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ウィンドウシステム(Window System)とは、平行する複数のタスクにそれぞれ固有の領域(ウィンドウ)を割当て画面出力を多重化する、コンピュータ上のメカニズム、及びそのためのソフトウェアのこと。グラフィカルユーザインタフェース (GUI) （さらに言えばデスクトップ環境）のコンポーネントであり、ウィンドウマネージャの実装をサポートし、グラフィックハードウェアやポインティングデバイス（マウスなど）やキーボードの基本的なサポートを提供する。例えば、マウスカーソルを描画するのはウィンドウシステムである。 ウィンドウシステムという用語は、ウィンドウマネージャやアプリケーションが分担しているグラフィカルインタフェースも指す場合がある。オペレーティングシステムによってはそれらの境界線があいまいだが、厳密に言えば個々のウィンドウ自体はウィンドウシステムに含まれない。 プログラマから見れば、ウィンドウシステムはフォントのレンダリングや線の描画などグラフィカルなプリミティブを実装しており、上位のグラフィカルインタフェースにグラフィックスハードウェアを抽象化したインタフェースを提供する。 ウィンドウシステムにより、ユーザーは複数のプログラムを同時に実行させることができる。各プログラムにはそれぞれにウィンドウが対応し、ウィンドウは一般に矩形の領域になっている。古典的な単画面ソフトウェアとは異なり、ウィンドウサーバと呼ばれる単一のプロセスが画面出力を完全に掌握し、他のアプリケーションはサーバが提供するサービスにリクエストを出す。基本的に個々のアプリケーションが知っているのは自分のウィンドウの状態だけであり、それが実際にどう表示されるのか関知しない。多くのウィンドウシステムはウィンドウ毎のオーバーラップや整列などの機能を備える。ただし、ウィンドウ間の相互作用を制御するのはウィンドウマネージャである。 またX Window Systemのようにネットワーク透過のシステムなどがある。この場合、遠隔にあるコンピュータ上で動作するアプリケーションのウィンドウをローカルなコンピュータで表示させることができる。X Window System は階層化されており、それ自体はGUIのルック・アンド・フィールや振る舞いを規定せず、ウィンドウマネージャやウィジェット・ツールキットやデスクトップ環境に任せている。