由於这个 X 希望能够透过网络进行图形介面的存取，因此发展出许多的 X 通讯协议，这些网络架构非常的有趣， 所以吸引了很多厂商加入研发，因此 X 的功能一直持续在加强！一直到 1987 年更改 X 版本到 X11 ，这一版 X 取得了明显的进步， 后来的窗口介面改良都是架构於此一版本，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，所以后来的版本定义就变成了类似 1995 年的 X11R6.3 之类的样式。 (注1)

1992 年 XFree86 (http://www.xfree86.org/) 计画顺利展开， 该计画持续在维护 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 硬件 』而来的呢。早期 Linux 所使用的 X Window 的主要核心都是由 XFree86 这个计画所提供的，因此，我们常常将 X 系统与 XFree86 挂上等号的说。

不过由於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 (http://www.x.org/) 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。 现在我们 CentOS 5.x 使用的 X 就是 Xorg 提供的 X11R7 喔！ 而这个 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喔！包括 Mac OS X v10.3 也曾利用过这个架构来设计他们的窗口呢！我们的 CentOS 也是利用 Xorg 提供的 X11 啦！

从上面的说明，我们可以知道的是：

• 在 Unix Like 上面的图形使用者介面 (GUI) 被称为 X 或 X11；
• X11 是一个『软件』而不是一个操作系统；
• X11 是利用网络架构来进行图形介面的运行与绘制；
• 较著名的 X 版本为 X11R6 这一版，目前大部分的 X 都是这一版演化出来的 (包括 X11R7)；
• 现在大部分的 distribution 使用的 X 都是由 Xorg 基金会所提供的 X11 软件；
• X11 使用的是 MIT 授权，为类似 GPL 的自由软件授权方式。

如同前面谈到的，X Window system 是个利用网络架构的图形使用者介面软件，那到底这个架构可以分成多少个组件呢？ 基本上是分成 X Server 与 X Client 两个组件而已喔！其中 X Server 在管理硬件，而 X Client 则是应用程序。 在运行上，X Client 应用程序会将所想要呈现的画面告知 X Server ，最终由 X server 来将结果透过他所管理的硬件绘制出来！ 整体的架构我们大约可以使用如下的图示来作个介绍：(注2)

图 1.2.1、 X Window System 的架构 (注2)

上面的图示非常有趣喔！我们在用户端想要取得来自服务器的图形数据时，我们用户端使用的当然是用户端的硬件设备啊， 所以，X Server 的重点就是在管理用户端的硬件，包括接受键盘/鼠标等设备的输入资讯， 并且将图形绘制到萤幕上 (请注意上图的所有组件之间的箭头指示)。但是到底要绘制个啥东西呢？ 绘图总是需要一些数据才能绘制吧？此时 X Client (就是 X 应用程序) 就很重要啦！他主要提供的就是告知 X Server 要绘制啥东西。那照这样的想法来思考，我们是想要取得远程服务器的绘图数据来我们的计算机上面显示嘛！ 所以罗，远程服务器提供的是 X client 软件啊！

底下就让我们来更深入的聊一聊这两个组件吧！

• X Server：硬件管理、萤幕绘制与提供字型功能：

既然 X Window System 是要显示图形介面，因此理所当然的需要一个组件来管理我主机上面的所有硬件设备才行！ 这个任务就是 X Server 所负责的。而我们在 X 发展简史当中提到的 XFree86 计画及 Xorg 基金会，主要提供的就是这个 X Server 啦！那么 X Server 管理的设备主要有哪些呢？其实与输入/输出有关喔！包括键盘、鼠标、手写板、显示器 (monitor) 、萤幕解析度与色彩深度、显卡 (包含驱动程序) 与显示的字型等等，都是 X Server 管理的。

咦！显卡、萤幕以及键盘鼠标的配置，不是在启动的时候 Linux 系统以 /etc/sysconfig 目录下的 keyboard/mouse 等配置档就设好了吗？为何 X Server 还要重新配置啊？这是因为 X Window 在 Linux 里面仅能算是『一套很棒的软件』， 所以 X Window 有自己的配置档，你必须要针对他的配置档配置妥当才行。也就是说， Linux 的配置与 X Server 的配置不一定要相同的！因此，你在 Linux 的 run level 3 想要玩图形介面时，就得要加载 X Window 需要的驱动程序才行～总之， X Server 的主要功能就是在管理『主机』上面的显示硬件与驱动程序。

既然 X Window System 是以透过网络取得图形介面的一个架构，那么用户端是如何取得服务器端提供的图形画面呢？ 由於服务器与用户端的硬件不可能完全相同，因此我们用户端当然不可能使用到服务器端的硬件显示功能！ 举例来说，你的用户端计算机并没有 3D 影像加速功能，那么你的画面可能呈现出服务器端提供的 3D 加速吗？ 当然不可能吧！所以罗 X Server 的目的在管理用户端的硬件设备！也就是说：『每部用户端主机都需要安装 X Server，而服务器端则是提供 X Client 软件， 以提供用户端绘图所需要的数据数据』。

X Server / X Client 的互动并非仅有 client --> server，两者其实有互动的！从上图 1.2.1 我们也可以发现， X Server 还有一个重要的工作，那就是将来自输入装置 (如键盘、鼠标等) 的动作告知 X Client， 你晓得， X Server 既然是管理这些周边硬件，所以，周边硬件的动作当然是由 X Server 来管理的， 但是 X Server 本身并不知道周边设备这些动作会造成什么显示上的效果， 因此 X Server 会将周边设备的这些动作行为告知 X Client ，让 X Client 去伤脑筋。

• X Client：负责 X Server 要求的『事件』之处理：

前面提到的 X Server 主要是管理显示介面与在萤幕上绘图，同时将输入装置的行为告知 X Client， 此时 X Client 就会依据这个输入装置的行为来开始处理，最后 X Client 会得到『 嗯！这个输入装置的行为会产生某个图示』，然后将这个图示的显示数据回传给 X Server ， X server 再根据 X Client 传来的绘图数据将他描图在自己的萤幕上，来得到显示的结果。

也就是说， X Client 最重要的工作就是处理来自 X Server 的动作，将该动作处理成为绘图数据， 再将这些绘图数据传回给 X Server 罗！由於 X Client 的目的在产生绘图的数据，因此我们也称呼 X Client 为 X Application (X 应用程序)。而且，每个 X Client 并不知道其他 X Client 的存在， 意思是说，如果有两个以上的 X client 同时存在时，两者并不知道对方到底传了什么数据给 X Server ， 因此 X Client 的绘图常常会互相重叠而产生困扰喔！

举个例子来说，当我们在 X Window 的画面中，将鼠标向右移动，那他是怎么告知 X Server 与 X Client 的呢？ 首先， X server 会侦测到鼠标的移动，但是他不知道应该怎么绘图啊！此时，他将鼠标的这个动作告知 X Client， X Client 就会去运算，结果得到，嘿嘿！其实要将鼠标指标向右移动几个位素，然后将这个结果告知 X server ， 接下来，您就会看到 X Server 将鼠标指标向右移动罗～

这样做有什么好处啊？最大的好处是， X Client 不需要知道 X Server 的硬件配备与操作系统！因为 X Client 单纯就是在处理绘图的数据而已，本身是不绘图的。所以，在用户端的 X Server 用的是什么硬件？用的是哪套操作系统？服务器端的 X Client 根本不需要知道～相当的先进与优秀～对吧！ ^_^ 整个运行流程可以参考下图：用户端用的是什么操作系统在 Linux 主机端是不在乎的！

图 1.2.2、 X Server 用户端的操作系统与 X client 的沟通示意

• X Window Manager：特殊的 X Client ，负责管理所有的 X client 软件

刚刚前面提到，X Client 的主要工作是将来自 X Server 的数据处理成为绘图数据，再回传给 X server 而已， 所以 X client 本身是不知道他在 X Server 当中的位置、大小以及其他相关资讯的。这也是上面我们谈到的， X client 彼此不知道对方在萤幕的哪个位置啊！为了克服这个问题，因此就有 Window Manager (WM, 窗口管理员) 的产生了。 窗口管理员也是 X client ，只是他主要在负责全部 X client 的控管，还包括提供某些特殊的功能，例如：

• 提供许多的控制元素，包括工作列、背景壁纸的配置等等；
• 管理虚拟壁纸 (virtual desktop)；
• 提供窗口控制参数，这包括窗口的大小、窗口的重叠显示、窗口的移动、窗口的最小化等等。

我们常常听到的 KDE, GNOME, XFCE 还有簡易到爆的 twm 等等，都是一些窗口管理员的专案计画啦！ 这些专案计画中，每种窗口管理员所用以开发的显示引擎都不太相同，所著重的方向也不一样， 因此我们才会说，在 Linux 底下，每套 Window Manager 都是独特存在的，不是换了壁纸与显示效果而已， 而是连显示的引擎都不会一样喔！底下是这些常见的窗口管理员全名与连结：

• GNOME (GNU Network Object Model Environment)：http://www.gnome.org/
• KDE (K Desktop Enviroment)：http://kde.org/
• twm (Tab Window Manager)：http://xwinman.org/vtwm.php
• XFCE (XForms Common Environment)：http://www.xfce.org/

由於 Linux 越来越朝向 Desktop 桌上型计算机使用方向走，因此窗口管理员的角色会越来越重要！ 目前我们 CentOS 默认提供的有 GNOME 与 KDE ，这两个窗口管理员上面还有提供非常多的 X client 软件， 包括办公室生产力软件 (Open Office) 以及常用的网络功能 (firefox 浏览器、 Thunderbird 收发信件软件) 等。 现在使用者想要接触 Linux 其实真的越来越简单了，如果不要架设服务器，那么 Linux 壁纸的使用与 Windows 系统可以说是一模一样的！不需要学习也能够入门哩！ ^_^

那么你知道 X Server / X client / window manager 的关系了吗？我们举 CentOS 默认的 GNOME 为例好了， 由於我们要在本机端启动 X Window system ，因此，在我们的 CentOS 主机上面必须要有 Xorg 的 X server 核心， 这样才能够提供萤幕的绘制啊～然后为了让窗口管理更方便，於是就加装了 GNOME 这个计画的 window manager ， 然后为了让自己的使用更方便，於是就在 GNOME 上面加上更多的窗口应用软件，包括输入法等等的， 最后就建构出我们的 X Window System 罗～ ^_^！所以你也会知道，X server/X client/Window Manager 是同时存在於我们一部 Linux 主机上头的啦！

• Display Manager：提供登陆需求

谈完了上述的数据后，我们得要了解一下，那么我如何取得 X Window 的控制？在本机的文字介面底下你可以输入 startx 来启动 X 系统，此时由於你已经登陆系统了，因此不需要重新登陆即可取得 X 环境。但如果是 runlevel 5 的环境呢？你会发现在 tty7 的地方有个可以让你使用图形介面登陆 (输入帐号口令) 的咚咚，那个是啥？ 是 X Server/X client 还是什么的？其实那是个 Display Manager 啦！这个 display manager 最大的任务就是提供登陆的环境， 并且加载使用者选择的 Window Manager 与语系等数据喔！

几乎所有的大型窗口管理员专案计画都会提供 display manager 的，在 CentOS 上面我们主要利用的是 GNOME 的 GNOME Display Manager (gdm) 这支程序来提供 tty7 的图形介面登陆喔！至於登陆后取得的窗口管理员， 则可以在 gdm 上面进行选择的！我们在第五章介绍的登陆环境， 那个环境其实就是 gdm 提供的啦！再回去参考看看图示吧！ ^_^！所以说，并非 gdm 只能提供 GNOME 的登陆而已喔！

[root@www ~]# startx [X client 参数] -- [X server 参数]

# 范例：以色彩深度为 16 bit 启动 X
[root@www ~]# startx  --  -depth 16

[root@www ~]# xinit [client option] -- [server or display option]

那为什么不要直接运行 xinit 而是使用 startx 来呼叫 xinit 呢？这是因为我们必须要取得一些参数嘛！ startx 可以帮我们快速的找到这些参数而不必手动输入的。因为单纯只是运行 xinit 的时候，系统的默认 X Client 与 X Server 的内容是这样的：(注3)

xinit xterm  -geometry  +1+1  -n  login  -display  :0 --  X  :0

在 X client 方面：那个 xterm 是 X 窗口底下的虚拟终端机，后面接的参数则是这个终端机的位置与登陆与否。 最后面会接一个『 -display :0 』表示这个虚拟终端机是启动在『第 :0 号的 X 显示介面』的意思。至於 X Server 方面， 而我们启动的 X server 程序就是 X 啦！其实 X 就是 Xorg 的连结档，亦即是 X Server 的主程序罗！ 所以我们启动 X 还挺简单的～直接运行 X 而已，同时还指定 X 启动在第 :0 个 X 显示介面。 如果单纯以上面的内容来启动你的 X 系统时，你就会发现 tty7 有画面了！只是.....很丑～因为我们还没有启动 window manager 啊！

从上面的说明我们可以知道， xinit 主要在启动 X server 与加载 X client ，但这个 xinit 所需要的参数则是由 startx 去帮忙找寻的。因此，最重要的当然就是 startx 找到的那些参数啦！ 所以呢，重点当然就是 /etc/X11/xinit/ 目录下的 xinitrc 与 xserverrc 这两个文件的内容是啥罗～ 虽然 xserverrc 默认是不存在的。底下我们就分别来谈一谈这两个文件的主要内容与启动的方式～

• 启动 X server 的文件： xserverrc

X 窗口最先需要启动的就是 X server 啊，那 X server 启动的脚本与参数是透过 /etc/X11/xinit/ 里面的 xserverrc 。不过我们的 CentOS 5.x 根本就没有 xserverrc 这个文件啊！ 那使用者家目录目前也没有 ~/.xserverrc ，这个时候系统会怎么做呢？其实就是运行 /usr/bin/X 这个命令啊！ 这个命令也是系统最原始的 X server 运行档罗。

在启动 X Server 时，Xorg 会去读取 /etc/X11/xorg.conf 这个配置档。针对这个配置档的内容， 我们会在下个小节介绍。如果一切顺利，那么 X 就会顺利的在 tty7 的环境中启动了 X 。 单纯的 X 启动时，你只会看到画面一片漆黑，然后中心有个鼠标的光标而已～

由前一小节的说明中，你可以发现到其实 X 启动的时候还可以指定启动的介面喔！那就是 :0 这个参数，这是啥？ 事实上我们的 Linux 可以『同时启动多个 X』喔！第一个 X 的画面会在 :0 亦即是 tty7 ，第二个 X 则是 :1 亦即是 tty8 。 后续还可以有其他的 X 存在的。因此，上一小节我们也有发现， xterm 在加载时，也必须要使用 -display 来说明， 这个 X 应用程序是需要在哪个 X 加载的才行呢！其中比较有趣的是， X server 未注明加载的介面时，默认是使用 :0 ～ 但是 X client 未注明时，则无法运行喔！

启动了 X server 后，接下来就是加载 X client 到这个 X server 上面啦！

• 启动 X Client 的文件： xinitrc

假设你的家目录并没有 ~/.xinitrc ，则此时 X Client 会以 /etc/X11/xinit/xinitrc 来作为启动 X Client 的默认脚本。xinitrc 这个文件会将很多其他的文件参数引进来， 包括 /etc/X11/xinit/xinitrc-common 与 /etc/X11/xinit/Xclients 还有 /etc/sysconfig/desktop 。你可以参考 xinitrc 后去搜寻各个文件来了解彼此的关系。

不过分析到最后，其实最终就是加载 KDE 或者是 GNOME 而已。你也可以发现最终在 XClient 文件当中会有两个命令的搜寻， 包括 startkde 与 gnome-session 这两个，这也是 CentOS 默认会提供的两个主要的 Window Manager 罗。 而你也可以透过修改 /etc/sysconfig/desktop 内的 DESKTOP=GNOME 或 DESKTOP=KDE 来决定默认使用哪个窗口管理员的。 如果你并没有安装这两个大家伙，那么 X 就会去使用阳春的 twm 这个窗口管理员来管理你的环境罗。

Tips: 不论怎么说，鸟哥还是希望大家可以透过解析 startx 这个 script 的内容去找到每个文件， 再根据分析每个文件来找到您 distributions 上面的 X 相关文件～ 毕竟每个版本的 Linux 还是有所差异的～

另外，如果有特殊需求，你当然可以自订 X client 的参数！这就得要修改你家目录下的 ~/.xinitrc 这个文件罗。 不过要注意的是，如果你的 .xinitrc 配置档里面有启动的 x client 很多的时候，千万注意将除了最后一个 window manager 或 X Client 之外，都放到背景里面去运行啊！举例来说，像底下这样：

       xclock -geometry 100x100-5+5 &
       xterm -geometry 80x50-50+150 &
       exec /usr/bin/twm

意思就是说，我启动了 X ，并且同时启动 xclock / xterm / twm 这三个 X clients 喔！ 如此一来，你的 X 就有这三个咚咚可以使用了！如果忘记加上 & 的符号，那就..... 会让系统等待啊，而无法一次就登陆 X 呢！

• X 启动的端口

好了，根据上面的说明，我们知道要在文字介面底下启动 X 时，直接使用 startx 来找到 X server 与 X client 的参数或配置档， 然后再呼叫 xinit 来启动 X 窗口系统。xinit 先加载 X server 到默认的 :0 这个显示介面 (默认在 tty7)，然后再加载 X client 到这个 X 显示介面上。而 X client 通常就是 GNOME 或 KDE ，这两个配置也能够在 /etc/sysconfig/desktop 里面作好配置。最后我们想要了解的是，既然 X 是可以跨网络的，那 X 启动的端口是几号？

其实，CentOS 由於考虑 X 窗口是在本机上面运行，因此将端口改为插槽档 (socket) 了，因此你无法观察到 X 启动的端口的。事实上， X server 应该是要启动一个 port 6000 来与 X client 进行沟通的！ 由於系统上面也可能有多个 X 存在，因此我们就会有 port 6001, port 6002... 等等。这也就是说：

在 X Window System 的环境下，我们称 port 6000 为第 0 个显示介面，亦即为 hostname:0 ， 那个主机名称通常可以不写，所以就成了 :0 即可。在默认的情况下，第一个启动的 X (不论是启动在第几个 port number) 是在 tty7 ，亦即按下 [ctrl]+[Alt]+[F7] 那个画面。 而起动的第二个 X (注意到了吧！可以有多个 X 同时启动在您的系统上呢) 则默认在 tty8 亦即 [ctrl]+[Alt]+[F8] 那个画面呢！很神奇吧！ ^_^

如前所述，因为主机上的 X 可能有多个同时存在，因此，当我们在启动 X Server / Client 时， 应该都要注明该 X Server / Client 主要是提供或接受来自哪个 display 的 port number 才行。