lark/docs/ARCHITECTURE.md

Архитектура Lark DE

Обзор

Lark DE — среда рабочего стола на Rust для слабых устройств. Раскладка повторяет Windows 10 (панель задач и меню «Пуск»), оформление собрано по правилам Material 3 Expressive.

Документ описывает и то, что уже работает, и то, что запланировано. Разница отмечена явно: иначе план легко принять за текущее состояние.

Компоненты

1. Композитор

Ядро системы — Wayland-композитор на smithay.

Реализовано:

• Сессия Wayland: сокет создаётся сам, окружение наследуется потомками
• Управление окнами: создание, фокус, подъём, закрытие, очистка реестра
• Рендеринг через GlesRenderer smithay с отслеживанием повреждений
• Ввод: клавиатура, указатель, прокрутка; раскладка через xkbcommon
• xdg-shell для приложений, xdg-decoration, viewporter, presentation-time
• Декорации: скруглённый заголовок с подписью и кнопками со значками, перетаскивание, изменение размера за края и углы
• Рабочие области и переключатель окон по Alt+Tab

План:

• XWayland для приложений X11
• Бэкенд DRM/KMS для запуска без окна winit
• Эффекты: тени, анимации

Ключевые оптимизации:

• Ленивая композиция (damage tracking)
• Кэш растеризованных глифов
• Переиспользование буферов

2. Shell

Интерфейс пользователя: раскладка Windows 10, оформление Material 3 Expressive.

Реализовано:

• Панель (~48px): «Пуск», строка поиска, рабочие области, кнопки окон с подписями и индикаторами, значки трея, раскладка клавиатуры, часы и полоска «показать рабочий стол»
• Меню «Пуск»: полоса со списком приложений, настройками и питанием, поиск, список по алфавиту с группами, закреплённые плитки, прокрутка
• Рабочий стол: обои по теме оформления, значки приложений, двойной клик
• Настройки: тема, акцент, панель, рабочие области; применяются сразу и сохраняются в файл конфигурации
• Переключатель окон: Alt+Tab со списком названий

План:

• Системный трей: чтение состояний сети, звука и батареи
• Центр уведомлений
• Контекстное меню рабочего стола

3. Службы

Фоновые службы для системной функциональности. Сейчас это заготовки: потоки запускаются и завершаются, ничего не делая.

Служба	Ответственность	Состояние
powerd	Питание, яркость, сон, батарея	заготовка
networkd	Сетевой апплет (NetworkManager)	заготовка
audiod	Аудио-микшер (PipeWire)	заготовка
sessiond	Автозапуск, блокировка, выход	заготовка
notificationd	Очередь уведомлений	заготовка

Сетевой и аудио-апплеты требуют D-Bus. В тестовой среде этих служб нет, поэтому заглушки показывали бы неверные значения — это хуже, чем ничего.

4. Приложения

Собственные приложения на Rust. Пока не написаны: пункты меню «Пуск» запускают системные программы (thunar, alacritty и подобные), перебирая кандидатов до первого найденного. Настройки и рабочий стол встроены в shell: отдельного процесса и окна Wayland им не нужно.

План:

• Файловый менеджер
• Терминал
• Остальные приложения: почта, просмотр снимков, плеер

5. i18n

Мультиязычность через Fluent (.ftl).

• Языки: русский (ru-RU), английский (en-US)
• Структура: locales/{lang}/app.ftl

Схема взаимодействия

┌──────────────────────────────────────────┐
│              Lark (один процесс)          │
│                                           │
│  ┌────────────┐        ┌───────────────┐  │
│  │  Shell     │        │  Композитор   │  │
│  │  панель,   │◄──────►│  smithay,     │  │
│  │  меню, часы│        │  GLES, ввод   │  │
│  └────────────┘        └───────┬───────┘  │
│         ▲                      │          │
│         └──── растеризация ────┘          │
│              текста (fontdue)             │
└──────────────────┬───────────────────────┘
                   │ xdg-shell
                   ▼
            ┌─────────────┐
            │  Wayland    │
            │  клиенты    │
            └─────────────┘

Оболочка и композитор живут в одном процессе и обмениваются состоянием напрямую: общий сокет, общий растровщик текста, готовая раскладка панели. Отдельного канала между ними нет — это осознанное решение в пользу простоты на текущем этапе.

Рендеринг

Сейчас — GlesRenderer smithay поверх EGL. Тот же путь работает и на llvmpipe программной растеризации, поэтому композитор запускается в виртуальной машине без видеокарты.

Планировавшийся ранее wgpu не используется: smithay даёт готовый рендерер с отслеживанием повреждений, а второй графический стек только удвоил бы зависимости.

Свои элементы сцены (панель, меню, заголовки, обои) рисуются как текстуры: сплошная заливка — один буфер, текст — растр, построенный fontdue.

Программный холст

Интерфейс собирается на холсте (src/canvas.rs), а не из списка заливок: скругления, градиенты, тени, значки и текст — это разные фигуры, и списком прямоугольников их не описать. Холст рисует в буфер RGBA, а края фигур сглаживаются подвыборкой: пиксель считается закрытым на долю попавших в него точек.

Значки (src/shell/icons.rs) описаны в сетке 24×24 и рисуются теми же фигурами: кругами, отрезками и контурами. Готовых картинок нет намеренно — они заняли бы место в бинарном файле и не масштабировались бы с высотой панели.

Слои и кэш кадров

Каждый слой интерфейса (обои, значки рабочего стола, панель, меню, настройки, переключатель) держит свой буфер и отпечаток состояния. Буфер перерисовывается только при смене отпечатка; пока состояние прежнее, слой возвращает тот же буфер, и отслеживание повреждений smithay не видит изменений — кадр не отправляется вовсе. Это заметно экономит слабому устройству и кадры, и батарею.

Раскладка при этом считается каждый кадр (она дешёвая: ширины строк кэшированы в растровщике), поэтому попадание указателем всегда совпадает с нарисованным.

Порядок элементов

Элементы сцены отрисовываются в обратном порядке списка: последний элемент списка оказывается ниже всех. Поэтому слои добавляются сверху вниз — переключатель окон, настройки, меню, панель, значки, обои — и внутри слоя мелкие детали рисуются после фона. На порядок есть тесты: ошибка здесь не видна в коде, только на экране.

Конфигурация

• Формат: TOML
• Путь: ~/.config/lark/config.toml
• Секции: [compositor], [desktop], [panel], [theme], [decoration], [language], [keyboard], [input], [seat]