Linux的XServer

linux自己沒有圖形界面，linux如今的圖形界面的實現只是linux下的應用程序實現的：
         圖形界面並非linux的一部分，linux只是一個基於命令行的操做系統，linux和Xfree的關係就至關於當年的DOS和WINDOWS 3.0 同樣，

windows 3.0不是獨立的操做系統，它只是DOS的擴充，是DOS下的應用程序級別的系統，不是獨立的操做系統，一樣XFree只是 linux下的一個應用程序而已。

不是系統的一部分，可是X的存在能夠方便用戶使用電腦。WINDOWS 95及之後的版本就不同了，他們的圖形界面是操做系統的一部分，

圖形界面在系統內核中就實現了，沒有了圖形界面windows就不成爲windows 了，但linux卻不同，沒有圖形界面linux仍是linux，

不少裝linux的WEB服務器就根本不裝X服務器。這也WINDOWS和linux 的重要區別之一。 

X是協議，不是具體的某個軟件：
　　X是協議，就像HTTP協議，IP協議同樣。這個概念 不少初學者甚至學習 LINUX有必定時間的人都混淆，一個基於X的應用程序須要運行並顯示內容時他就聯接到X服務器，

開始用X協議和服務器交談。好比一個X應用程序要在屏幕 上輸出一個圓，X應用程序只負責告訴X服務器在屏幕的什麼地方用什麼顏色畫一個多大的圓，而具體的"畫"的動做，

好比這個圓如何生成，用什麼顯卡的驅動程 序去指揮顯卡完成等等工做是由X服務器來完成的。X服務器還負責捕捉鍵盤和鼠標的動做，假設X服務器捕捉到鼠標的左鍵被按下了，

他就告訴X應用程序：親愛 的應用程序先生，我發現鼠標被按下了，您有什麼指示嗎？協議是須要具體的軟件來實現的，這就是下面我要講的: 

 

如何判斷linux是否安裝了x-server

rpm -q X-server 查詢是否安裝
yum list installed 查詢已經安裝的軟件包

 

 

linux圖形界面又稱x系統，其主要包含以下幾個部分：
a)xserver
b)顯示管理器(Display Manager) 例如（gdm kdm xdm等）
c)窗口管理器(Window Manager) 例如（metacity ,fluxbox等）
d)DM 和 WM之上的一些圖形應用程序 
在使用中通常都是b,c,d三者集合起來構成一個完整的集成工做環境，例如KDE ,GNOME等,這就是咱們平時所說的廣義上的xclient

a)xserver 主要提供基本的顯示接口共xclient使用，並將用戶的操做等也反映給xclient，是xclient與硬件的一箇中間層。xserver相關的兩個主要部分是
(1) xorg.conf
    xorg.conf是X Server的主要配置文件，它包含一個當前系統的硬件資源列表。X Server就是根據這些硬件資源「組織」出基本的圖形能力。xorg.conf文件在/etc/X11/xorg.conf，主要包含幾個字段：
    Files:          X系統使用的字體存放目錄(字體的具體使用由FontConfig工具主持)
    InputDevice:    輸入設備，如鍵盤鼠標的信息
    Monitor:        顯示器的設置，如分辨率，刷新率等
    Device:         顯示卡信息
    Screen:         由Monitor和Device組裝成一個Screen，表示由它們向這個Screen提供輸出能力
    ServerLayout:   將一個Screen和InputDevice組裝成一個ServerLayout,在具備多個顯示設備的系統中，可能有多個Screen和多個ServerLayout，用以實現不一樣的硬件搭配。
    在最近的xorg版本中，X Server已經開始自動偵測硬件，如今的xorg.conf已經都成了默認名稱。具體細節還待查，但基本原理仍是不變的。
(2) X session(X會話)
    X session是指X server啓動後直到X server關閉之間的這段時間。這期間一切跟X相關的動做都屬於X session的內容。管理X session的程序稱爲Display Manager，常據說的gdm或kdm就是gnome/kde所分別對應的Display Manager。
    開啓一個X session，也就是開始了圖形界面的使用。在開啓的過程當中，Display Manager會對用戶進行認證(也就是用戶名密碼的輸入)，運行事先設置好的程序(好比scim輸入法就是這個時候啓動的)等等。
    這個開啓過程要執行的一系列操做均可以在/etc/X11/Xsession以及/etc/X11/Xsession.d/目錄下看到，其餘還有一些配置文件如Xsession.options, Xresource等，都是執行的X session的初始化過程。仔細閱讀這些腳本或配置文件，能夠幫助你更好地理解X

b)Display Manager
    上面說過，Display Manager(後簡稱DM)是管理X session的程序，常見的有gdm, kdm, xdm等。對於默認進入X界面的Linux系統，必須將DM程序在開機時執行，即：/etc/rc2.d/S13gdm。下面咱們從手工啓動X的過程，看一下DM爲咱們作了哪些工做。
    若是沒有設置DM在開機時運行的話，手動啓動X使用startx命令。man startx
    能夠知道，startx的做用能夠看做是Display Manager的一種隱性實現。它使用xinit命令，分別根據/etc/X11/xinit/xinitrc和/etc/X11/xinit/xserverrc中所指定的設置喚起X。
    其中，xserverrc執行X server的運行任務；xinitrc則運行Xsession命令。從/etc/X11/Xsession腳本的內容能夠看出，它也就是進入/etc /X11/Xsession.d/目錄輪詢地執行全部腳本。很明顯，這些也就是前面所說的Xsession初始化工做。
    綜合起來講，Display Manager完成三個任務：1, X Server的啓動; 2, X session的初始化; 3, X session的管理。

c)Window Manager
    X Server提供了基本的圖形顯示能力。然而具體怎麼繪製應用程序的界面，倒是要由應用程序本身解決的。而Window Manager(桌面管理器，後簡稱WM)就是用來提供統一的GUI組件的(窗口、外框、菜單、按鈕等)。不然，應用程序們各自爲政，既增長了程序開發的負擔，不統一的桌面風格對視覺也是不小的挑戰。
    WM的啓動由DM控制，在gdm的登陸窗口，咱們能夠進行選擇。常見的WM有:Metacity(Gnome默認的WM), fluxbox, fvwm, E17等。

d)X Clients
    最後，就是X Client了。X客戶端程序，顧名思義，就是使用X服務的程序。firefox，gedit等等都屬於X Client程序。X Client部分值得考慮一下的就是DISPLAY環境變量。它主要用於遠程X Client的使用。該變量表示輸出目的地的位置，由三個要素組成：
    [host]:display[.screen]
    host指網絡上遠程主機的名稱，能夠是主機名、IP地址等。默認的host是本地系統，你能夠在本身系統上echo $DISPLAY看一下。
    display和screen分別表明輸出畫面的編號和屏幕的編號。具體細節因爲硬件的缺少，還有待進一步研究。


獨立安裝x window所須要的每個包
yum install xorg-x11-server-Xorg
yum install xorg-x11-server-utils
yum install xorg-x11-utils
yum install xorg-x11-xinit
yum install xorg-x11-apps
yum install xorg-x11-twm
yum install xterm
xorg-x11-drv-fbdev-0.4.3-2.el6.x86_64
xorg-x11-drv-intel-2.21.12-2.el6.x86_64


組合安裝x window
yum groupinstall "X Window System"
yum groupinstall GNOME Desktop Environment
yum groupinstall KDE Desktop Environment
安裝完畢後，執行startx，便可進行X window（KDE）。


啓動X主要有兩種方法：
一是Display Manager，如XDM、GDM、KDM，此種方法經過圖形界面登陸;
一種是經過xinit，此種方法適用於字符界面登陸。咱們經常使用於登陸X的startx命令也是經過傳遞參數給xinit來啓動X的，
也就是說，最終啓動X的是xinit。startx只是一個bash腳本。


xinit啓動過程
先看手冊頁    man xinit
xterm是一個x window system上的終端模擬器;
xinit是啓動Xserver和Xclient的。xinit會運行一個xinitrc的文件，這個文件你能夠本身編寫，能夠把xterm寫進xinitrc的。

xinit 的用法爲： xinit [[client] options ] [-- [server] [display] options] 。其中 client 用於指定一個基於 X 的應用程序， client 後面的 options 是傳給這個應用程序的參數， server 是用於指定啓動哪一個 X 服務器，通常爲 /usr/bin/X 或 /usr/bin/Xorg ， display 用於指定 display number ，通常 爲 0 ，表示第一個 display ， option 爲傳給 server 的參數。
若是不指定 client ， xinit 會查找 HOME ( 環境變量 ) 目錄下的 .xinitrc 文件，若是存在這個 文件， xinit 直接調用 execvp 函數執行該文件。若是這個文件不存在，那麼 client 及其 options 爲：  xterm -geometry +1+1 -n login -display :0 。
若是不指定 server ， xinit 會查找 HOME( 環境變量 ) 目錄下的 .xserverrc 文件，若是存在這個文件， xinit 直接調用 execvp 函數執行該文件。若是這個文件 不存在，那麼 server 及其 display 爲：  X :0 。若是系統目錄中不存在 X 命令，那麼咱們須要在系統目錄下創建一個名爲 X 的連接，使其指向真正的 X server 命令（ Ubuntu 下爲 Xorg ）。

下面是幾個關於 xinit 應用的例子：

1)xinit /usr/bin/xclock -- /usr/bin/X :0
該例子將啓動 X server ， 同時將會啓動 xclock 。請注意指定 client 或 server 時，須要用絕對路徑，不然 xinit 將因沒法區別是傳給 xterm 或 server 的參數仍是指定的 client 或 server 而直接當成是參數處理。 

2)在 HOME 下新建 .xinitrc 文件，並加入如下幾行：
xsetroot -solid gray &
xclock -g 50x50-0+0 -bw 0 &
xterm -g 80x24+0+0 &
xterm -g 80x24+0-0 &
twm
當 xinit 啓動時，它會先啓動 X server ，而後啓動一個 clock ，兩個 xterm ，最後啓動窗口管理器 twm 。
請注意：
最後一個命令不能後臺運行，不然全部命令都後臺運行的話 xinit 就會返回退出，一樣的，除最後一個命令外都必須後臺運行，不然後面的命令將只有在該命令退出後才能運行。 
看到這裏，眼尖的人或許早以看出 xinit 的功能徹底能夠由腳原本實現，例如要啓動 X Server 和一個 xterm ，就像 xinit 默認啓動的那樣，只須要在新建一個腳本或在 rc.local 中加入：
X&
export DISPLAY=:0.0
xterm
這個實現徹底正確，然而卻並無徹底實現 xinit 所具備的功能， xinit 全部的一項功能就是當最後一個啓 動的 client （如上面第二個例子中的 twm 窗口管理器）退出後， X 服務器也會退出。而咱們的腳本實現中當咱們退出 xterm 後並不會退出 X server 。 

 

由於 startx 就是經過調用 xinit 啓動 X 的。 xinit 是一個二進制文件，並不是是一個腳本。它的主要功能是啓動一個 X 服務器，同時啓動一個基於 X 的 應用程序。 所以startx的用法跟xinit同樣：startx [ [ client ] options ... ] [ -- [ server ] options ... ]startx的幾種啓動方式由對 startx 腳本的分析，咱們能夠知道 startx 主要有三種啓動方式：a) 一種是本身指定要啓動的 client 和 server ， 例如： startx /usr/bin/xclock -- /usr/bin/X :0 ；b）一種是經過在 $HOME 下新建 .xinitrc 文件來指定要啓動的多個 client 和 .xserverrc 來指定要啓動的 server；c）還有一種是直接輸入 startx 而不指定參數，這也就是咱們啓動 gnome 桌面的方法。在 c 這種啓動方法中, startx 腳本會先去看系統目錄（ /etc/X11/xinit/ ）下的 rc 文件是否存在，若是不存在就會用默認的 xterm 和 /usr/bin/X 來啓動 xinit 。顯然， startx 啓動的不是 xterm ，而是 gnome 桌面，所以 gnome 的啓動是經過系統文件 /etc/X11/xinit/xinitrc 來指定的。綜上所述， startx 的默認啓動過程爲： startx 調用並將系統文件 /etc/X11/xinit/xinitrc 和 /etc/X11/xinit/xserverrc 做爲參數傳給 xinit ， xinit 就會先執行系統文件 /etc/X11/xinit/xserverrc 以啓動 X Server ，而後執行 /etc/X11/xinit/xinitrc ，而 xinitrc 則會執行腳本 /etc/X11/Xsession ，而 Xsession 則會按順序調用執行 /etc/X11/Xsession.d 目錄下的文件，從而最終調用了 gnome-session 這個用於 啓動 GNOME 桌面環境的程序啓動Xserveruser@host:~$X :0 &在Xserver上啓動xtermuser@host:~$xterm -display :0 &在Xserver上的xterm中執行user@host:~$metacity &以初始化一個簡單的窗口管理器在Xserver上的xterm中便可執行firefox等須要X環境的程序圖形2d，3d加速簡介爲了是linux下圖形更加流暢，必須使用加速。經常使用的加速方法以下加速常見有三種方式a）ShadowFBShadowFB是xserver自帶的與體系結構無關的2D加速方式，它將系統framebuffer複製一份，而且在拷貝回framebuffer中實現圖形旋轉等操做，這樣能夠起到必定加速做用，可是效果很差。b) XAAXAA全稱XFree86 Acceleration Architecture，是由 Harm Hanemaayer 在1996年寫的一個顯卡硬件2D加速的驅動結構，目前大多數的顯卡去動均支持這種驅動模式c) EXAEXA是X.Org發起的用於取代XAA加速的驅動結構，修改的宗旨是是XRender更加好用。歷史上對2D 和3D加速已經作了區分，2D加速主要使用的是XAA結構，3D加速主要是經過DRM（Direct Rendering Manage) 提供.而EXA提供了比XAA更好集成XRender的結構，同時也提升了XAA的2D加速效果。EXA採用的方法是經過實現對OpenGL的加速以實現同時對2D，3D圖像的加速，這樣2D圖像就能夠看做是3D圖像的一個子集。一個基於Xlib的簡單例子瞭解Client流程Xlib是對X協議的的一個簡單的封裝，可讓程序員不用瞭解細節而編寫圖形相關程序。實際上程序員直接調用Xlib的不多，更多使用的是GTK+ ,QT等圖形庫。這些又是基於Xlib的圖形庫。