大名鼎鼎的X Window大家肯定不陌生。都知道它是Unix/Linux下面的窗口系統，也都知道它基於Server/Clinet架構。在網上隨便搜一搜，也可以找到不少X Window的介紹。有不少文章為了給用戶留一個直觀的印象，往往先讓系統進入純文本界面，然後使用startx來啟動圖形界面，或者直接使用X來啟動X Server，再然後運行一個xterm來做示范。我覺得以上這些文章對X Window的理解有限，不夠深入，而且也不夠新。所以，我這裡寫一篇《X Window究竟是什麼》，以最新的Ubuntu-14.04 Desktop為例，展示如何學習X Window。
先說一點題外話。在上一篇《打造屬於自己的Vim》發表後，評論中有人讓共享一下配置文件。當時我說：配置文件又不長，自己照著圖片敲一下代碼嘛。結果這個“照著圖片敲代碼”的事情我今天自己干了一遍，好在沒花多少時間，幾分鐘而已。原因是因為我今天折騰X Window的時候，把系統給掛掉了，然後重裝系統，然後，就只好再設置一遍Vim了。
了解自己機器上的X Window
X Window其實是一種規范，它有很多不同的實現，在Linux系統下最流行的是實現Xorg和XFree86，微軟Windows系統下也有X Window的實現，蘋果的Mac也是X Window的一種。要了解自己機器上運行的X Window究竟是哪一個，可以使用查看進程的ps命令，如下圖：
從上圖可以看出，Ubuntu 14.04使用的X Window是Xorg。如果使用ps -ef命令，還可以看到Xorg運行時的命令行參數。
想了解X Window，下面這些文檔需要看一遍先：
下面來說一下也許是眾所周知的基礎知識：X Window是一個分層的架構，它分為Serve和Client。X Server負責圖形界面的顯示，（也負責用戶的輸入），而Client程序需要連接到X Server，然後請求X Server繪制圖形界面，同時從X Server接受用戶的輸入。在桌面系統上，X Server和Client程序往往安裝在同一台機器上，日常使用基本感覺不到它是分層的。但是很顯然，X Server和Client也可以分別運行在不同的機器上，在一台機器上運行程序，而在另外一台機器上顯示圖形界面。
X Window中的Server和Client的概念和我們平時接觸到的“Server/Client”概念剛好相反。很多熟悉Internet原理的人，第一次接觸X Window的這兩個概念都會搞錯。比如，我在一台本地機器上運行Ubuntu 14.04桌面版，而在另外一台遠程機器上運行CentOS 5.10（純字符界面），當我用ssh從Ubuntu連接到CentOS的時候，Ubuntu是Client，而CentOS是Server。在X Window中，Server偏偏是我面前的這台Ubuntu，X Server運行在Ubuntu上。我可以在CentOS中運行GVim，但是窗口顯示在Ubuntu中，這時，GVim是一個Client程序，它在遠程機器上運行，而它的窗口顯示在本地。
理解display和虛擬控制台
前面提到網上很多介紹X Window的文章都是先讓系統進入字符界面，然後手動啟動一個X Server。其實這完全沒有必要，因為在同一台機器上完全可以運行多個X Server，只需要讓每個X Server的display不同即可。那麼display究竟是什麼？
在X Window中，可以通過hostname:display_number.screen_number來指定一個屏幕。可以這樣理解：一台計算機可以有多個display，一個display可以有多個屏幕。所以，display相當於是計算機配備的一套輸入輸出設備，一般情況下，一台電腦只配一套鍵盤鼠標和一個顯示器，特殊情況下，可以配多個顯示器。
現在問題出來了，我的電腦只有一套鍵盤鼠標和一個顯示器，也就是只有一個display，那又怎麼能運行多個X Server呢？那是因為在Linux中，還有虛擬控制台這樣的高級特性。只需要同時按下Ctrl+Alt+F1、Ctrl+Alt+F2、...、Ctrl+Alt+F7，就可以在不同的虛擬控制台中進行切換。在Ubuntu 14.04中，虛擬控制台1到6運行的getty，也就是字符界面，虛擬控制台7運行的是Xorg。（Fedora中不一樣，虛擬控制台1運行的是圖形界面，其它的是字符界面。）
我們可以直接運行X Server程序來啟動X Server。/usr/bin/X和Xorg都是X Server程序。其實/usr/bin/X是Xorg的符號鏈接，用哪一個都是一樣的。
啟動X Server的時候可以指定display參數，因為可以省略掉hostname和screen_number，所以可以用:0，:1這樣的格式來指定display。在我的機器上，本來就有一個X Server在運行，display :0已經被占用了，所以我使用sudo X :1 -retro來在display :1上再運行一個X Server，如下圖：
其中的-retro參數是為了讓X Server的背景顯示為斜紋，否則背景為純黑色，那就看不出來是否啟動了X Server。啟動X Server後的效果如下圖：
按Ctrl+Alt+F7回到display :0，再用ps命令看一下，會發現系統中有兩個Xorg在運行，一個運行在虛擬控制台7，一個運行在虛擬控制台8。如下圖：
在新啟動的X Server中運行一個GVim看看效果。運行GVim時，使用-display :1參數指定窗口顯示在新啟動的X Server上，使用-geometry參數指定窗口的大小和位置。然後按Ctrl+Alt+F8切換虛擬控制台，看效果。命令見上圖，程序運行效果見下圖：
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