrlr		128
capsshift		256

Comme nous l'avons vu précédemment pour générer plusieurs caractères avec une touche on la combine avec d'autres touches modificatrices que l'on appelle les «keymaps»

Exemple :

Dans le fichier de configuration d'un clavier ~/mon-bepo.map nous pouvons précisé les touches modificatrices utilisables par défaut pour la carte de symboles.

Les codes des modificateurs de touches :

Touche seule = 0
Maj = 1
AltGr = 2
Ctrl = 4
Alt = 8
MajG = 16
MajD = 32
CtrlG = 64
CtrlD = 128
VerMaj = 256

Pour gérer les touches "Touche seule", Maj, AltGr, Maj+AltGr nous devrons définir au moins le keymaps suivant :

keymaps 0-3

Exemple :

keymaps 0-4,8,12

• 0-4 : Touche seule, Maj, AltGr, Maj+AltGr et Ctrl
• 8 : Alt,
• 12 : Alt+Ctrl.

Ce qui nous donne pour la représentation d'une touche :

keycode «N° Touche» = Touche Maj AltGr Maj+AltGr Ctrl Alt Alt+Ctrl

Généralement dans nos fichiers de claviers nous utilisons :

keymaps 0-15

Si on teste comme précédemment la touche 12 avec la combinaison ⇑ + Alt Gr, celle-ci ne génère pas «′». Pour cela on modifie le fichier ~/mon-bepo.map :

keycode  12 = equal U+00b0 U+2260 U+00b4 #U+2032

Nous avons le même problème pour la touche 13 qui ne génère pas «″». On modifie alors le code de ~/mon-bepo.map :

keycode  13 = percent grave U+2030 U+02dd #U+2033

Maintenant un peux plus difficile , nous n'avons pas le caractère ij de disponible pour la touche 25 dans notre jeux de caractères de console. Nous voulons générer deux caractères à la place :

string F70 = "ij"
string F71 = "IJ"
keycode  25 = j J F70 F71

Nous voulons maintenant gérer les accents en les combinant avec des touches.

Nous définissons d'abord la touche Tux de keycode 125 comme la touche compose pour ces accents

keycode 125 = Compose

La touche «v» dans le clavier bépo contient l'accent «ˇ». Elle est définie dans le fichier comme :

keycode 22 = v V

Puis on peut affecter les accents aux touches dont les caractères sont présents dans Uni2-Fixed16.psf :

compose 'v' 'e' to U+011b
compose 'v' 'E' to U+011A
compose 'v' 'c' to U+010d
compose 'v' 'C' to U+010c
compose 'v' 't' to U+0165
compose 'v' 'T' to U+0164
compose 'v' 'd' to U+010f
compose 'v' 'D' to U+010e
compose 'v' 's' to U+0161
compose 'v' 'S' to U+0160
compose 'v' 'l' to U+013e
compose 'v' 'L' to U+013d
compose 'v' 'r' to U+0159
compose 'v' 'R' to U+0158
compose 'v' 'n' to U+0148
compose 'v' 'N' to U+0147
compose 'v' 'z' to U+017e
compose 'v' 'Z' to U+017d

Après la touche «é» qui dans un clavier bépo contient les accents «'» et «˝» doit être définit comme suit

keycode 17 = +eacute +Eacute

Les «+» autorisant l'utilisation de la touche compose.

Ce qui nous donne pour l'accent «'» :

compose 'é' 'ê' to 'ê'
compose 'é' 'Ê' to 'Ê'
compose 'é' 'a' to U+00e1
compose 'é' 'A' to U+00c1
compose 'é' 'æ' to 'æ'
compose 'é' 'Æ' to 'Æ'
compose 'é' 'u' to U+00fa
compose 'é' 'U' to U+00da
compose 'é' 'y' to U+00fd
compose 'é' 'Y' to U+00dd
compose 'é' 'p' to U+1e57
compose 'é' 'P' to U+1e56
compose 'é' 'i' to U+00ed
compose 'é' 'I' to U+00cd
compose 'é' 'o' to U+00f3
compose 'é' 'O' to U+00d3
compose 'é' 'e' to 'é'
compose 'é' 'E' to 'É'
compose 'é' 'k' to U+045c
compose 'é' 'K' to U+040c
compose 'é' 'c' to U+0107
compose 'é' 'C' to U+0106
compose 'é' 's' to U+015b
compose 'é' 'S' to U+015a
compose 'é' 'g' to U+0121
compose 'é' 'G' to U+0120
compose 'é' 'l' to U+013a
compose 'é' 'L' to U+0139
compose 'é' 'r' to U+0155
compose 'é' 'R' to U+0154
compose 'é' 'n' to U+0144
compose 'é' 'N' to U+0143
compose 'é' 'z' to U+017a
compose 'é' 'Z' to U+0179
compose 'é' 'm' to 'm'
compose 'é' 'M' to U+1e40
compose 'é' 'w' to U+1e83
compose 'é' 'W' to U+1e82
compose 'é' 'ç' to 'ç'
compose 'é' 'Ç' to 'Ç'
compose 'é' ' ' to '\''

Et pour l'accent «˝» :

compose 'É' 'o' to U+0151
compose 'É' 'O' to U+0150
compose 'É' 'u' to U+0171
compose 'É' 'U' to U+0170
compose 'É' ' ' to U+02dd

Vous avez maintenant les bases pour compléter le clavier bépo sur le jeux de caractères Uni2-Fixed16 dans la console.

Maintenant on se propose de réaliser ce clavier de façon modulaire pour pouvoir réutiliser ces modules pour construire d'autres claviers.

Nous devons donc créer des fichiers avec une extension .inc. Pour les utiliser il suffira de les appeler avec la commande include.

Voici la structure que l'on se propose de mettre en place

Fichier system.inc

Fichier edit.inc

Fichier functions.inc

Fichier numpad.inc

bepo.inc ou bepo.map avec

Charset "iso-8859-15"

include "system.inc"
include "edit.inc"
include "functions.inc"
include "numpad.inc"

...

bepo_asus_k93sm.map Avec

Charset "iso-8859-15"

include "bepo.map"
...

[user@ASUS-K93SM ~]$ setxkbmap -print -verbose 10

Setting verbose level to 10
locale is C
Trying to load rules file ./rules/evdev...
Trying to load rules file /usr/share/X11/xkb/rules/evdev...
Success.
Applied rules from evdev:
rules:      evdev
model:      pc105
layout:     fr
variant:    bepo_afnor
Trying to build keymap using the following components:
keycodes:   evdev+aliases(azerty)
types:      complete
compat:     complete
symbols:    pc+fr(bepo_afnor)+inet(evdev)
geometry:   pc(pc105)
xkb_keymap {
        xkb_keycodes  { include "evdev+aliases(azerty)" };
        xkb_types     { include "complete"      };
        xkb_compat    { include "complete"      };
        xkb_symbols   { include "pc+fr(bepo_afnor)+inet(evdev)" };
        xkb_geometry  { include "pc(pc105)"     };

[user@ASUS-K93SM ~]$ xev | awk -F'[ )]+' '/^KeyPress/ { a[NR+2] } NR in a { printf "%-3s %s\n", $5, $8 }'

Affiche une fenêtre de capture des événements claviers dans l’environnement graphique

Et lorsque la fenêtre est active et que l’on tape avec un clavier bépo «bépoè^». Dans le terminal où est exécuté la ligne de commande s’affiche le résultat :

24  b           
25  eacute
26  p
27  o
28  egrave
29  dead_circumflex

Il existe dans Ubuntu une table qui associe les codes de touche à des noms symboliques censés aider à repérer la touche sur le clavier. Un exemple de ce type de table de correspondance est visible dans le fichier /usr/share/X11/xkb/keycodes/evdev et dans lequel vous verrez différentes lignes de la forme :

<AE01> = 10;

Ici cela signifie que la touche Alphanumérique marquée du chiffre 1 ⁶⁾ est en première position (01) de la ligne E (les lignes sont numérotées de A à E en partant du coté de l'utilisateur et en allant vers l'écran ⁷⁾ ) et au code 10.

Une autre ligne de la forme :

<LFSH> = 50;

signifie que la touche majuscule de gauche a le code 50 (LF pour left = gauche et SH pour Shift =Maj) .

Pour faciliter l'utilisation de certains codes de touche ⁸⁾, il existe également un fichier /usr/share/X11/xkb/keycodes/aliases qui associe au nom symbolique des touches un nom plus intelligible appelé alias.
Voici par exemple un court extrait de la section "qwerty" :

xkb_keycodes "qwerty" {

   alias <LatQ> = <AD01>;
   alias <LatW> = <AD02>;
   

Pour autant que la section "qwerty" de ce fichier soit expressément spécifiée dans la configuration, la touche <AD01> pourra être désignée également par <LatQ>.

Il existe dans le dossier /usr/share/X11/xkb/symbols, des fichiers qui définissent des tables de correspondance entre les codes de touches et les symboles de touches pour les différentes langues, et dont les sections traitent des différentes variantes de clavier connues, comme par exemple le fichier /usr/share/X11/xkb/symbols/fr pour la langue française.
Ces tables, découpées en sections, se combinent selon des règles d'inclusion et d'ajout bien précises afin que le système puisse ainsi faire face à une combinatoire importante entre types de clavier, langues, variantes.

Pour le cas précis de la redéfinition d'une table de correspondance pour un clavier donné, une table linéaire ⁹⁾ reprenant l'ensemble des touches peut suffire.

Par ailleurs, parmi les différentes tables évoquées ci-dessus, celles sélectionnées par l'utilisateur, dans le dialogue des préférences clavier, se combinent au démarrage du système pour former une table plus vaste dénommée carte du clavier ¹⁰⁾.

Si vous n'avez sélectionné qu'une seule table, c'est à dire un seul agencement de clavier, la carte du clavier lui correspondra strictement bien entendu.

Si vous voulez, voir la carte du clavier active correspondant à votre seul ¹¹⁾ agencement actuel, saisissez dans un terminal la commande suivante :

xmodmap -pke | less

Faites défilez les pages avec les flèches de changement de page.

Si vous désirez pouvoir examiner dans le détail cette carte, sauvegardez-là dans un fichier.
Par exemple, si vous souhaitez en disposer sur votre Bureau avec pour nom carte_active vous entrerez la commande :

xmodmap -pke > ~/Bureau/carte_active

.

Considérez la ligne suivante de la carte du clavier.

keycode  24 = a A æ Æ 

Mettez en regard la ligne correspondante issue de la table de correspondance correspondant à votre agencement actuel.
Par exemple pour le clavier français, il s'agira du fichier /usr/share/X11/xkb/symbols/fr dans lequel vous trouverez, à la section "Autre", la ligne suivante :

    key <AD01>	{ [                a,                A,  æ,    Æ ] }; // a A æÆ

Elles sont très cohérentes entre elles et cela paraît normal.
Maintenant, dans un éditeur de texte saisissez au clavier la combinaison de touches suivante, en vous basant sur la marquage du clavier, avec les espaces mais sans les parenthèses :

(A) (⇧+A)  (Alt Gr+A)  (Alt Gr+⇧+A) 

Vous obtenez le résultat suivant :

a A æ Æ

Ceci correspond bien à la ligne de définition pour la lettre A du fichier fr et à celle de la carte de clavier active.

Vous observerez donc par cet exemple, et c'est vrai pour d' autres touches, qu'un même code de touche peut être associé à plusieurs (ici quatre) symboles de touche et que ces symboles de touche sont obtenus en accompagnant l'appui sur la touche par maintien préalable d'autres touches, telles que ⇧, Alt Gr ou la combinaison des deux.

Les touches ⇧ et Alt Gr, qui ne produisent pas d'effet en elles-mêmes, mais qui modifient le symbole de touche envoyé par la touche qui les accompagne, sont appelées touches modificatrices ¹²⁾.

Ceci introduit la notion de niveau de touches avec ici :

• symbole de niveau 1 : a → accessible sans touche modificatrice
• symbole de niveau 2 : A → accessible avec la touche modificatrice ⇧
• symbole de niveau 3 : æ → accessible avec la touche modificatrice Alt Gr
• symbole de niveau 4 : Æ → accessible avec les touches modificatrice Alt Gr+⇧

L'image suivante illustre cet aspect des choses :

Pour comprendre la notion de groupe, allez maintenant dans le dialogue des préférences de clavier et ajoutez dans cet ordre :

1. le clavier anglais US,
2. le clavier US International
3. le clavier Allemagne Macintosh.

L'indicateur de clavier s'affiche alors dans l'applet de notification général pour vous indiquer le clavier en usage et pour vous permettre d'en changer.

Fermez tous les fichiers précédemment ouverts (notamment le fichier /usr/share/X11/xkb/symbols/fr et votre fichier sauvegarde de carte de clavier ~/Bureau/carte_active ) puis dans un terminal saisissez de nouveau la commande :

xmodmap -pke > ~/Bureau/carte_active

Ouvrez cette sauvegarde de la nouvelle carte active et sélectionnez la ligne correspondant au keycode 24 pour visualiser ceci:

keycode  24 = a A q Q ae AE q Q adiaeresis Adiaeresis q Q guillemotleft guillemotright

Ce qui en clair correspond à :

Le principe de passage des tables de correspondance des différents agencements à la carte active dans le système est imagé ci-après:

Dans la terminologie du serveur X et de son extension XKB, un groupe correspond à l'ensemble des symboles d'un agencement, que l'on obtient par sélection avec l'indicateur de clavier ou une séquence de touche modificatrices. ¹³⁾

Mis à part, la particularité signalée dans la note ci-dessus, et en notant GiNj, i étant la valeur du Groupe et j celle du Niveau, la carte présente les données dans cet ordre:

Le schéma simplifié de la gestion du clavier par le serveur X avec son module XKB est donné par la figure suivante :

Sur ce schéma, vous remarquerez que :

• Le serveur X n'adresse pas lui même les symboles de touche aux applications. Ce sont Xlib et les toolkits qui le font en utilisant la carte du clavier vue précédemment et en se basant sur les "scancodes" et l'état du clavier contenus dans l’événement transmis par le serveur X.
• Le serveur X gère une variable appelée état du clavier et communique cette information aux librairies. En pratique, pour gérer cet état du clavier, il utilise le code de touche qui, rappelons le, ne représente pas que des caractères, mais aussi des fonctions à exécuter.

Vous avez vu précédemment que certaines touches du clavier étaient à l'origine du choix du symbole parmi ceux associés à un code de touche particulier. Pour que cela puisse se produire, il faut en réalité que deux conditions soient remplies :

1. que le code de touche soit associé à un symbole bien précis,
2. que ce symbole de touche soit mis en relation directe avec une des variables binaires de l'état du clavier.

Ainsi, par exemple, pour que la touche Alt gr provoque la sélection du symbole de touche de niveau 3, il faut que soient écrites dans les tables de symboles les lignes suivantes :

 key <RALT> { type[Group1]="ONE_LEVEL", symbols[Group1] = [ ISO_Level3_Shift ]
    };
  modifier_map Mod5  {ISO_Level3_Shift };

Le symbole de touche ISO_Level3_Shift est le symbole associé au niveau 3.

La variable Mod5 est une des variables qui font partie de l'état du clavier et qui sont prises en compte dans l'interprétation du niveau par les librairies xlib. Ces variables sont appelées «Modificateurs».

Les modificateurs présents dans l'état du clavier transmis aux librairies sont les suivants :

Si vous voulez savoir à quelle fonction de modification sont associés ces modificateurs, saisissez dans un terminal la commande suivante:

xmodmap -pm

Le résultat devraient ressembler à ceci :

xmodmap:  up to 4 keys per modifier, (keycodes in parentheses):

shift       Shift_L (0x32),  Shift_R (0x3e)
lock        Caps_Lock (0x42)
control     Control_L (0x25),  Control_R (0x69)
mod1        Alt_L (0x85),  Meta_L (0xcd)
mod2        Num_Lock (0x4d)
mod3      
mod4        Super_L (0x40),  Super_R (0x86),  Super_L (0xce),  Hyper_L (0xcf)
mod5        ISO_Level3_Shift (0x5c),  Mode_switch (0xcb)

Vous pouvez voir ici entre autres, que le modificateur shift est associé aux touches qui sont elles mêmes associées aux symboles Shift_L ¹⁴⁾ et Shift_R ¹⁵⁾ et que le passage en niveau 3 se fait par la touche qui est associée au symbole ISO_Level3_Shift.

Pour que les modificateurs Mod1 à Mod5 aient un effet déterminé sur le choix du symbole de touche, il faut qu'ils soient mis en correspondance avec un symbole de touche modificateur, par une instruction du type :

modifier_map Mod2   { Num_Lock };

ou d'une façon plus générique :

modifier_map nomModficateur   { NomSymbole };

Des exemples de symboles de touche possédant une fonction modificatrice sont : ISO_Level3_Shift, Num_Lock, ISO_Level5_Shift, Caps_Lock…
Le fichier /usr/include/X11/keysymdef.h présente tous les symboles de touche utilisés dans le système ; les symboles de touche à fonction modificatrice y apparaissent dans des sections repérées par le titre «modifiers».

La table de clavier étant divisée en groupes, il faut donc que l'état du clavier comprenne une information sur le numéro de groupe pour le sélectionner. Cette information est bien présente dans l'état du clavier, à coté des modificateurs qui, pour leur part, permettent de sélectionner le bon niveau.

Le type de touche précise la manière dont sont pris en compte les modificateurs pour sélectionner le symbole de touche parmi tous ceux qui, classés par niveaux, font partie de sa définition.
Les différents types de touches sont définis dans les fichiers placés dans le dossier /usr/share/X11/xkb/types et sont de la forme

type 'NomDeType '{' Instructions '};

. Parmi les instructions, on peut rencontrer les instructions suivantes :

• modifiers = <liste de modificateurs> : il s'agit de la liste des modificateurs qui sont repris dans la définition du type.
• map[<combinaison de modificateurs>] = <nom du niveau> : c'est la combinaison de modificateurs correspondant au nom du niveau indiqué.
  Les noms reconnus par le programme xmodmap vont de Level1 à Level8. Au delà il faut utiliser une valeur numérique, mais il y a peu de chances que vous en ayez besoin.
• level_name[<nom normalisé>] = <nom symbolique libre> : xkb ne fait aucun usage de ces noms symboliques, mais ils sont néanmoins requis. Ils servent dans l'affichage des agencements.
• preserve[…] = … : Reportez vous aux documentations citées en référence ¹⁶⁾ pour des éclaircissements sur cette instruction dont la compréhension est difficile aux non programmeurs, et n'est pas indispensable ici.
  

Voici un exemple de définition de type :

    type "ALPHABETIC" {
        modifiers = Shift+Lock;
        map[Shift] = Level2;
        map[Lock] = Level2;
        level_name[Level1] = "Base";
        level_name[Level2] = "Caps";
    };

S'agissant ici de touches purement alphabétiques, il n'y a besoin que de la définition des symboles de touche affectés aux différents niveaux standards, soit deux niveaux seulement.

Et pour terminer un type couramment rencontré :

    type "FOUR_LEVEL_ALPHABETIC" {
	modifiers = Shift+Lock+LevelThree;
	map[None] = Level1;
	map[Shift] = Level2;
	map[Lock]  = Level2;
	map[LevelThree] = Level3;
	map[Shift+LevelThree] = Level4;
	map[Lock+LevelThree] =  Level4;
	map[Lock+Shift+LevelThree] =  Level3;
	level_name[Level1] = "Base";
	level_name[Level2] = "Shift";
	level_name[Level3] = "Alt Base";
	level_name[Level4] = "Shift Alt";
    };

xkb attache aux touches, les types par défaut suivants :

• ONE_LEVEL ¹⁷⁾ : pour les touches qui ne possèdent qu'un seul symbole et qui est indépendant des modificateurs. Par exemple Enter, Escape, Space, etc…
• TWO_LEVEL ¹⁸⁾ : pour les touches à deux niveaux non alphabétiques. Le deuxième niveau est choisi par le modificateur Shift mais ne fait pas intervenir le modificateur Lock. Des exemples de telles touches sont sur un clavier AZERTY standard: 1/€€,
• ALPHABETIC : pour les touches alphabétiques. Elles possèdent deux niveaux également mais sont dépendantes de Shift et de Lock.
• "KEYPAD" ¹⁹⁾: Il s'agit de touches supplémentaires, sur certains claviers, regroupées en carré comprenant le plus souvent les touches numériques et les touches de direction. Elles ont deux niveaux aussi, mais dépendent de Shift et de NumLock. NumLock est un symbole de touche qui, lorsqu'il est attaché à un des modificateurs standards Mod1 à Mod5, lui confère une fonction de verrouillage de la fonction numérique des touches du pavé.

Chacun des fichiers contenus dans le dossier /usr/share/X11/xkb/symbols a le contenu suivant

key codeDeTouche	{description};

où codeDeTouche est le code de la touche tel qu'expliqué plus haut, de la forme <xxxx> et où la partie entre accolades comprend la définition proprement dite. Cette définition peut porter sur de nombreux paramètres qu'il est difficile de présenter tous ici sans entrer dans des considérations complexes qui dépassent le besoin de ce tutoriel.
Pour une présentation exhaustive reportez-vous aux documents cités en référence en fin de page.

Ouvrez par exemple le fichier /usr/share/X11/xkb/symbols/latin pour y trouver des définitions de touches sous la forme suivante :

    key <AD01>	{ [         q,          Q,           at,  Greek_OMEGA ]	};
    key <AD02>	{ [         w,          W,      lstroke,      Lstroke ]	};
    key <AD03>	{ [         e,          E,            e,            E ]	};
    key <AD04>	{ [         r,          R,    paragraph,   registered ]	};
    key <AD05>	{ [         t,          T,       tslash,       Tslash ]	};
    key <AD06>	{ [         y,          Y,    leftarrow,          yen ]	};

Il s'agit ici de la déclaration de simples touches alphabétiques pour laquelle sont indiqués les symboles de touche des quatre niveaux qu'elle prévoit.

Vous pourrez également trouver dans certains fichiers des lignes attribuant à la touche un type qui aura été renseigné dans un des fichiers du dossier /usr/share/X11/xkb/types et qui auront la forme

type = ..., or type[numéroGroupe] = ...

par exemple

type[Group1]="ONE_LEVEL",type[Group2]="TWO_LEVEL",

Il existe également des lignes qui attribuent les symboles de touche aux différents niveaux des différents groupes

symbols[...] = ...

par exemple :

symbols[Group1] = [ ISO_Level3_Shift, ISO_Next_Group ],

Lorsque la description ne comprend que des symboles de touche, il est possible de se contenter simplement de la partie entre crochets, par exemple :

key <AE02>	{ [         2,   quotedbl,           at,    oneeighth ]	};

D'une façon assez générale, les fichiers de configuration se présentent comme une suite de sections de la forme suivante :

[ Drapeaux ] TypeDeFichier [ NomDeSection ] '{' [ Instructions ] '};:

Un seul de ces drapeaux est utilisé par xkb : default. La section marquée default est celle qui est prise en compte lorsqu'une référence au fichier est faite sans mentionner le nom de la section.

Les autres noms sont à destination de l'utilisateur pour l'aider à se repérer. Ces noms sont assez évocateurs pour qu'on ne s'attarde pas sur leur explication.

Il représente le type du fichier parmi ceux énumérés ci-après :

Il attribue un nom à la section. Pour les instructions d'inclusion de fichier, ou de partie de fichier, une référence à une section particulière pourra être faite en utilisant ce nom.

Les instructions dépendent du type de fichier et sont expliqués dans les différentes sections traitant de ces fichiers. Par exemple, dans un fichier du dossier symbols, on peut trouver une instruction de définition des symboles attachés aux différents de cette touche telle que :

key <AC01>	{ [                q,                Q,           adiaeresis,            Adiaeresis ] }; // q Q ä Ä

D'une façon générale, les fichiers de configuration n'ont pas une présentation où ceux-ci seraient indépendants les uns des autres. Au contraire, ils sont en général très imbriqués, faisant appel, par des instructions include, à des parties d'autres fichier de même type. Ceci rend d'ailleurs la lecture d'une configuration donnée assez difficile.

Les programmeurs n'ont pas besoin d'explication sur cette instruction présente dans nombre de langages de programmation. Pour les autres disons qu'elle permet d'inclure, à l'endroit où elle est placée, le contenu textuel de ce à quoi elle fait référence, comme si ce texte avait été placé directement à cet endroit.

Le fait de procéder par inclusions, parfois en cascade, conduit à une possibilité accrue de voir un élément, tel qu'une définition de touche par exemple, décrit ou défini plusieurs fois. Ceci conduit à se poser la question de ce qui se passe quand ces déclarations multiples sont en conflit. C'est à ce stade que les modes de fusion interviennent.
Avant de voir comment faire appel à eux, en voici une courte description :

• Sans autre déclaration qui le contredise à l'intérieur de l'élément inclus, lors de l'inclusion d'un élément , le mode override est appliqué par défaut.
• Si l'inclusion porte sur une suite d'éléments reliés par le signe +, les éléments ajoutés sont fusionnés entre eux avec le mode override. Les déclarations internes peuvent néanmoins contredire ce principe.
• Si l'inclusion porte sur une suite d'éléments reliés par le signe |, les éléments ajoutés sont fusionnés entre eux avec le mode augment. Les déclarations internes peuvent néanmoins contredire ce principe.
• Le mode de fusion par défaut, override, peut être contredit en remplaçant le terme include par le nom d'un mode d'insertion. Par exemple, dans un fichier de symboles :

replace «fr(oss_nodeadkeys)"

signifie que les déclarations du fichier fr doivent être incluse en appliquant le mode replace et non pas le mode par défaut override. Les déclarations internes peuvent néanmoins contredire ce principe.

• Pour finir, un appel interne à un mode de fusion, l'emporte sur une déclaration antérieure, par exemple :

 
 replace key <HYPR> {
    vmods = NumLock,
    symbols[Group1] = [ NoSymbol ],
    actions[Group1] = [ SetMods(modifiers=NumLock) ]
  };

signifie que cette nouvelle définition de la touche <HYPR> annule et remplace toutes les définitions précédentes de cette touche.

Les pages Créer et utiliser un agencement de clavier personnalisé et Exemple de création d'un agencement de clavier personnalisé décrivent, dans les grandes lignes pour la première et, très en détails pour la seconde, la démarche d'écriture d'un agencement personnalisé.

Les bases théoriques de cette page sont accessibles sur le site de Ivan Pascal, qui traite d'une manière exhaustive tout ce qui n'a pu être qu'effleuré ici. Ce texte, bien écrit, requiert néanmoins une attention soutenue, en particulier, à qui n'est pas un programmeur.

Contributeurs: jaaf64

Notes