What is X Window?

January 5, 2017

简介

X Window System (X视窗系统) 是服务于Unix系统的GUI系统，由Xorg基金会维护。它主要由X Server和X Client两部分组成。X Server负责管理硬件，而X Client则是应用程序。在运作上，X Client应用程序将需要呈现的画面告诉X Server，最终由X Server将结果通过它管理的硬件绘制出来。整体架构如图1所示。

spatial transformer

图1. X Window System架构

X Server

X Server负责管理硬件设备，包括输入／输出设备如键盘、鼠标、手写板、显示器以及显卡（包含驱动）等等。虽然Linux系统与显卡、显示器、键盘、鼠标等外设有相应的连接和设置，但是X Window对这些设备另有一套独立的设置以进行连接和交互。所以在CentOS系统上由multi-user.target (runlevel 3)进入图形界面graphical.target (runlevel 5)时启动startx会自动载入X Window所需的驱动程序。

X Client

X Server主要是管理显示界面与在屏幕上绘图，同时将输入装置的行为告知X Client（如鼠标的移动、窗口的拖动等），此时X Client就会依据这些行为生成图示的显示资料回传给X Server，X Server再将X Client传回的显示资料描绘(delineate)在荧幕上。所以X Client的主要工作就是处理绘图资料。

X Window Manager

因为X Client仅仅负责处理绘图资料，它本身并不知道它在X Server中的位置、大小等信息以及它与其他X Client的相对位置关系，为此Window Manager作为一种特殊的X Client就负责全部X Client的控管，包括

提供控制元素，如工作列、桌面背景的设定；
管理虚拟桌面（Virtual Desktop）；
提供视窗控制参数，如视窗大小、重叠、移动、最大最小化。

常用的GNOME、KDE、twm、XFCE就是X Window Manager。为了方便，在X Window Manager上常常会加入一些常用的应用软件如输入法等等。

Display Manager

Display Manager负责提供登入的环境（包括提供图形登陆界面）以及载入用户选择的Window Manager的资料。几乎所有的X Window Manager都会提供Display Manager，例如CentOS上的GNOME使用GNOME Display Manager(gdm)来提供图形界面登陆。

Reference

[1] http://linux.vbird.org/linux_basic/0590xwindow.php