探究X Window System运行原理与启动过程
第一次在Debian下装 XFree86,startx启动了twm,装了gnome 后startx启动了gnome环境,为什么?装gnome 时修改了什么文件以及X环境是怎么起来的?本来是想搞清这几个文题开始研究这个题目的,没想到还学到了很多别的东西^_^本文主要说明X Window System的基本运行原理,其启动过程,及常见的跨网络运行X Window System。
一) 基本运行原理
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(如:xeyes -display xserver:0就可以在xserver这台机器上的0号屏幕(屏幕编号displaynumber为0)上显示那对大眼睛了)。
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。我只能测试TCP/IP,可以看到X server侦听在tcp 6000端口上。那X protocol就是位于运输层以上了,应该属于应用层吧?。
总结下运行过程吧:
(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
二) 启动过程
我们从控制台进入X一般是用startx命令。下面就从startx分析起。首先man startx和man xinit可以看到staratx和xinit的使用方法:
startx [[client] options .....] [-- [server] options ....]
xinit [[client] options ] [-- [server] [display] options]
把上面[client]和[server]分别称为client程序和server程序。man手册里写明其必须以/或者./开头。
下面看看startx这个脚本,中文为我加的注释,这个脚本是安装x-window-system-core后得到的,都是XFree86,不同发行版的linux里该脚本应该大同小异:
代码:
#!/bin/sh
userclientrc=$HOME/.xinitrc #用户的client定义文件
userserverrc=$HOME/.xserverrc #用户的server定义文件
sysclientrc=/usr/X11R6/lib/X11/xinit/xinitrc #系统的client
sysserverrc=/usr/X11R6/lib/X11/xinit/xserverrc #系统的server
defaultclient=/usr/X11R6/bin/xterm #默认的client程序
defaultserver=/usr/X11R6/bin/X #默认的server程序
defaultclientargs="" #下面定义了client和server的参数变量
defaultserverargs=""
clientargs=""
serverargs=""
#如果用户client文件存在则使用用户文件里定义的client,否则使用系统定义的client
if [ -f $userclientrc ]; then
defaultclientargs=$userclientrc
elif [ -f $sysclientrc ]; then
defaultclientargs=$sysclientrc
fi
#如果用户server文件存在则使用用户文件里定义的server,否则使用系统定义的server
if [ -f $userserverrc ]; then
defaultserverargs=$userserverrc
elif [ -f $sysserverrc ]; then
defaultserverargs=$sysserverrc
fi
#下面循环处理client和server的参数
whoseargs="client"
while [ x"$1" != x ]; do #若第一个参数为空,退出循环
case "$1" in
# '' required to prevent cpp from treating "/*" as a C comment.
/''*|\./''*) #如果$1是/*或者./*形式(xinit程序要求其参数里的client程序和server程序必须以/或./开头,否则会被视为client程序和server程序的参数,见man xinit)
if [ "$whoseargs" = "client" ]; then #如果当前是在处理client的参数
if [ x"$clientargs" = x ]; then #如果clientargs为空,则赋值$1给client变量,也即上面#startx使用方法里的[client]参数
client="$1"
else
clientargs="$clientargs $1" #否则clientargs赋值为$clientargs $1,即上面#startx使用#方法里的options参数
fi
else #当前在处理server的参数,代码的含义同上
if [ x"$serverargs" = x ]; then
server="$1"
else
serverargs="$serverargs $1"
fi
fi
;;
--)#如果$1为--,则表示开始处理server的参数,--为client和server参数的分界
whoseargs="server"
;;
*)
if [ "$whoseargs" = "client" ]; then #处理给client程序的参数
clientargs="$clientargs $1"
else #处理给server程序的参数
# display must be the FIRST server argument
#屏幕编号必须为第一个给server程序的参数,以:x的形式(x为数字),这可从上面startx和xinit
的使用方法的区别看出,xinit多了个[display],这里即过滤出这个[display]。试试看这两个命令:
xinit /usr/bin/X11/xeyes -display localhost:1 -- /usr/bin/X11/X :1 -dpi 70&
xinit /usr/bin/X11/xeyes -display localhost:1 -- /usr/bin/X11/X -dpi 70 :1&
即可看出不把屏幕编号作为第一个server参数的后果
if [ x"$serverargs" = x ] && expr "$1" : ':[0-9][0-9]*$' > /dev/null 2>&1; then
display="$1"
else #处理屏幕编号以外的参数
serverargs="$serverargs $1"
fi
fi
;;
esac
shift #所有参数左移一次
done
# process client arguments
if [ x"$client" = x ]; then #如果client程序为空
# if no client arguments either, use rc file instead
if [ x"$clientargs" = x ]; then #且clientargs为空,赋值$defaultclientargs给client程序
client="$defaultclientargs"
else
client=$defaultclient #使用默认的client程序
fi
fi
# process server arguments处理server参数,同上
if [ x"$server" = x ]; then
# if no server arguments or display either, use rc file instead
if [ x"$serverargs" = x -a x"$display" = x ]; then
server="$defaultserverargs"
else
server=$defaultserver
fi
fi
#…………省略授权代码若干
xinit $client $clientargs -- $server $display $serverargs #把处理过的参数交由xinit程序处理
#…………
由上面代码可以得出startx主要是置X client和X server所在的位置,并处理相关参数,最后交给xinit处理。可以看出startx 设置X client的位置是先搜寻$HOME/.xinitrc,然后是/etc/X11/xinit/xinitrc;设置X server的位置是先搜寻$HOME/.xserverrc,然后是/etc/X11/xinit/xserverrc。这就解释了我们平常为什么说启动X Window时用户目录下的.xinitrc和.xserverrc文件优先级要高。所以我们用startx命令启动X时,如果用户目录存在.xinitrc和.xserverrc文件,则实际上等价于命令xinit $HOME/.xinitrc -- $HOME/.xserverrc 。如果用户目录不存在那两个文件,则等价于xinit /usr/X11R6/lib/X11/xinit/xinitrc -- /usr/X11R6/lib/X11/xinit/xserver。别的情况类推。
至于xinit,则根据startx传过来的参数启动X server,成功后根据xinitrc启动X client。
以上即为X Window System的启动过程,startx只是负责一些参数传递,真正的X启动由xinit实现。实际上可以分为启动X server和启动X client两部分。下面在用户目录下构造.xinitrc(即X client)和.xserverrc(即X server)文件。在.xserverrc里写入/usr/bin/X11/X :1。.xinitrc里写入/usr/bin/X11/xeyes -display localhost:1。这就是最简单的X server+ X client了,只不过把屏
分享到:
相关推荐
openGL graphics with x window system
written for the X Window System are based. Xt provides a library of user−interface objects called widgets and gadgets, which provide a convenient interface for creating and manipulating X windows, ...
Written by a Silicon Graphics X Window System and OpenGL expert, OpenGL Programming for the X Window System uses the OpenGL Utility Toolkit (GLUT) to show how OpenGL programs can be constructed ...
对Linux操作系统的桌面环境软件X window的介绍及启动流程
X Window System Protocol X Consortium Standard X Version 11, Release 6.pdf
Written by a Silicon Graphics X Window System and OpenGL expert, OpenGL Programming for the X Window System uses the OpenGL Utility Toolkit (GLUT) to show how OpenGL programs can be constructed ...
X Window System 是一套在各种位元映像显示器 (bitmapped dispalys) 上具有极大可携性 (portable) 的视窗系统 (window system), 它是由麻省理工学院 (MIT)所发展出来. X Windows System ( 本书以後部 份简称为...
一份课程报告,介绍了X-Window的架构体系,并对启动代码做了分析
X Window 程式设计入门--第一章 什么是 X Window X Window 程式设计入门--第二章 X Programming 的第一步 X Window 程式设计入门--第三章 绘图(Graphic) X Window 程式设计入门--第三章 绘图(Graphic) X Window 程...
西安高性能算中心完全免费向合格申请用户提供计算资源,用户使用方式一般是通过远 程SSH Client 客户端来使用...便用户的使用,是必须解决的问题,本手册向用户提供两种建立用户与中心资源之间X Window对话的方式。
X Window System 是一套在各种位元映像显示器 (bitmapped dispalys) 上具有极大可携性 (portable) 的视窗系统 (window system), 它是由麻省理工学院 (MIT)所发展出来. X Windows System ( 本书以後部 份简称为...
Xwindow程序设计入门,网上收藏,很好的资料,对了解xwindow编程很有帮助
Oracle Solaris 9 Solaris X Window System Developer’s Guide-110
Oracle Solaris 10 Solaris XWindow System Developer's Guide-100
Oracle Solaris 8 Solaris X Window System Developer’s Guide-118
学习基于X Window的OpenGL编程。主要侧重点在X Window的创建。 而不是OpenGL学习。英文版
Linux与X Window系统基础 Linux与X Window系统基础
Xwindow 是一个非常出色的图形系统,你应该抱怨的是那些不稳定的包装,而不是 Xwindow 本身。
描述了X windows系统的发展进程