Linux入門學習教學：X Window究竟是什麼

　　大名鼎鼎的X Window大家肯定不陌生。都知道它是Unix/Linux下面的視窗系統，也都知道它基於Server/Clinet架構。在網上隨便搜一搜，也可以找到不少X Window的介紹。有不少文章為了給使用者留一個直觀的印象，往往先讓系統進入純文字介面，然後使用startx來啟動圖形介面，或者直接使用X來啟動X Server，再然後執行一個xterm來做示範。我覺得以上這些文章對X Window的理解有限，不夠深入，而且也不夠新。所以，我這裡寫一篇《X Window究竟是什麼》，以最新的Ubuntu-14.04 Desktop為例，展示如何學習X Window。

　　先說一點題外話。在上一篇《打造屬於自己的Vim》發表後，評論中有人讓共用一下組態檔。當時我說：組態檔又不長，自己照著圖片敲一下程式碼嘛。結果這個“照著圖片敲程式碼”的事情我今天自己幹了一遍，好在沒花多少時間，幾分鐘而已。原因是因為我今天折騰X Window的時候，把系統給掛掉了，然後重灌系統，然後，就只好再設定一遍Vim了。

了解自己機器上的X Window

　　X Window其實是一種規範，它有很多不同的實現，在Linux系統下最流行的是實現Xorg和XFree86，微軟Windows系統下也有X Window的實現，蘋果的Mac也是X Window的一種。要了解自己機器上執行的X Window究竟是哪一個，可以使用檢視進程的ps命令，如下圖：

　　從上圖可以看出，Ubuntu 14.04使用的X Window是Xorg。如果使用ps -ef命令，還可以看到Xorg執行時的命令列引數。

　　想了解X Window，下面這些文件需要看一遍先：

　　下面來說一下也許是眾所周知的基礎知識：X Window是一個分層的架構，它分為Serve和Client。X Server負責圖形介面的顯示，（也負責使用者的輸入），而Client程式需要連線到X Server，然後請求X Server繪製圖形介面，同時從X Server接受使用者的輸入。在桌面系統上，X Server和Client程式往往安裝在同一台機器上，日常使用基本感覺不到它是分層的。但是很顯然，X Server和Client也可以分別執行在不同的機器上，在一台機器上執行程式，而在另外一台機器上顯示圖形介面。

　　X Window中的Server和Client的概念和我們平時接觸到的“Server/Client”概念剛好相反。很多熟悉Internet原理的人，第一次接觸X Window的這兩個概念都會搞錯。比如，我在一台本地機器上執行Ubuntu 14.04桌面版，而在另外一台遠端機器上執行CentOS 5.10（純字元介面），當我用ssh從Ubuntu連線到CentOS的時候，Ubuntu是Client，而CentOS是Server。在X Window中，Server偏偏是我面前的這台Ubuntu，X Server執行在Ubuntu上。我可以在CentOS中執行GVim，但是視窗顯示在Ubuntu中，這時，GVim是一個Client程式，它在遠端機器上執行，而它的視窗顯示在本地。

理解display和虛擬控制台

　　前面提到網上很多介紹X Window的文章都是先讓系統進入字元介面，然後手動啟動一個X Server。其實這完全沒有必要，因為在同一台機器上完全可以執行多個X Server，只需要讓每個X Server的display不同即可。那麼display究竟是什麼？

　　在X Window中，可以通過hostname:display_number.screen_number來指定一個螢幕。可以這樣理解：一台計算機可以有多個display，一個display可以有多個螢幕。所以，display相當於是計算機配備的一套輸入輸出裝置，一般情況下，一台電腦只配一套鍵盤滑鼠和一個顯示器，特殊情況下，可以配多個顯示器。

　　現在問題出來了，我的電腦只有一套鍵盤滑鼠和一個顯示器，也就是只有一個display，那又怎麼能執行多個X Server呢？那是因為在Linux中，還有虛擬控制台這樣的高階特性。只需要同時按下Ctrl+Alt+F1、Ctrl+Alt+F2、...、Ctrl+Alt+F7，就可以在不同的虛擬控制台中進行切換。在Ubuntu 14.04中，虛擬控制台1到6執行的getty，也就是字元介面，虛擬控制台7執行的是Xorg。（Fedora中不一樣，虛擬控制台1執行的是圖形介面，其它的是字元介面。）

　　我們可以直接執行X Server程式來啟動X Server。/usr/bin/X和Xorg都是X Server程式。其實/usr/bin/X是Xorg的符號連結，用哪一個都是一樣的。

　　啟動X Server的時候可以指定display引數，因為可以省略掉hostname和screen_number，所以可以用:0，:1這樣的格式來指定display。在我的機器上，本來就有一個X Server在執行，display :0已經被佔用了，所以我使用sudo X :1 -retro來在display :1上再執行一個X Server，如下圖：

　　其中的-retro引數是為了讓X Server的背景顯示為斜紋，否則背景為純黑色，那就看不出來是否啟動了X Server。啟動X Server後的效果如下圖：

　　按Ctrl+Alt+F7回到display :0，再用ps命令看一下，會發現系統中有兩個Xorg在執行，一個執行在虛擬控制台7，一個執行在虛擬控制台8。如下圖：

　　在新啟動的X Server中執行一個GVim看看效果。執行GVim時，使用-display :1引數指定視窗顯示在新啟動的X Server上，使用-geometry引數指定視窗的大小和位置。然後按Ctrl+Alt+F8切換虛擬控制台，看效果。命令見上圖，程式執行效果見下圖：

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