This slide include description and reference for Korean input processing in the Linux desktop.

1. 리눅스 데스크톱의
한국어 입력 개요
2018.05.19
Changwoo Ryu <cwryu@debian.org>

2. ● 단순화해서 설명합니다

3. 하드웨어
● Intel 8042 (AT 이후, “PS/2” 키보드 컨트롤러)
○ 요즘은 one-chip으로 메인 보드 칩셋에 내장
● USB HID (Human Interface Device) class
● Bluetooth HID (Human Interface Device) profile
● 각 표준에서 정한 하드웨어 키 코드가 (또는 “hardware scancode”) 입력됨.

4. OS
● Linux “input” subsystem 키코드로 변환
● Documentation/input/event-codes.txt
● /usr/include/linux/input-event-codes.h
● 리눅스 드라이버에서 하드웨어 코드를 리눅스 이벤트 코드 (“event code”) 변환
● "evdev" 인터페이스를 통해 유저랜드에서 접근 (/dev/input/event0)

5. GUI server (xorg / wayland compositor)
● (libinput - 키보드 포함 각종 입력 처리)
● XKB - 입력된 HW/OS 의존 키 코드를 논리적 코드로 (“key symbol”) 변환
○ 사용자 설정에 따라 달라짐. 예: Dvorak 사용, 독일어 AZERTY 레이아웃 사용
○ /usr/include/xkbcommon/xkbcommon-keysyms.h
○ 이름처럼 xorg용으로 만들어졌지만 wayland에서도 계속 사용
○ 한국어용 설정도 있음 - 오른쪽 Alt/Ctrl를 한영전환/한자 키로 바꾸기
● 한글?
○ XKB_KEY_Hangul_Kiyeog 등 한글 심볼 정의가 들어 있음 (?!)
○ 하지만 사용하지 않고 한글 입력할 때도 알파벳 사용. 그렇게 하려면 한영 전환, 두벌식 세벌식
설정 등을 GUI server에서 처리해야 하는데 어려움
● 이 키 이벤트가 포커스가 있는 app으로 전달되는데..

6. GUI client
● 이 key event를 받아서 아무 생각 없이 symbol을 뿌리면 서양 전용 GUI가 됨
● 텍스트 입력 상황일 경우, 이 event를 “입력기”에 의뢰를 하고 결과물 텍스트를
받아옴

7. 입력기 용어
● 입력기 (input method)
○ server - ibus 등의 입력기
○ client - 각 GUI app, 보통 GTK+같은 GUI toolkit에서 처리
● 동작
○ preedit - 입력 중인 글자
■ root - 디스플레이의 구석에 표시 - 사용자 시선 분산으로 불편
■ off-the-spot - 해당 입력 창의 한 구석에 표시 - 마찬가지로 불편
■ over-the-spot - 입력 위치 위에 겹쳐서 쓰기 - font나 style 불일치 등의 문제 흔히 발생
■ on-the-spot - client가 직접 쓰기 - 가장 이상적이지만 GUI toolkit마다 고려해야 함
○ candidate - 사전 선택, 일본어/중국어의 경우에는 고려할 게 많음
○ commit - 확정된 입력 텍스트

8. XIM
● X Input Method
● 1993-1994, 아직도 최후의 대안인 레가시
● 실패 이유
○ 다른 X11 명세와 마찬가지로 spec이 너무 일반적
■ root, off-the-spot, over-the-spot, on-the-spot 클라이언트별로 다른 방식을 모두 지원하자
니 위치 정보 전달, 폰트 정보 전달 등 걸림돌이 많음
■ ibus, uim도 over-the-spot, on-the-spot 정도만 구현
○ reference 코드가 (IMdkit) 완전하지 않았고 버그 많았음
○ GUI toolkit인 Motif의 구현도 버그 많았고 closed-source라 고칠 수 없었음

9. 시나리오 - XIM
X server App XIM server
Event Event
Preedit,
Commit

10. IBus, UIM, FCITX 등 입력기 프레임워크
● 다국어 입력 등 편리
● GUI toolkit마다 입력기 플러그인(“immodule”)을 붙일 수 있게 되면서 용이해짐
○ gtk 2 이후, qt 3 이후
● 장점: 각각의 모듈은 각자 역할에 집중하면 됨. 통신, 툴킷, UI 등에 신경 쓸 필
요가 적음.
● 단점: 모든 입력기가 각 GUI toolkit마다 특정 입력기에 대한 고려를 하는 상황

11. IBus
IBus
daemon
engine
(hangul …)
ibus client
(gtk, qt)
XIM
compat
XIM client
ibus server
candidate
UI,
settings, ...

12. 시나리오 - IBus
X /
Wayland
App IBus server
Event Event
Preedit,
Commit

13. GUI 서버에서 입력기 처리
● wayland 프로토콜로 이런 게 있으나.. wl_input_method, wl_input_panel,
wl_text_model
○ http://mirrors.ustc.edu.cn/kde-
application/akademy/2012/slides/Wayland_Choosing_a_Better_Input_Method_Architecture_-
_Michael_Hasselmann.pdf
○ ibus-wayland
○ weston에만 구현
● mutter/gnome-shell 3.30 / 3.28.1 부터 “gtk-text-input” 프로토콜 추가
● 직접 ibus에 연결해서 받은 결과물을 클라이언트에 전달
● gtk에 ibus immodule 필요없어지고 wayland “gtk-text-input” 지원 필요
● 장점: GUI toolkit에서 입력기 의존 처리가 필요 없음. 스크린 키보드, 필기 입력,
음성 입력 등 데스크톱 연동이 쉬움.
● 단점: 표준화가 쉽지 않음. gtk-text-input은 gtk/gnome 전용

14. 시나리오 - IBus from GUI server
gnome-shell /
mutter
App
IBus server
Event
Preedit,
Commit
Preedit,
Commit

15. 보너스: libhangul
● “한글 오토마타” 알고리즘 구현
● 키를 입력하면 그 상태의 commit과 preedit string 상태를 알 수 있다.
● 한자 사전 검색
HangulInputContext* hangul_ic_new(const char* keyboard);
void hangul_ic_delete(HangulInputContext *hic);
bool hangul_ic_process(HangulInputContext *hic, int ascii);
const ucschar* hangul_ic_get_preedit_string(HangulInputContext *hic);
const ucschar* hangul_ic_get_commit_string(HangulInputContext *hic);

16. #include <hangul.h>
#include <glib.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
HangulInputContext *ic = hangul_ic_new("2");
for (char* k = &argv[1][0]; *k; k++)
hangul_ic_process(ic, *k);
const ucschar* preedit = hangul_ic_get_preedit_string(ic);
const ucschar* commit = hangul_ic_get_commit_string(ic);
// encoding conversion and print
char *str;
str = g_ucs4_to_utf8(commit, hangul_syllable_len(commit, -1), NULL, NULL, NULL);
printf("commit: %sn", str); g_free(str);
str = g_ucs4_to_utf8(preedit, hangul_syllable_len(preedit, -1), NULL, NULL, NULL);
printf("preedit: %sn", str); g_free(str);
hangul_ic_delete(ic);
}
$ ./a.out rmsh
commit: 그
preedit: 노
$

17. 정리
● 앞으로는?
○ 여러가지가 호환성 유지되면서 변화
○ XIM은 없어지겠지…
○ 마지막 GUI server 쪽에서 입력기에 연결하는 방식이 더 발전적
● 입력 문제는 입력기 탓만 하기에는 여러가지 엮인 소프트웨어가 많다
○ 관련된 여러가지 데스크톱 소프트웨어의 이슈와 개발 방향에 관심이 필요