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ヒューマンコンピュータインターフェースにおいて、Xキーボード拡張機能（XKB）はX Window Systemの一部であり、 X Window Systemコアプロトコルが提供する機能を超えてキーボードを制御する機能を拡張し、複数のキーボードレイアウトの使用を可能にします。
主な特徴は以下のとおりです。
XKBは、サーバー拡張機能とクライアントライブラリの2つの部分で構成されています。最新バージョンのXlibにはXKBが含まれており、デフォルトで有効になっています。この拡張機能を使用しないクライアントプログラムは、サーバーに接続する前に無効にするか、または拡張機能がデフォルトでコアプロトコルをシミュレートするため、そのまま正常に動作させることができます。
XKBはWaylandコンポジタやkmsconでも使用されています。
XKBでは、修飾キーを通常の状態以外にロックまたはラッチすることができます。通常、修飾キーはShiftキーのように押された瞬間にアクティブになります。しかし、Caps Lockキーのようにロックすることもできます。修飾キーがロックされている場合、明示的に非アクティブ化されるまでアクティブな状態が維持されます。通常の状態とロック状態の中間の状態がラッチ状態です。修飾キーがラッチされている場合、次の修飾キー以外のキーが押されるまでアクティブな状態が維持されます。
XKBでは、クライアントアプリケーションが修飾キーを明示的にラッチまたはロックすることができます。さらに、アプリケーションはキーの押下または解放を修飾キーの状態変化にバインドできます。これにより、キーが押下または解放されるたびに、修飾キーが自動的にラッチまたはロックされるようになります。
XKBでは、キーボードが4つの異なる文字グループを切り替えることができます。これは通常、キーボードを別の言語のキーボードのように動作させるために行われます。この文脈では、キーボードによって生成される文字のセットを「グループ」と呼び、キーボードはいつでも別のグループに切り替えることができます。
XKBはいくつかのグループセレクタ（仕様では単にグループと呼ばれている）を定義しています。修飾キーと同様に、グループセレクタはキーに関連付けることができますが、ラッチまたはロックすることも可能です。
キーボードの動作は、クライアントが変更可能な多数のパラメータに依存します。これらのパラメータは「コントロール」と呼ばれます。たとえば、SlowKeyコントロールを使用すると、短いキー入力を無視できます。別のコントロールとしてMouseKeysがあり、これはマウスの動きをシミュレートするためにキー入力を行います。このコントロールは、このシミュレーションがアクティブかどうかのみを示します。どのキーで動きが発生するかはコントロールの一部とはみなされず、これらのキーにアクションを割り当てることで指定されます。
上記の2つのコントロールはブール型です。つまり、有効か無効かのどちらかです。一方、 PerKeyRepeatはブール型ではないコントロールです。具体的には、どのキーを自動リピートモードにするかを指定するマスクです。仕様によると、ブール型ではないコントロールは「常に有効」です。つまり、常に一連のパラメータ（この場合はマスク）に依存しますが、コントロールの効果を完全に無効にするための単一のビットは存在しません。
コントロールは、ブール値か非ブール値かという分類の他に、サーバーの動作に影響を与えるものとクライアントライブラリの動作に影響を与えるものに分類されます。上記の2つはサーバーコントロールです。クライアントライブラリコントロールは、キーコードまたはキーコードのシーケンスを文字列（XLookupString）に変換する処理とイベントの配信に影響を与えます。
XKBでは、キー操作にアクションを関連付けることができ、入力イベント処理の負担の一部をクライアントアプリケーションからXサーバーに移すことができます。ただし、キーに関連付けることができるアクションは以下のものに限られます。
さらに、サーバーがX Input拡張機能をサポートしている場合、デバイスに関連するいくつかの操作が利用可能です。
Xキーボード拡張機能はコアキーボード処理と互換性がないため、VNCやXephyrなどのエミュレート環境内では、いくつかの修飾キーが機能しないか、回避策が必要になります。
XKBは、キーボードのインジケーター（LED）をより適切に管理できるようにします。特に、XKBはインジケーターにシンボル名を与えることで、インジケーターをキーボードの操作に紐付けたり、実際にキーボード上にどのインジケーターが存在するかを確認したりすることを可能にします。
XKBは、コアプロトコルのベル処理も改善しています。コアプロトコルは1つのベルしかサポートしておらず、クライアントが実行できる操作はベルを鳴らすことだけです。XKBは複数の名前付きベルをサポートし、クライアントが一部のベルを非アクティブ化したり、ベルが鳴ったときに通知を受け取ったりすることができます。
XKBでは、クライアントがキーボードの物理的な形状（個々のキーの形状を含む）を照会できます。具体的には、キーはセクションに配置され、場合によっては回転されます（例として、テンキーは通常セクションとみなされます）。セクション内では、キーは行に配置されます。キーとセクションにはジオメトリがあり、これはキーのおおよその輪郭、境界ボックス、および正確な形状で構成されます。キー以外にも、ジオメトリにはキーボード上のキーではない要素である「ドゥーダッド」が含まれます。キーボード全体の形状はドゥーダッドです。ドゥーダッドに関する情報には、その色と、そこに印刷されているテキスト（使用されているフォントを含む）が含まれます。