Bardzo krótka historia systemu

Słowo TeX oznacza także pewien wyspecjalizowany język programowania. Jak każdy język programowania, TeX posiada specyficzną składnię, zawierającą zmienne, instrukcje podstawienia i instrukcje warunkowe 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.

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 initex-a i, po przetworzeniu, zapisywane do pliku, który nazywamy formatem. Plik formatu ma zwyczajowe rozszerzenie .fmt. Trzy powszechnie używane formaty to: Plain D. E. Knutha, LaTeX oraz AMSTeX. Istnieje oczywiście więcej formatów i użytkownik ma pełną swobodę tworzenia własnego formatu, przeznaczonego do specyficznych zadań.

Program initex jest wykorzystywany tylko do generowania formatu (robimy to zwykle tylko raz). Natomiast virtex jest programem wykorzystywanym w normalnej pracy. Pierwszą rzeczą, którą wykonuje virtex, po uruchomieniu, jest przeczytanie formatu. Program virtex umożliwia przełączanie pomiędzy poszczególnymi wzorcami dzielenia wyrazów, ale nie potrafi dołączyć nowego.

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 pod względem wygody pracy i jej wydajności. 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 w pełni sterować 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 kolejnych plików.

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 we współczesnych dystrybucjach TeX-a automatycznie wywoływany jest program gftopk konwersji do 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.

Uwaga: znakomita większość użytkowników TeX-a nie ma potrzeby korzystania z Metafont-a w inny sposób niż jego automatyczne uruchamianie do generowania brakujących fontów.

Warto zwrócić natomiast uwagę na program Metapost, będący mutacją Metafont-a. Jest to doskonałe narzędzie do tworzenia grafiki obwiedniowej w postaci różnego rodzaju wykresów, schematów czy diagramów.

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. LaTeX zapewnia mechanizmy przełączania się między nimi i dla użytkownika jest to prawie niewidoczne. Ponadto istnieją jeszcze 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 także w postaci fontów PostScriptowych (skalowalnych).

Jeżeli tex nie jest w stanie odnaleźć pliku .tfm, wiele współczesnych dystrybucji (np. teTeX) pozwala wygenerować go ,,w locie''. Taka operacja oczywiście się uda, jeżeli odnalezione zostaną pliki źródłowe fontu (pliki z rozszerzeniem .mf).

Pakiety LaTeX-a są udostępniane w postaci plików z rozszerzeniem .dtx. Plik taki zawiera definicje poleceń dla LaTeX-a oraz dokumentację pakietu (opis techniczny i podręcznik użytkownika). Aby wydrukować tę dokumentację należy skompilować plik .dtx (polecenie latex plik.dtx). Instalacja pakietu dostarczonego w pliku (lub plikach) .dtx polega natomiast na skompilowaniu pliku o nazwie identycznej jak plik .dtx ale z rozszerzeniem .ins (zawsze jest tak, że plikowi .dtx towarzyszy odpowiadający mu plik .ins). W rezultacie otrzymujemy wiele plików (o rozszerzeniach .sty, .def i .fd lub innych rzadziej spotykanych). Wszystkie takie pliki umieszczamy w katalogu w którym LaTeX szuka plików cls, clo i sty. Pliki .dtx i .ins nie są wykorzystywane w codziennej pracy. Po zainstalowaniu pakietu można je usunąć z systemu.

Pliki .toc, .lot i .lof

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. Umiejscowienie tego katalogu w systemie plików jest zależne od lokalnej konfiguracji, np. w systemie Linux może to być /usr/TeX/texmf/, zaś w systemie Windows np. C:\tex\texmf\. Warto tu podkreślić, że z zawartości katalogu texmf/ mogą korzystać różne systemy operacyjne, wystarczy aby został on udostępniony w instalacji sieciowej lub zamontowany. Innymi słowy: zawartość texmf/ jest niezależna od platformy (komputera i systemu operacyjnego); katalog z taką samą zawartością możesz mieć w pracy na maszynie np. Sun z systemem Solaris i w domu na PC z Windows98. Poniżej wymieniono najważniejsze podkatalogi drzewa texmf/:

texmf/web2c/

znajdują się tu m.in. formaty i bazy MetaFont-owe oraz pliki konfiguracyjne instalacji.

texmf/tex/

podkatalogi tu zawarte są przeszukiwane przez program TeX, i tak np. latex/zawiera biblioteki klas, stylów, plików .def i .fd dla LaTeX-a. Inne podkatalogi katalogu tex/ zawierają biblioteki przeznaczone dla innych formatów.

texmf/fonts/

zawiera wszelkiego rodzaju pliki fontowe: podkatalog source/ to miejsce w którym znajdują się źródłowe pliki MetaFonta; type1/ zawiera fonty PostScriptowe (pliki .pfa lub .pfb); tfm/ pliki .tfm. Mogą też znajdować się tam inne katalogi, np. truetype/ jeżeli twoja instalacja wykorzystuje fonty w formacie TrueType.

texmf/dvips/

zawiera pliki konfiguracyjne i pomocnicze dla programu Dvips.

Wszystkie pliki wykonywalne 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.

Implementacje TeX-a

Generowanie formatów Plain, LaTeX i ConTeXt dla języka polskiego