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[i3/i3] / docs / ipc
index 6572357704a92064a0b33cb7c830f22f10623e5d..8b767adebffa127bab432c2c9607b57ce491567b 100644 (file)
--- a/docs/ipc
+++ b/docs/ipc
@@ -1,7 +1,7 @@
 IPC interface (interprocess communication)
 ==========================================
 Michael Stapelberg <michael@i3wm.org>
 IPC interface (interprocess communication)
 ==========================================
 Michael Stapelberg <michael@i3wm.org>
-October 2014
+September 2017
 
 This document describes how to interface with i3 from a separate process. This
 is useful for example to remote-control i3 (to write test cases for example) or
 
 This document describes how to interface with i3 from a separate process. This
 is useful for example to remote-control i3 (to write test cases for example) or
@@ -50,38 +50,22 @@ The magic string currently is "i3-ipc" and will only be changed when a change
 in the IPC API is done which breaks compatibility (we hope that we don’t need
 to do that).
 
 in the IPC API is done which breaks compatibility (we hope that we don’t need
 to do that).
 
-Currently implemented message types are the following:
-
-COMMAND (0)::
-       The payload of the message is a command for i3 (like the commands you
-       can bind to keys in the configuration file) and will be executed
-       directly after receiving it.
-GET_WORKSPACES (1)::
-       Gets the current workspaces. The reply will be a JSON-encoded list of
-       workspaces (see the reply section).
-SUBSCRIBE (2)::
-       Subscribes your connection to certain events. See <<events>> for a
-       description of this message and the concept of events.
-GET_OUTPUTS (3)::
-       Gets the current outputs. The reply will be a JSON-encoded list of outputs
-       (see the reply section).
-GET_TREE (4)::
-       Gets the layout tree. i3 uses a tree as data structure which includes
-       every container. The reply will be the JSON-encoded tree (see the reply
-       section).
-GET_MARKS (5)::
-       Gets a list of marks (identifiers for containers to easily jump to them
-       later). The reply will be a JSON-encoded list of window marks (see
-       reply section).
-GET_BAR_CONFIG (6)::
-       Gets the configuration (as JSON map) of the workspace bar with the
-       given ID. If no ID is provided, an array with all configured bar IDs is
-       returned instead.
-GET_VERSION (7)::
-       Gets the version of i3. The reply will be a JSON-encoded dictionary
-       with the major, minor, patch and human-readable version.
-GET_BINDING_MODES (8)::
-        Gets a list of currently configured binding modes.
+.Currently implemented message types
+[options="header",cols="^10%,^20%,^20%,^50%"]
+|======================================================
+| Type (numeric) | Type (name) | Reply type | Purpose
+| 0 | +RUN_COMMAND+ | <<_command_reply,COMMAND>> | Run the payload as an i3 command (like the commands you can bind to keys).
+| 1 | +GET_WORKSPACES+ | <<_workspaces_reply,WORKSPACES>> | Get the list of current workspaces.
+| 2 | +SUBSCRIBE+ | <<_subscribe_reply,SUBSCRIBE>> | Subscribe this IPC connection to the event types specified in the message payload. See <<events>>.
+| 3 | +GET_OUTPUTS+ | <<_outputs_reply,OUTPUTS>> | Get the list of current outputs.
+| 4 | +GET_TREE+ | <<_tree_reply,TREE>> | Get the i3 layout tree.
+| 5 | +GET_MARKS+ | <<_marks_reply,MARKS>> | Gets the names of all currently set marks.
+| 6 | +GET_BAR_CONFIG+ | <<_bar_config_reply,BAR_CONFIG>> | Gets the specified bar configuration or the names of all bar configurations if payload is empty.
+| 7 | +GET_VERSION+ | <<_version_reply,VERSION>> | Gets the i3 version.
+| 8 | +GET_BINDING_MODES+ | <<_binding_modes_reply,BINDING_MODES>> | Gets the names of all currently configured binding modes.
+| 9 | +GET_CONFIG+ | <<_config_reply,CONFIG>> | Returns the last loaded i3 config.
+| 10 | +SEND_TICK+ | <<_tick_reply,TICK>> | Sends a tick event with the specified payload.
+|======================================================
 
 So, a typical message could look like this:
 --------------------------------------------------
 
 So, a typical message could look like this:
 --------------------------------------------------
@@ -124,7 +108,7 @@ payload.
 The following reply types are implemented:
 
 COMMAND (0)::
 The following reply types are implemented:
 
 COMMAND (0)::
-       Confirmation/Error code for the COMMAND message.
+       Confirmation/Error code for the RUN_COMMAND message.
 WORKSPACES (1)::
        Reply to the GET_WORKSPACES message.
 SUBSCRIBE (2)::
 WORKSPACES (1)::
        Reply to the GET_WORKSPACES message.
 SUBSCRIBE (2)::
@@ -141,7 +125,12 @@ VERSION (7)::
        Reply to the GET_VERSION message.
 BINDING_MODES (8)::
         Reply to the GET_BINDING_MODES message.
        Reply to the GET_VERSION message.
 BINDING_MODES (8)::
         Reply to the GET_BINDING_MODES message.
+GET_CONFIG (9)::
+       Reply to the GET_CONFIG message.
+TICK (10)::
+       Reply to the SEND_TICK message.
 
 
+[[_command_reply]]
 === COMMAND reply
 
 The reply consists of a list of serialized maps for each command that was
 === COMMAND reply
 
 The reply consists of a list of serialized maps for each command that was
@@ -153,6 +142,7 @@ human-readable error message in the property +error (string)+.
 [{ "success": true }]
 -------------------
 
 [{ "success": true }]
 -------------------
 
+[[_workspaces_reply]]
 === WORKSPACES reply
 
 The reply consists of a serialized list of workspaces. Each workspace has the
 === WORKSPACES reply
 
 The reply consists of a serialized list of workspaces. Each workspace has the
@@ -212,6 +202,7 @@ output (string)::
 ]
 -------------------
 
 ]
 -------------------
 
+[[_subscribe_reply]]
 === SUBSCRIBE reply
 
 The reply consists of a single serialized map. The only property is
 === SUBSCRIBE reply
 
 The reply consists of a single serialized map. The only property is
@@ -223,6 +214,7 @@ default) or whether a JSON parse error occurred.
 { "success": true }
 -------------------
 
 { "success": true }
 -------------------
 
+[[_outputs_reply]]
 === OUTPUTS reply
 
 The reply consists of a serialized list of outputs. Each output has the
 === OUTPUTS reply
 
 The reply consists of a serialized list of outputs. Each output has the
@@ -269,6 +261,7 @@ rect (map)::
 ]
 -------------------
 
 ]
 -------------------
 
+[[_tree_reply]]
 === TREE reply
 
 The reply consists of a serialized tree. Each node in the tree (representing
 === TREE reply
 
 The reply consists of a serialized tree. Each node in the tree (representing
@@ -335,9 +328,22 @@ window (integer)::
        containers. This ID corresponds to what xwininfo(1) and other
        X11-related tools display (usually in hex).
 urgent (bool)::
        containers. This ID corresponds to what xwininfo(1) and other
        X11-related tools display (usually in hex).
 urgent (bool)::
-       Whether this container (window or workspace) has the urgency hint set.
+       Whether this container (window, split container, floating container or
+       workspace) has the urgency hint set, directly or indirectly. All parent
+       containers up until the workspace container will be marked urgent if they
+       have at least one urgent child.
 focused (bool)::
        Whether this container is currently focused.
 focused (bool)::
        Whether this container is currently focused.
+focus (array of integer)::
+       List of child node IDs (see +nodes+, +floating_nodes+ and +id+) in focus
+       order. Traversing the tree by following the first entry in this array
+       will result in eventually reaching the one node with +focused+ set to
+       true.
+nodes (array of node)::
+       The tiling (i.e. non-floating) child containers of this node.
+floating_nodes (array of node)::
+       The floating child containers of this node. Only non-empty on nodes with
+       type +workspace+.
 
 Please note that in the following example, I have left out some keys/values
 which are not relevant for the type of the node. Otherwise, the example would
 
 Please note that in the following example, I have left out some keys/values
 which are not relevant for the type of the node. Otherwise, the example would
@@ -471,6 +477,7 @@ JSON dump:
 }
 ------------------------
 
 }
 ------------------------
 
+[[_marks_reply]]
 === MARKS reply
 
 The reply consists of a single array of strings for each container that has a
 === MARKS reply
 
 The reply consists of a single array of strings for each container that has a
@@ -479,6 +486,7 @@ The order of that array is undefined.
 
 If no window has a mark the response will be the empty array [].
 
 
 If no window has a mark the response will be the empty array [].
 
+[[_bar_config_reply]]
 === BAR_CONFIG reply
 
 This can be used by third-party workspace bars (especially i3bar, but others
 === BAR_CONFIG reply
 
 This can be used by third-party workspace bars (especially i3bar, but others
@@ -578,6 +586,7 @@ binding_mode_text/binding_mode_bg/binding_mode_border::
 }
 --------------
 
 }
 --------------
 
+[[_version_reply]]
 === VERSION reply
 
 The reply consists of a single JSON dictionary with the following keys:
 === VERSION reply
 
 The reply consists of a single JSON dictionary with the following keys:
@@ -610,6 +619,7 @@ loaded_config_file_name (string)::
 }
 -------------------
 
 }
 -------------------
 
+[[_binding_modes_reply]]
 === BINDING_MODES reply
 
 The reply consists of an array of all currently configured binding modes.
 === BINDING_MODES reply
 
 The reply consists of an array of all currently configured binding modes.
@@ -619,6 +629,31 @@ The reply consists of an array of all currently configured binding modes.
 ["default", "resize"]
 ---------------------
 
 ["default", "resize"]
 ---------------------
 
+[[_config_reply]]
+=== CONFIG reply
+
+The config reply is a map which currently only contains the "config" member,
+which is a string containing the config file as loaded by i3 most recently.
+
+*Example:*
+-------------------
+{ "config": "font pango:monospace 8\nbindsym Mod4+q exit\n" }
+-------------------
+
+[[_tick_reply]]
+=== TICK reply
+
+The reply is a map containing the "success" member. After the reply was
+received, the tick event has been written to all IPC connections which subscribe
+to tick events. UNIX sockets are usually buffered, but you can be certain that
+once you receive the tick event you just triggered, you must have received all
+events generated prior to the +SEND_TICK+ message (happened-before relation).
+
+*Example:*
+-------------------
+{ "success": true }
+-------------------
+
 == Events
 
 [[events]]
 == Events
 
 [[events]]
@@ -675,6 +710,10 @@ binding (5)::
        mouse
 shutdown (6)::
        Sent when the ipc shuts down because of a restart or exit by user command
        mouse
 shutdown (6)::
        Sent when the ipc shuts down because of a restart or exit by user command
+tick (7)::
+       Sent when the ipc client subscribes to the tick event (with +"first":
+       true+) or when any ipc client sends a SEND_TICK message (with +"first":
+       false+).
 
 *Example:*
 --------------------------------------------------------------------
 
 *Example:*
 --------------------------------------------------------------------
@@ -847,6 +886,27 @@ because of a user action such as a +restart+ or +exit+ command. The +change
 }
 ---------------------------
 
 }
 ---------------------------
 
+=== tick event
+
+This event is triggered by a subscription to tick events or by a +SEND_TICK+
+message.
+
+*Example (upon subscription):*
+--------------------------------------------------------------------------------
+{
+ "first": true,
+ "payload": ""
+}
+--------------------------------------------------------------------------------
+
+*Example (upon +SEND_TICK+ with a payload of +arbitrary string+):*
+--------------------------------------------------------------------------------
+{
+ "first": false,
+ "payload": "arbitrary string"
+}
+--------------------------------------------------------------------------------
+
 == See also (existing libraries)
 
 [[libraries]]
 == See also (existing libraries)
 
 [[libraries]]
@@ -862,6 +922,7 @@ C++::
        * https://github.com/drmgc/i3ipcpp
 Go::
        * https://github.com/mdirkse/i3ipc-go
        * https://github.com/drmgc/i3ipcpp
 Go::
        * https://github.com/mdirkse/i3ipc-go
+       * https://github.com/i3/go-i3
 JavaScript::
        * https://github.com/acrisci/i3ipc-gjs
 Lua::
 JavaScript::
        * https://github.com/acrisci/i3ipc-gjs
 Lua::
@@ -879,3 +940,66 @@ Rust::
        * https://github.com/tmerr/i3ipc-rs
 OCaml::
        * https://github.com/Armael/ocaml-i3ipc
        * https://github.com/tmerr/i3ipc-rs
 OCaml::
        * https://github.com/Armael/ocaml-i3ipc
+
+== Appendix A: Detecting byte order in memory-safe languages
+
+Some programming languages such as Go don’t offer a way to serialize data in the
+native byte order of the machine they’re running on without resorting to tricks
+involving the +unsafe+ package.
+
+The following technique can be used (and will not be broken by changes to i3) to
+detect the byte order i3 is using:
+
+1. The byte order dependent fields of an IPC message are message type and
+   payload length.
+
+   * The message type +RUN_COMMAND+ (0) is the same in big and little endian, so
+     we can use it in either byte order to elicit a reply from i3.
+
+   * The payload length 65536 + 256 (+0x00 01 01 00+) is the same in big and
+     little endian, and also small enough to not worry about memory allocations
+     of that size. We must use payloads of length 65536 + 256 in every message
+     we send, so that i3 will be able to read the entire message regardless of
+     the byte order it uses.
+
+2. Send a big endian encoded message of type +SUBSCRIBE+ (2) with payload `[]`
+   followed by 65536 + 256 - 2 +SPACE+ (ASCII 0x20) bytes.
+
+   * If i3 is running in big endian, this message is treated as a noop,
+     resulting in a +SUBSCRIBE+ reply with payload `{"success":true}`
+     footnote:[A small payload is important: that way, we circumvent dealing
+     with UNIX domain socket buffer sizes, whose size depends on the
+     implementation/operating system. Exhausting such a buffer results in an i3
+     deadlock unless you concurrently read and write, which — depending on the
+     programming language — makes the technique much more complicated.].
+
+   * If i3 is running in little endian, this message is read in its entirety due
+     to the byte order independent payload length, then
+     https://github.com/i3/i3/blob/d726d09d496577d1c337a4b97486f2c9fbc914f1/src/ipc.c#L1188[silently
+     discarded] due to the unknown message type.
+
+3. Send a byte order independent message, i.e. type +RUN_COMMAND+ (0) with
+   payload +nop byte order detection. padding:+, padded to 65536 + 256 bytes
+   with +a+ (ASCII 0x61) bytes. i3 will reply to this message with a reply of
+   type +COMMAND+ (0).
+
+   * The human-readable prefix is in there to not confuse readers of the i3 log.
+
+   * This messages serves as a synchronization primitive so that we know whether
+     i3 discarded the +SUBSCRIBE+ message or didn’t answer it yet.
+
+4. Receive a message header from i3, decoding the message type as big endian.
+
+   * If the message’s reply type is +COMMAND+ (0), i3 is running in little
+     endian (because the +SUBSCRIBE+ message was discarded). Decode the message
+     payload length as little endian, receive the message payload.
+
+   * If the message’s reply type is anything else, i3 is running in big endian
+     (because our big endian encoded +SUBSCRIBE+ message was answered). Decode
+     the message payload length in big endian, receive the message
+     payload. Then, receive the pending +COMMAND+ message reply in big endian.
+
+5. From here on out, send/receive all messages using the detected byte order.
+
+Find an example implementation of this technique in
+https://github.com/i3/go-i3/blob/master/byteorder.go