导读

其实单纯的从

界面与图形界面之间的切换是很容易的，就那么几个

，但是要彻底弄懂这背后的设计架构需要涉及到很多的概念，本文为你讲解Ubuntu 18.10操作系统中的X Window，内容是了解自己机器上的 X Window、理解 display 和虚拟控制台、远程连接 X Server、理解 DisplayManager 和 X Window 桌面环境的启动过程和运行嵌套的 X Server等这些基本概念。

一、 什么是X Window

X Window不是某一个具体的窗体界面，X Window 本质是一个分层的架构，它分为 Server 和 Client。X Server 负责图形界面的显示和用户的输入，而Client 程序需要连接到 X Server，然后请求 X Server 绘制图形界面，同时从 X Server 接受用户的输入。在桌面系统上，X Server 和 Client 程序往往安装在同一台机器上，日常使用基本感觉不到它是分层的。就像我们的一台电脑，X Server和Client是在同一台电脑的。

既然X Window是分层的架构，很显然，X Server 和 Client 也可以分别运行在不同的机器上，在一台机器上运行程序，而在另外一台机器上显示图形界面。

很多人考到这里就有点蒙了，我们在编写网站的时候也有Server-Client分层架构啊，那这有区别吗？当然有了。

X Window 中的 Server 和 Client 的概念和我们平时接触到的“Server/Client”概念刚好相反。很多熟悉 Internet 原理的人，第一次接触 X Window 的这两个概念都会搞错。在Internet里面的Server/Client，是Server负责处理相关的业务，然后将结果返回到Client客户端，但是X Window恰好是相反的，它是Client负责处理，Server负责显示。

比如，我有两台电脑，一台本地机器上运行 Ubuntu 18.10 桌面版，而在另外一台远程机器上运行

7(纯字符界面)，如果是Internet里面的Server/Client架构，Ubuntu 是 Client，而 CentOS 是 Server。

但是在 X Window 中，Server 偏偏是我面前的这台 Ubuntu，X Server 运行在 Ubuntu 上。我可以在 CentOS 中运行 GVim，但是窗口显示在 Ubuntu 中，这时，GVim 是一个 Client 程序，它在远程机器上运行，而它的窗口显示在本地。

二、理解 display 和虚拟控制台

网上很多介绍 X Window 的文章都是先让系统进入字符界面，然后手动启动一个 X Server。其实这完全没有必要，因为在同一台机器上完全可以运行多个 X Server，只需要让每个 X Server 的 display 不同即可。那么 display 究竟是什么？

实际上，display 就是计算机配备的一套输入输出设备，一个电脑可以有多个输入输出设备，当然也可以只有一个。

在 X Window 中，可以通过 hostname:display_number.screen_number 来指定一个屏幕。可以这样理解：一台计算机可以有多个 display，一个 display 可以有多个屏幕。所以，display 相当于是计算机配备的一套输入输出设备，一般情况下，一台电脑只配一套键盘鼠标和一个显示器，特殊情况下，可以配多个显示器。

现在问题出来了，我的电脑只有一套键盘鼠标和一个显示器，也就是只有一个 display，那又怎么能运行多个 X Server 呢？那是因为在

中，还有虚拟控制台这样的高级特性。只需要同时按下 Ctrl+Alt+F1、Ctrl+Alt+F2、...、Ctrl+Alt+F7，就可以在不同的虚拟控制台中进行切换。就相当于是给这个电脑配备了7个不同的显示器。

注意：默认情况下，Linux会提供6个Terminal 来让用户登录，切换的方式为Ctrl+Alt+F1到F6.而且，系统会为这6个终端界面以 tty1、tty2、tty3、tty4、tty5、tty6 的命名方式命名，除此之外，Linux还有一个默认的X窗口桌面，使用Ctrl+Alt+F7，姐可以切换到图形桌面进行登录了。为什么用tty来命名呢？

tty：终端设备的统称。

tty一词源于Teletypes，或者teletypewriters，原来指的是电传打字机，是通过串行线用打印机键盘通过阅读和发送信息的东西，后来这东西被键盘与显示器取代，所以现在叫终端比较合适。终端是一种字符型设备，它有多种类型，通常使用tty来简称各种类型的终端设备。Linux默认情况下

tty1～6是文本型控制台，tty7是X Window图形显示管理器。

但是Linux不同的发行版本上面的图形桌面和用户终端可能会有所不同。

比如在 Ubuntu 18.10 中，虚拟控制台 3 到 6 运行的是 tty，也就是字符界面，即Ctrl+Alt+F3到F6分别显示tty3、tty4、tty5、tty6，虚拟控制台 2 运行的是 Xorg，虚拟控制台 1 运行的是图形界面。

三、Terminal与X Window的互相转化

前面的使用Ctrl+Alt+Fn的形式来回切换只是形式上的转换，每一个都在运行，只不过显示的那一个不同，但是实际上，Terminal与X Window在Linux中的运行等级是不一样的，Linux一共有7中运行等级(run level)，在不同的运行级下，系统有着不同的状态，它们分别是：

0：停机(记住不要把initdefault 设置为0，因为这样会使Linux无法启动 )

1：单用户模式，就像Win9X下的安全模式。

2：多用户，但是没有 NFS 。

3：完全多用户模式，标准的运行级。

4：一般不用，在一些特殊情况下可以用它来做一些事情。

5：X11，即进到 X-Window 系统。

6：重新启动 (记住不要把initdefault 设置为6，因为这样会使Linux不断地重新启动)。

Terminal默认的run level是3，而X Window默认的run level是5，现在如果我在中断输入如下命令：

init 3

那么会杀死X Window，这样就没有X Window了，只存在Terminal，此时如果我想要重新进入到X Window，我需要在Terminal进行登录，然后执行

startx

重新打开X Window。

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