Xwindow是什么

Xwindow是工作站图形系统的工业标准,它有多种不同的实现,Ubuntu系统中使用的为Xorg。
    (比较前卫的图形界面系统XGL,实际代替X服务器的作用,另外还有与之配套的窗口管理器)
历史
    当然,Xwindow有悠久的历史和传统,不过那不在我们讨论的范围。您要注意的有两点:
        * Xwindow 和 Xbox 中的“X”本意是不同的, X 只是 W 后的一个字母,差不多应该这样理解,Xwindow 是 Window 的接班人 (注意,Window不是Windows)
        * 同样,也不要把 Xwindow 说成是 Xwindows,那是一种亵渎!一切伟大的创造,都应得到应有的理解和尊重。
架构及原理
    Xwindow使用服务器-客户端架构。无论本地图形界面,还是远程图形界面,都以同样的流程工作。这样便不需要分别进行设计和维护,极大的提高了网络透明性。
        本地X客户端 ┐                        ┌ 键盘
        远程X客户端 ┼ X协议 ─ X服务器 ─ 硬件规范 ┼ 鼠标
        远程X客户端 ┘                        └ 显示器
Xserver
    Xwindow系统服务器端,通过驱动程序(硬件规范)来管理硬件资源。
    例如:当我们移动鼠标时,通过驱动程序 [5] ,向 Xserver 发送信息:
    “向右移动200点,向上移动100点”(向右上移动);“按下左键”……
    Xserver作出如下响应:
        1、上一次鼠标停止的坐标为600,500
        2、向右200,向上100。现在鼠标位于坐标800,600
        3、坐标800,600处,为窗口Firefox的“关闭”按钮
        4、根据预设动作,将 “点击Firefox窗口的关闭按钮” 翻译为 “关闭窗口Firefox”
        5、向X客户端Firefox发送一个“退出”消息
        6、Xserver通过显示子系统(显卡、显示器),全程显示鼠标的位置和移动
        * 事实上,向程序发送“退出”信号,通常窗口管理器完成……为了描述方便,这里暂不区分。稍后,我们将向您介绍 窗口管理器 的其它一些细节。
[5]   大多数的鼠标不需要专门的驱动程序,因为它们符合某一硬件规范,例如:有四个移动方向和三个键
Xclient
    Xwindow系统客户端,通过X协议,实现与Xserver 的交互。
    例如:
        1、Xclient (假设Firefox) 接收Xserver的消息: 输入焦点在地址栏的范围内,“ubuntu.org.cn”,回车
        2、Firefox根据预设动作,将这些消息识别为 “打开链接 ubuntu.org.cn”
        3、Firefox向域名服务器请求 链接 “ubuntu.org.cn”。域名服务器将这个请求转换为 “http://ubuntu.org.cn/” 和 IP地址211.148.131.7,发送回 Firefox
        4、Firefox将 “http://ubuntu.org.cn/”显示在地址栏(向Xserver发送请求,在地址栏位置显示这个地址)
        5、Firefox向地址 211.148.131.7 请示显示页面。
        6、Firefox将服务器发送回的页面显示在主窗口中
Xprotocol
    Xwindow系统协议,Xserver和Xclient之间进行通信的规则
窗口管理器
    Window Manager,一种特殊的Xclient。
    使用窗口管理器时,Xserver并不直接与其它Xclient通信,而是通过WM中转,当一些消息被定义为WM指令时,它们会被拦截。例如Alt+F4关闭窗口、拖动标题栏……
    消息“打开链接 ubuntu.org.cn”,具体内容如下:
    输入焦点在地址栏的范围内,“ubuntu.org.cn”,回车
    Xserver并不能直接判断焦点,而是这样:
        1、Xserver向WM发送位置和点击的信息,WM根据当前的“焦点策略”确定激活(最上层)的窗口为Firefox
        2、Xserver将Firefox显示在最上层,高亮显示它的标题栏
        3、在窗口Firefox内点击地址栏,或者 Ctrl+L,Xserver将位置信息发送给WM,WM再发送给Firefox
        4、Firefox判断当前焦点后,显示一个闪动的文字输入光标
        5、Firefox将输入光标通过WM发送给Xserver,Xserver在屏幕相应位置进行显示
    那么,“窗口管理器”到底能作些什么呢?其实它所作的一切都是管理窗口。例如:
       1. 最上层的窗口会把其它窗口挡住
       2. 它通常是一个“已激活窗口”,根据不同的“焦点策略”,窗口管理器确定被激活的窗口。
          激活窗口标题栏高亮显示,接收大部分的键盘消息和窗口内的鼠标点击消息。
       3. 为了美观和容易分辨,大多数窗口都要有标题栏和边框。
          为了方便,标题栏上还要有一些按钮,比如:最小化,最大化,关闭(这些按钮是窗口管理器请求的小窗口)
       4. 一个窗口可以在另一个窗口旁边显示,而不一定完全被遮挡。为了实现这一点,就要控制窗口显示的位置
       5. 为了控制窗口的显示位置,需要将整个屏幕用座标描述,最好的办法是绘制一个填充整个屏幕的窗口,也就是根窗口。
       6. 因为根窗口是最大的,所以它可以严严实实的遮挡任何窗口,为了避免这一点,根窗口永远在最底层。
          这很形象的说明了为什么它叫作“根窗口” ……root
       7. 根窗口不一定只有一个,大多数的窗口管理器可以使用 “工作区” ,来切换显示多个根窗口
       8. 根窗口固定位置上通常放置一些其它Xclient的窗口,例如底部面板,顶部面板,侧面板,程序启动图标
       9. 面板上又可以放一些其它的Xclient窗口,如任务条,启动栏,菜单……
          任务条可以以图标显示正在运行的任务,还可以作其它的杂活,像自动挂载USB设备……
启动流程
    我们知道 init 是linux的根进程,是所有进程的父进程。同样, xinit是所有Xwindow进程的根进程
    Startx
        startx 命令可以在命令行下启动图形界面。执行startx 命令时,实际执行这一命令:
        xinit /etc/X11/xinit/xinitrc -- /etc/X11/xinit/xserverrc
        根据脚本 /etc/X11/xinit/xserverrc 启动Xserver,同时根据脚本 /etc/X11/xinit/xinitrc 启动指定Xclient进程,例如窗口管理器
        脚本 /etc/X11/xinit/xserverrc 以预设的参数运行程序 /usr/bin/X11/X
        /etc/X11/xinit/xinitrc 脚本则指向 /etc/X11/Xsession ,依次启动 /etc/X11/Xsession.d 目录中的脚本
            * 您可以在用户配置文件 ~/.Xsession 中定义使用的WM,它的优先级高于全局配置文件
            * startx启动时,并不会再进行身份认证。因为它启动的是 /etc/X11/Xsession.d/gnome-session ,而不是 GDM
    GDM会话
        Ubuntu系统启动时自动进入图形界面,不需要运行 startx 命令
        在某些启动级别中,包含了gdm的启动脚本,例如 : /etc/rc2.d/S13gdm
               1. 指向 /etc/gdm/gdm-cdd.conf 文件,加载预设视觉主题,启动 /usr/lib/gdm/gdmgreeter(登录屏幕)
               2. 用户身份认证完成后,启动 /etc/X11/default-display-manager 这个文件中设定的默认窗口管理器 /usr/sbin/gdm
        gdm在启动时,会要求用户名和密码,也就是我们看到的登录屏幕(gdmgreeter)
            * /usr/share/xsessions 目录下为所有可用登录会话的脚本
Xwindow的主要配置文件
==================
X服务器
---------------------------------
X服务器的主要配置文件为 /etc/X11/xorg.conf
代码:
Section "ServerLayout"
   Identifier     "Default Layout"
   Screen         "Default Screen" 0 0
   InputDevice    "Generic Keyboard"
   InputDevice    "Configured Mouse"
EndSection
服务器布局:已激活输入、显示设备的名称
Section "Module"
加载的模块
Section "Files"
X核心字体路径
代码:
Section "Screen"
   Identifier "Default Screen"
   Device     "ATI Technologies, Inc. RV370 5B62 [Radeon X600 (PCIE)]"
   Monitor    "DELL E176FP"
   DefaultDepth     24
   SubSection "Display"
      Depth     1
      Modes    "1280x1024" "1152x864" "1024x768" "800x600" "720x400" "640x480"
   EndSubSection
服务器布局中定义的显示设备。 包括 显卡、显示器、默认色深、可用分辨率
代码:
Section "Device"
   Identifier  "ATI Technologies, Inc. RV370 5B62 [Radeon X600 (PCIE)]"
   Driver      "fglrx"
   Option       "KernelModuleParm" "agplock=0"
   VideoRam   131072
EndSection
名为 "ATI Technologies, Inc. RV370 5B62 [Radeon X600 (PCIE)]" 的 "Device"
Driver 为驱动。如果不能正常启用图形界面,首先尝试 “vesa”
…………
整个配置文件的结构是这样的:
代码:

├/Section "ServerLayout"                布局
│ ├Section "InputDevice" keyboard  键盘
│ ├Section "InputDevice" mouse      鼠标
│ │
│ └ /Section "Screen"                      显示
│    ├Section "Monitor"                      显示器
│    ├Section "Device"  graphcard      显卡


├Section "Files"                         字体
└Section "Module"                    模块
X客户端
-------------------------------
在/etc/X11/Xsession文件中可以发现下列内容
代码:
   OPTIONFILE=/etc/X11/Xsession.options
   SYSRESOURCES=/etc/X11/Xresources
   USRRESOURCES=$HOME/.Xresources
   SYSSESSIONDIR=/etc/X11/Xsession.d
   USERXSESSION=$HOME/.xsession
   ALTUSERXSESSION=$HOME/.Xsession
   ERRFILE=$HOME/.xsession-errors
OPTIONFILE=/etc/X11/Xsession.options 设定X进程的启动参数 例如允许用户进程allow-user-xsession
Xresources 为X资源文件。许多程序保留了X接口,允许X服务器管理一些视觉选项,例如窗口内的字体,配色等
xsession为X进程,可以设置一些启动时自动运行的程序,也可以用来设定自己的窗口管理器(窗口管理器和桌面环境或者登录管理器是无关的)
字体

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