Xwindow System

X Window 系统最早是由 MIT (Massachusetts Institute of Technology, 麻省理工学院) 在1984 年发展出来的， 当初 X 是在 Unix 的 System V 上 以应用程序的概念开发出来的，而非以操作系统来开发。

直到1987 年X版本发展到 X11 ，这一版 X 取得了明显的进步， 后来的X Window都是基于此一版本，因此后来 X 窗口也被称为 X11 。这个版本持续在进步当中，到了 1994 年发布了新版的 X11R6 ，后来的架构都是沿用此一释出版本。

1992 年 XFree86计划顺利展开， 该计划持续在维护 X11R6 的功能性，包括对新硬件的支持以及更多新增的功能等等。当初定名为 XFree86 其实是根据“ X + Free software + x86”而来的。早期 Linux 所使用的 X Window 的主要核心都是由 XFree86 这个计划所提供的，因此，我们常常将 X 系统与 XFree86划上等号。

不过由于一些授权的问题导致 XFree86 无法继续提供类似 GPL 的自由软件，后来 Xorg 基金会就接手 X11R6 的维护！ Xorg利用当初 MIT 发布的类似自由软件的授权， 将 X11R6 拿来进行维护，并且在 2004 年发布了 X11R6.8 版本，更在 2005 年后发表了 X11R7.x 版。 而X11R6/X11R7 的版本是自由软件，因此很多组织都利用这个架构去设计他们的图形介面，包括 Mac OS X v10.3 也曾利用过这个架构来设计他们的窗口。

X Window System采用C/S结构，但和我们常见的C/S不同。常见的C/S结构中，称提供服务的一方为server，即服务器端(如HTTP服务，FTP服务 等)，使用服务的称为client，即客户端。但在X Window System中，client是执行程序的一方，在上面执行各种X程序，而server则是负责显示client运行程序的窗口的一方。

X Window System的组成可以分为X server，X client，X protocol三部分。X server主要控制输入输出，维护字体，颜色等相关资源。它接受输入设备的输入信息并传递给X client，X client将这些信息处理后所返回的信息，也由X server负责输出到输出设备(即我们所见的显示器)上。X server传递给X client的信息称为Event，主要是键盘鼠标输入和窗口状态的信息。X client传递给X server的信息则称为Request，主要是要求X server建立窗口，更改窗口大小位置或在窗口上绘图输出文字等。X client主要是完成应用程序计算处理的部分，并不接受用户的输入信息，输入信息都是输入给X server，然后由X server以Event的形式传递给X client(这里感觉类似Windows的消息机制，系统接收到用户的输入信息，然后以消息的形式传递给窗口，再由窗口的消息处理过程处理)。X client对收到的Event进行相应的处理后，如果需要输出到屏幕上或更改画面的外观等，则发出Request给X server，由X server负责显示。

常见的情况是X server与X client都在同一台电脑上运行，但他们也可分别位于网络上不同的电脑上。在X Window System中，X client是与硬件无关的，它并不关心你使用的是什么显卡什么显示器什么键盘鼠标，这些只与X server相关。我们平常安装完XFree86后运行xf86config或xf86cfg进行的配置实际上只是与X server有关，可以说就是配置X server吧，不配置照样可以运行X client程序。

X protocol就是X server于X client之间通信的协议了。X protocol支持现在常用的网络通信协议。

 

总结下运行过程：

(1) 用户通过鼠标键盘对X server下达操作命令

(2) X server利用Event传递用户操作信息给X client

(3) X client进行程序运算

(4) X client利用Request传回所要显示的结果

(5) X server将结果显示在屏幕上

=========================================================
下面通过实验来深入了解X Window

首先通过运行级3进入系统，在tty1中执行如下操作：
[root@rhel5 ~]# tty
/dev/tty1
[root@rhel5 ~]# X &                     将在ctrl+alt+F7中启动一张空白的真实纸(DISPLAY:0.0),并自动切换到ctrl+alt+F7中
ctrl+alt+F1                             切换回tty1中
[root@rhel5 ~]# export DISPLAY=:0.0
[root@rhel5 ~]# xterm &                 切换到DISPLAY:0.0中可看到打开了一个xterm窗口(因为未启动窗口管理器,所以窗口无法移动)
[root@rhel5 ~]# metacity &              切换到DISPLAY:0.0中可看到启动了gnome的窗口管理器(现在可对xterm窗口进行移动,改变大小了)
[root@rhel5 ~]# gnome-panel &           启动gnome的面板(即顶端和底端类似于Windows的任务栏)
[root@rhel5 ~]# gnome-session &         启动gnome的桌面环境(包含了metacity、gnome-panel等)

ctrl+alt+F2                             切换到tty2并登陆系统中准备启动第二个X Window
[root@rhel5 ~]# tty
/dev/tty2
[root@rhel5 ~]# xinit -- :1 &           将在ctrl+alt+F8中启动一张真实纸(DISPLAY:1.0)和一个xterm窗口,相当于X+xterm(由于DISPLAY:0.0已被占用)
[root@rhel5 ~]# twm -display :1 &       切换到DISPLAY:1.0中可看到启动了一个twm的X Window
[root@rhel5 ~]# xclock -display :1 &    切换到DISPLAY:1.0中可看到启动了一个xclock的应用程序
[root@rhel5 ~]# gnome-session &         启动第二个X Window(Gnome)的桌面环境(将会看到奇特的现象,Gnome浮在桌面上)

ctrl+alt+F3                             切换到tty3并登录系统中准备启动第三个X Window
[root@rhel5 ~]# tty
/dev/tty3
[root@rhel5 ~]# startx -- :3            将按顺序在ctrl+alt+F9中启动一个X Window桌面环境
注:若/etc/sysconfig/desketop文件不存在或为空到时候则默认启动Gnome桌面环境

由于真实纸所用的端口号为6000+（F7、F8、F9、F10...），我们可以通过netstat查看系统正在监听到端口
因为现在已经启动了三个X Window(DISPLAY:0,DISPLAY:1和DISPLAY:3),所以将会看到系统监听到三个端口6000,6001和6003
[root@rhel5 ~]# netstat -lntp | grep :600
tcp        0      0 0.0.0.0:6000                0.0.0.0:*                   LISTEN      3835/X
tcp        0      0 0.0.0.0:6001                0.0.0.0:*                   LISTEN      4156/X
tcp        0      0 0.0.0.0:6003                0.0.0.0:*                   LISTEN      4269/X
tcp        0      0 :::6000                     :::*                        LISTEN      3835/X
tcp        0      0 :::6001                     :::*                        LISTEN      4156/X
tcp        0      0 :::6003                     :::*                        LISTEN      4269/X