Ponadto TeX, jak każdy prawdziwy program public domain, jest dostępny łącznie z kodem źródłowym i został zaimplementowany praktycznie na każdej platformie. W rezultacie użytkownicy TeX-a na całym świecie mogą się porozumiewać (np. wymieniać dokumenty poprzez pocztę elektroniczną) bez względu na to, na jakim sprzęcie pracują. TeX działa tak samo na wszystkich platformach.
Wreszcie TeX jest oprogramowaniem otwartym, przez co rozumieć należy jego zdolność do współpracy z innymi programami. Częstą sytuacją jest wykorzystanie TeX-a -- programu, który doskonale działa w trybie wsadowym -- jako ważnego elementu zautomatyzowanych systemów publikacyjnych, np. opartych na standardzie SGML.
Słowo TeX oznacza także pewien wyspecjalizowany język programowania.
Jak każdy język programowania, TeX ma specyficzną składnię
(zawiera m.in. zmienne, instrukcje podstawienia i instrukcje warunkowe,
ale informacja ta nie powinna odstraszyć początkującego użytkownika)
oraz pozwala definiować nowe funkcje. Pomiędzy działaniem programu
TeX a działaniem kompilatora, takiego jak np. gcc,
istnieje duże podobieństwo.
TeX czyta plik źródłowy tworząc plik wynikowy, podobnie jak
w wyniku kompilacji z pliku źródłowego powstaje program.
Plik wynikowy tworzony przez TeX jest niezależny od platformy
(może być przenoszony na dowolny komputer lub system operacyjny),
a także urządzenia, które go wyświetli lub wydrukuje.
TeX to skomplikowany system, w którego skład wchodzi wiele (kilka tysięcy) plików. W tym tekście omówiono rolę i przeznaczenie najważniejszych programów i typów plików wchodzących w skład systemu TeX. Tekst ten nie jest natomiast opisem TeX-a jako języka programowania (patrz: Podręczniki dla początkujących).
tex
(lub tex.exe), uruchamiany z różnymi parametrami, np.
tex --ini czy tex /i oznacza
uruchomienie programu tex w celu utworzenia tzw.
formatu.
TeX zna około 300 instrukcji podstawowych (wbudowanych), tworzących jądro
języka. W codziennej pracy użytkownik nie posługuje się
instrukcjami wbudowanymi, ponieważ operują one na zbyt niskim poziomie
abstrakcji. Użytkownik posługuje się instrukcjami (makrodefinicjami,
makrami) zdefiniowanymi za pomocą instrukcji wbudowanych. Zbiór
takich instrukcji oraz wzorce dzielenia wyrazów dla różnych języków są
czytane podczas uruchamiania tex-a z parametrem
--ini i, po przetworzeniu,
zapisywane do pliku, który nazywamy formatem. Plik formatu ma
zwyczajowe rozszerzenie .fmt. Powszechnie używane formaty
to: Plain (format zaprojektowany przez D.E. Knutha), LaTeX, AMSTeX
i ConTeXt.
Istnieje oczywiście więcej formatów i użytkownik ma pełną swobodę
tworzenia własnego formatu, przeznaczonego do specyficznych zadań.
Kiedy potrzebujemy wygenerować format? Najczęściej w wypadku
zmiany zestawu potrzebnych wzorców dzielenia wyrazów, aktualizacji makr
(dotyczy to szczególnie LaTeX-a) albo użycia nowszej wersji samego programu.
Pierwszą rzeczą, którą wykonuje program tex (lub
jego wersja rozszerzona pdftex),
po uruchomieniu, jest przeczytanie formatu. Program umożliwia
przełączanie pomiędzy poszczególnymi wzorcami dzielenia wyrazów, ale nie
potrafi dołączyć nowego.
We współczesnych instalacjach uruchomienie programu o nazwie
tex bez podawania dodatkowych parametrów tożsame jest
z uruchomieniem TeX-a wraz z formatem Plain. Z kolei
uruchomienie np. polecenia latex oznacza uruchomienie
TeX-a z formatem LaTeX itp. Z punktu widzenia przeciętnego
użytkownika nieistotne jest, czy takie polecenie zapisane jest na dysku
pod nazwą latex (Unix), latex.exe (Windows),
czy latex.bat (DOS).
Więcej o tworzeniu formatów -- patrz:
Generowanie formatów
Oprócz wersji standardowej programu TeX dostępne są jego wersje rozszerzone, wzbogacone o nowe elementy funkcjonalne.
.tex lub
.ltx, to zwykły plik tekstowy (ASCII). TeX nie ma nic wspólnego
z jego utworzeniem czy modyfikowaniem. Dokument źródłowy
tworzymy/modyfikujemy za pomocą edytora emacs, vi,
joe, czy jakiegoś innego przez nas ulubionego. Dla systemów
Windows dostępne są implementacje wymienionych edytorów, a także
wiele innych edytorów tekstowych o statusie public domain
bądź shareware. Jeszcze raz
należy podkreślić, że edytor musi zapisać plik jako zwykły plik tekstowy.
Dokument źródłowy może być także utworzony automatycznie, np. przez
odpowiedni skrypt Perlowy. Plik źródłowy zawiera tekst oraz polecenia języka TeX. Jeżeli polecenia opisują wygląd dokumentu, to mówimy o formatowaniu wizualnym, a jeżeli dotyczą jego logicznej struktury, to mówimy o formatowaniu logicznym. Formatowanie logiczne operuje takimi pojęciami, jak tytuł rozdziału, tytuł punktu, tabela, tytuł tabeli, odsyłacz itp. Formatowanie wizualne to odstępy, stopień i krój pisma, kolory itp. Posługując się TeX-em możemy wykorzystywać oba sposoby formatowania. W przypadku tworzenia większych dokumentów znakowanie logiczne ma zdecydowaną przewagę nad wizualnym, zwiększa wygodę pracy i jej wydajność. Formaty LaTeX i AMSTeX umożliwiają znakowanie logiczne. Format Plain nie definiuje struktury dokumentu, umożliwia w zasadzie znakowanie wizualne, ale pozwala użytkownikowi na pełną swobodę definiowania dowolnej struktury logicznej i na pełne sterowanie procesem składu. Innymi słowy: LaTeX (czy AMSTeX) może być traktowany jako gotowy zbiór szablonów dla wielu typowych dokumentów, podczas gdy Plain wymaga samodzielnego ich zdefiniowania.
Z reguły na początku dokumentu źródłowego znajdują się instrukcje, które powodują, że zanim TeX rozpocznie składanie jakiegokolwiek tekstu, musi zapoznać się z zawartością innych plików, zawierających wymagane makra. Szczególnie dotyczy to formatu LaTeX, gdzie obowiązkowe jest wczytanie minimum pliku tzw. klasy dokumentu (patrz: LaTeX: pliki .cls, .clo, .sty i .fd).
.tfm, zwanych plikami metrycznymi. Tym samym nie ma żadnych
ograniczeń stosowanych fontów, wystarczy posiadanie odpowiednich plików
metrycznych. Dla każdego wykorzystywanego w dokumencie fontu, TeX
z odpowiedniego pliku .tfm pobiera informacje
o wymiarach znaków. Oprócz wymiarów (wysokość, szerokość, głębokość
znaku) plik .tfm zawiera informacje o podcięciach (kernach)
oraz spójkach (ligaturach). Nie ma natomiast informacji o kształcie
znaków, ponieważ te informacje nie są TeX-owi potrzebne. Więcej informacji
na temat fontów znajduje się w artykule
Fontowe ABC.
Wiele implementacji (np. teTeX) pozwala wygenerować brakujący plik
.tfm ,,w locie'', o ile odnalezione zostaną pliki
źródłowe fontu (pliki z rozszerzeniem .mf). Służy do tego
opisany w kolejnym punkcie program MetaFont.
.tfm) oraz pliki
zawierające mapy bitowe, definiujące kształty poszczególnych znaków
na podstawie plików źródłowych.
Pliki źródłowe MetaFont-a (mają one rozszerzenie .mf)
opisują znaki w sposób niezależny od rozdzielczości czy konkretnego
urządzenia drukującego.
Uwaga: znakomita większość użytkowników TeX-a nie ma potrzeby korzystania z programu MetaFont w inny sposób niż przez jego automatyczne uruchamianie do generowania brakujących fontów. Coraz częściej używane są fonty skalowalne Type 1 (PostScriptowe), ale warto nieco wiedzieć także i o tym programie.
System MetaFont, podobnie jak TeX, to język programowania i program
implementujący go.
Pliki źródłowe .mf przetwarzane są przez program mf
(w systemach DOS/MS Windows będzie to mf.exe).
Pierwszą rzeczą wykonywaną po uruchomieniu przez program mf
jest przeczytanie bazy, która jest tym, czym dla programu TeX
jest format.
Plik bazy ma zwyczajowe rozszerzenie .base
(lub .bas). W standardowym systemie TeX powinny się
znajdować dwa takie pliki: plain.base
i cm.base.
Po wczytaniu bazy MetaFont utworzy (zwykle) opisany wyżej plik
.tfm oraz plik zawierający kształty poszczególnych
znaków, zapisany w specyficznym dla sterowników TeX-owych bitmapowym
formacie PK. Mówiąc ściślej, MetaFont tworzy pliki w formacie
generic (.gf), ale w instalacjach TeX-a
automatycznie wywoływany jest program gftopk konwersji
do bardziej efektywnego formatu PK. Pliki takie mają rozszerzenie .pk lub
.999pk, gdzie 999 oznacza rozdzielczość fontu.
Przykładowo, font o nazwie plr10, w rozdzielczości 600
DPI będzie znajdował się w pliku plr10.600pk.
Tradycyjne, bitmapowe fonty TeX-owe nie są jedynymi, z których może korzystać TeX, np. możliwe jest korzystanie z fontów PostScriptowych lub w formacie TrueType.
Warto tu zwrócić uwagę na program MetaPost, będący mutacją MetaFont-a. Jest to doskonałe narzędzie do tworzenia grafiki obwiedniowej w postaci różnego rodzaju wykresów, schematów czy diagramów (również kolorowych).
Oryginalne fonty Computer Modern (CM) są 128-znakowe i nie zawierają kompletu polskich znaków. Znaki diakrytyczne, niezbędne do składu po polsku i w innych językach europejskich, dostępne są w 256-znakowych fontach European Computer Modern (EC), opracowanych na podstawie fontów CM przez Joerga Knappena i wiele innych osób. Każda współczesna dystrybucja TeX-a zawiera zarówno fonty CM, jak i EC. Układ znaków w zakresie kodów 0--127 fontów EC różni się nieco od układu CM i w zasadzie tylko LaTeX zapewnia mechanizmy przełączania się między nimi (dla użytkownika jest to prawie niewidoczne). Dostępne są ponadto fonty PL, w pełni zgodne z CM, zawierające dodatkowo wszystkie polskie znaki diakrytyczne oraz cudzysłowy stosowane w polskiej typografii. Fonty CM i PL są dostępne (w odróżnieniu od fontów EC) także w postaci fontów PostScriptowych (skalowalnych).
Omówienie dostępnych polskich fontów, przygotowanych specjalnie dla systemu TeX, zawarto w artykule Polskie fonty komputerowe.
.dvi, który może być wyświetlony na
ekranie bądź wydrukowany. Plik .dvi zawiera dla każdego znaku na
stronie jego współrzędne oraz informację, z jakiego fontu pochodzi dany
znak, nie zawiera natomiast definicji kształtów znaków. Do wydrukowania lub
wyświetlenia na ekranie pliku .dvi potrzebny jest odrębny
program zwany sterownikiem. W systemach Unix takim sterownikiem
ekranowym jest np. program xdvi, w Windows
dviout lub yap. Dopiero sterownik korzysta
z plików zawierających definicje kształtów znaków (np. z plików
PK).
Plik .dvi można zamienić na plik w formacie PostScript.
Służy do tego program dvips. Wynikowy plik możemy wydrukować
bezpośrednio na drukarce PostScriptowej, a także wyświetlić na ekranie
lub wydrukować na dowolnej innej drukarce, wykorzystując interpreter tego
języka Ghostscript.
Użycie docelowego formatu PostScript otwiera wiele nowych możliwości, niemożliwych do realizacji w tradycyjnym systemie TeX/LaTeX. Najważniejsze to: dołączanie praktycznie dowolnej grafiki (wektorowej, bitmapowej, kolorowej itd.), wykorzystanie kolorów w dokumencie czy korzystanie z różnych krojów pisma w formacie Adobe Type 1 (PostScriptowych). Więcej informacji na temat fontów i grafiki: Instalowanie fontów Type 1/True Type oraz Włączanie grafik do dokumentów LaTeX2e (plik PDF, ok. 800kb).
.log zawiera komunikaty i ewentualne ostrzeżenia
TeX-a, wygenerowane podczas kompilacji dokumentu. Przeglądanie tego
pliku może być często pomocne w diagnostyce błędów.
.tfm, LaTeX czyta także
pliki .cls
i .clo (klasy) oraz .sty (pakiety). Klasa to
plik(i) zawierający specyficzne instrukcje służące do sformatowania dokumentu
określonego typu, np. książki, artykułu czy listu. Wczytanie pliku klasy
jest w LaTeX-u obowiązkowe. Pliki .sty rozszerzają
możliwości LaTeX-a. Podstawowy LaTeX nie umożliwia np. dołączania grafiki,
kolorowania tekstu, automatycznego łamania długich tabel itd. Do wykonania
takich zadań służą właśnie pakiety.
Klasy i pakiety LaTeX-a są dystrybuowane w postaci plików
z rozszerzeniem .dtx.
Plik taki zawiera definicje poleceń dla LaTeX-a oraz dokumentację pakietu
(opis techniczny i podręcznik użytkownika).
Instalacja pakietu dostarczonego w pliku (lub plikach)
.dtx polega na skompilowaniu pliku o nazwie
takiej jak nazwa pliku .dtx,
ale z rozszerzeniem .ins (zwykle plikowi .dtx
towarzyszy odpowiadający mu plik .ins):
tex plik.ins
W rezultacie otrzymujemy wiele plików (o rozszerzeniach
.cls, .sty, .def
i .fd lub innych
rzadziej spotykanych). Wszystkie takie pliki umieszczamy
w katalogu, w którym LaTeX szuka plików tego typu
(w strukturze TDS -- patrz niżej -- będzie to podkatalog w ramach
texmf/tex/latex/).
W plikach z rozszerzeniami .fd znajdują się instrukcje
definiujące dostępne w danej instalacji LaTeX-owej fonty. Oznacza to,
że w przypadku posługiwania się LaTeX-em, sam plik .tfm nie
wystarczy do tego, żeby system potrafił z niego skorzystać. Konieczne
jest, aby font był ,,zarejestrowany'' w systemie. Rejestracja ta odbywa
się przez zainstalowanie odpowiedniego pliku .fd
w strukturze katalogów przeszukiwanych przez LaTeX-a.
Aby wydrukować dokumentację pakietu, należy skompilować plik
.dtx (polecenie latex plik.dtx). Czasem
niezbędne jest dwukrotne, a nawet trzykrotne uruchomienie tego
polecenia, dzięki czemu dokumentacja będzie zawierała prawidłowe odsyłacze,
spis treści itp.
Pliki .dtx i .ins nie są wykorzystywane
w codziennej pracy. Po zainstalowaniu pakietu
można je usunąć z systemu.
Polskie opisy wielu pakietów dostępne są w ramach Wirtualnej Akademii TeX-owej. Poszukiwanie potrzebnego pakietu może ułatwić zestawienie w układzie tematycznym.
.toc powstanie tylko wtedy, gdy dokument ma zawierać spis treści.
.toc,
.lot oraz .lof zawierają spisy treści,
tabel i rysunków.
LaTeX przetwarza dokument strona po stronie, dlatego w pojedynczym
przebiegu niemożliwe jest wstawienie spisu treści na początku
dokumentu, ponieważ jego treść nie jest jeszcze znana. Podobnie ma
się sprawa ze spisami tabel czy rysunków.
Rozwiązanie tego problemu jest tyle proste, co skuteczne.
Podczas pierwszej kompilacji do plików
pomocniczych zapisywane są odpowiednie informacje, które są następnie
wykorzystywane podczas drugiej kompilacji. Patrz też:
Spisy w LaTeX-u.
Podobna technika jest stosowana do wstawienia odsyłaczy.
Informacje niezbędne do ich prawidłowego zdefiniowania są
zapisywane do pliku z rozszerzeniem .aux.
.idx zawiera hasła skorowidza.
Hasła te powinny być następnie posortowane przez
program makeindex albo plmindex.
Drugi z tych programów, będący
zmodyfikowaną wersją pierwszego, jest zdolny do tworzenia skorowidza
zarówno według reguł angielskich, jak i polskich.
Wynikiem działania programu
makeindex/plmindex jest
plik z rozszerzeniem .ind, który zawiera
gotowy do przetworzenia przez LaTeX-a skorowidz.
Postacią tworzonego skorowidza można sterować w ograniczony sposób
za pomocą specjalnych instrukcji zapisanych w pliku
.ist (index style).
Dodatkowo powstający plik .ilg zawiera komunikaty pracy programu
makeindex/plmindex.
Patrz też
Wszystko o indeksowaniu.
.bib. Każda
pozycja jest oznaczona etykietą. W dokumencie LaTeX-owym zamiast pełnej
treści odwołania wstawiamy etykietę, którą podczas kompilacji LaTeX zapisuje
do pliku .aux. Na podstawie pliku .aux program
BibTeX tworzy spis bibliograficzny, obejmujący oczywiście tylko te pozycje
z pliku .bib, które były cytowane w dokumencie. Spis
jest formatowany według specyfikacji zawartej w pliku .bst
i zapisywany do pliku .bbl. Komunikaty programu BibTeX są
zapisywane do pliku .blg. Dwa kolejne przetworzenia dokumentu
powodują poprawne sformatowanie bibliografii i odwołań. Patrz też
Bibliografia w LaTeX-u.
tex
dostępne są jego rozszerzone wersje:
PDF, w trybie pracy
tworzącym standardowe pliki DVI pdfTeX jest w pełni
zgodny z programem TeX; pdfTeX wraz z zestawem odpowiednich
makr pozwala tworzyć interaktywne dokumenty hipertekstowe
i atrakcyjne prezentacje; od 2004 roku pdfTeX jest rozwijany jako
pdfeTeX (patrz niżej); obszerne omówienie pdfTeX-a zawiera
artykuł G. Sapijaszko:
Tworzenie dokumentów PDF
przy pomocy LaTeX-a (plik PDF, ok. 1mb).
DVI bądź PDF; od roku 2007 pdftex
i pdfetex to ten sam program;
W instalacji TeX-owej zgodnej z TDS wszystkie omówione wyżej składniki
systemu oprócz plików wykonywalnych (i oczywiście oprócz plików
tworzonych podczas pracy) mają swoje standardowe miejsce w katalogu, którego
korzeniem jest katalog texmf-dist. Umiejscowienie tego katalogu
w systemie plików jest zależne od lokalnej konfiguracji, np. w systemie
Linux może to być /usr/local/texlive/texmf-dist/, a w systemie
Windows np. C:\texlive\texmf-dist\. Warto tu podkreślić, że
z zawartości katalogu texmf-dist/ mogą korzystać różne systemy
operacyjne, wystarczy, aby został on udostępniony w instalacji sieciowej
lub zamontowany. Innymi słowy: zawartość texmf-dist/ jest
niezależna od platformy (komputera i systemu operacyjnego);
katalog z taką samą zawartością można mieć np. w pracy na maszynie
Sun z systemem Solaris i w domu na PC z Windows bądź Linux.
Poniżej wymieniono najważniejsze podkatalogi drzewa texmf-dist/:
texmf-dist/web2c/
texmf-dist/tex/
generic/ zawiera biblioteki współużytkowane przez różne
formaty;
latex/ zawiera biblioteki klas, stylów, plików
.def i .fd dla LaTeX-a.
Inne podkatalogi katalogu tex/ zawierają biblioteki
przeznaczone dla innych formatów.
texmf-dist/fonts/
source/ to miejsce, w którym znajdują się
źródłowe pliki MetaFonta; type1/ zawiera
fonty PostScriptowe (pliki .pfa
lub .pfb);
tfm/ zawiera pliki .tfm;
enc/ pliki przekodowań fontów zaś map/ pliki map
fontowych.
Mogą też znajdować się tam inne katalogi,
np. truetype/, jeżeli instalacja
wykorzystuje fonty w formacie TrueType.
texmf-dist/dvips/
cron (po upływie pewnego czasu
są automatycznie usuwane). W instalacjach jednostanowiskowych pliki PK
mogą być deponowane w katalogu ~/texmf/fonts/pk/ .
Wszystkie pliki programów znajdują się natomiast w osobnym katalogu, którego położenie jest zależne od konkretnej platformy i dystrybucji. Ponieważ jednak są one wszystkie w jednym miejscu ich odszukanie nie powinno stanowić problemu.
tex
(lub pochodnego, np. pdftex)
z parametrem --ini i przetworzeniu odpowiedniego
pliku inicjującego. Plik taki zawiera najczęściej deklaracje wczytania
pliku z makrami, wzorców przenoszenia wyrazów oraz ewentualne inne
polecenia dla TeX-a, wymagane
dla danego formatu. Dzięki takiemu podejściu możliwe było zbudowanie
programów, które ułatwiają generowanie różnorodnych formatów. Programy takie
nie tylko uruchamiają tex-a, ale też umieszczają wygenerowany
plik w odpowiednim katalogu instalacji, tworzą polecenie uruchamiania
TeX-a (lub jego odmian pdfTeX, eTeX, Omega) z danym formatem, wreszcie
odświeżają bazę danych instalacji (co przyspiesza znajdywanie potrzebnych
plików w codziennej pracy).
W przypadku formatu LaTeX (lub jego wersji pdflatex dla programu
pdfTeX, tworzącego od razu pliki PDF) niezbędne jest określenie wymaganych
w formacie wzorców przenoszenia wyrazów.
W LaTeX 2e zestaw reguł przenoszenia wyrazów jest
deklarowany w pliku o nazwie language.dat,
który znajduje się zwykle w podkatalogu
tex/generic/config/ lokalnej konfiguracji systemu
TeX bądź głównego katalogu instalacji. Modyfikacja
language.dat polega na usunięciu w tym pliku znaku
`%' przed deklaracją potrzebnych wzorców (dla języka polskiego jest to plhyph.tex)
i ewentualnym zablokowaniu takim znakiem
niepożądanych deklaracji wzorców dzielenia wyrazów. Reasumując, dla
formatu LaTeX (pdfLaTeX) należy najpierw wybrać potrzebne wzorce dzielenia wyrazów,
a następnie uruchomić generowanie formatu.
texmf-var/web2c/,
dedykowanym na lokalne
pliki danej instalacji. W podkatalogu web2c/ znajduje
się także plik konfiguracyjny fmtutil.cnf dla programu
fmtutil automatyzującego generowanie formatów.
Plik ten można modyfikować zgodnie z zawartymi w nim wskazówkami,
co zwykle polega na odblokowaniu deklaracji interesującego nas formatu
(usunięciu znaku komentarza #) bądź zablokowaniu deklaracji formatów
niepożądanych, po czym, po zapisaniu pliku,
uruchomienie programu: fmtutil --all
wygeneruje wszystkie zadeklarowane formaty, fmtutil --byfmt
nazwa_formatu wygeneruje dany format (fmtutil --help
wyświetla dostępne opcje).
Tyle teorii co dzieje się za kulisami. Obecnie w dystrybucji TeX Live
cały proces generowania formatów został zautomatyzowany: po instalacji pakietu
do obsługi danego języka aktualizowane są omówione wyżej pliki konfiguracyjne,
po czym generowne są pliki formatów dla wszystkich dostępnych odmian-silników
TeX-a.
MiKTeX Options, uruchamiające program mo.exe
(program można uruchomić także z wiersza poleceń). W podmenu
TeX Formats można wybrać potrzebny format, po czym,
po naciśnięciu przycisku Build, wygenerować go. Możliwe jest
deklarowanie nowych formatów. Deklaracje
formatów są przechowywane w pliku miktex/config/formats.ini
lokalnego (bądź, przy jego braku, głównego) drzewa instalacji.
Podobnie jak w dystrybucjach opartych
na Web2c, generowanie formatu LaTeX wymaga uprzedniego zadeklarowania
wymaganych wzorców przenoszenia wyrazów. Służy do tego podmenu
Languages (patrz uwagi zawarte powyżej, dotyczące formatu
LaTeX).
MiKTeX Options -- Formats zawiera deklaracje dla polskich
formatów mex, pdfmex.
Pliki formatów umieszczane są w podkatalogu miktex/fmt/
lokalnego drzewa instalacji (bądź, przy jego braku, głównego drzewa
instalacji).