逝者如斯夫

X Window 设置介绍

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23.1 什么是 X Window System

在 Unix-Like 上的图形接口 (GUI) 称为 X Window System，简称 X 或 X11。它不是操作系统，而是跨网络、跨平台的软件。

关键认知：X11 是应用程序，不是操作系统。

23.1.1 X Window 的发展简史

年份事件
1984MIT 开发出 X Window，设计为不依赖硬件的图形接口
1987发布 X11 版——后续所有改进都建立在此基础上
1994发布 X11R6——沿用最久的架构基础
1992XFree86 计划启动，长期维护 X11R6（X + Free + x86）
约 2004XFree86 授权变更 → Xorg 基金会接手，发布 X11R6.8 / X11R7
现在CentOS 7 使用 Xorg 提供的 X11，MIT 授权（类似 GPL）

Mac OS X v10.3 也曾用过 X11 架构设计窗口！

23.1.2 主要元件：X Server / X Client / Window Manager / Display Manager

X Window 是 C/S 架构（主从架构），四大元件：

X Client (应用程序) → 告知要画什么
        ↕ X Protocol (网络传输)
X Server (硬件管理) → 实际绘图到屏幕

X Server：硬件管理、屏幕绘制与字体

管理内容说明
显卡 + 驱动程序核心绘图硬件
屏幕分辨率 + 色彩深度显示参数
键盘、鼠标、手写板输入设备
字体文字的显示

每部用户端主机都要安装 X Server，而服务器端提供 X Client——因为绘图用的是用户端的硬件！

交互流程：X Server 检测到鼠标移动 → 将动作告知 X Client → X Client 计算位移 → 回传绘图数据 → X Server 绘制到屏幕。

X Client：处理来自 X Server 的事件

X Client 就是 X 应用程序 (X Application)。它只负责数据运算，不直接绘制。

各个 X Client 互不知道对方的存在——因此两个 Client 的窗口可能重叠。

好处：X Client 不需要知道 X Server 的硬件和操作系统是什么——真正跨平台。

Window Manager (WM)：特殊的 X Client

因为 X Client 互不知道对方，需要 Window Manager 来管理：

功能说明
控制元素工作列、背景桌面
虚拟桌面多个工作区切换
窗口控制大小、重叠排序、移动、最小化

常见的 Window Manager：

名称说明
GNOMECentOS 默认，GNU Network Object Model Environment
KDEK Desktop Environment
XFCE轻量级桌面
twm最阳春的窗口管理员（Tab Window Manager）

每个 Window Manager 使用不同的显示发动机——不单是外观不同，底层实现也不同。

Display Manager：提供登录界面

在 graphical.target 下，tty1 那个让你输入帐号密码的图形登录界面就是 Display Manager。

CentOS 默认使用 GNOME Display Manager (gdm)。在 gdm 登录时可以选择不同的 Window Manager（不仅限于 GNOME）。

23.1.3 X Window 的启动流程

通过 startx 启动

startx [X client 参数] -- [X server 参数]
startx -- -depth 16      # X Server 以 16 bit 色彩深度启动

startx 是一个 shell script，任务只是找出参数后调用 xinit 真正启动 X。

参数搜寻顺序：

优先级X Server 参数X Client 参数
1startx 后面接的 -- 参数startx 后面接的参数（在 -- 前）
2~/.xserverrc~/.xinitrc
3/etc/X11/xinit/xserverrc/etc/X11/xinit/xinitrc
4直接执行 /usr/bin/X直接执行 xterm

xinit 的实际执行

xinit [client option] -- [server or display option]

默认 xinit 的实际命令等效于：

xinit /etc/X11/xinit/xinitrc -- /usr/bin/X

/usr/bin/X 其实就是 Xorg 的链接文件（X Server 主程序）。

xinitrc — X Client 启动脚本

/etc/X11/xinit/xinitrc 最终会载入 KDE 或 GNOME。默认 WM 由 /etc/sysconfig/desktop 中的 DESKTOP=GNOME 或 DESKTOP=KDE 决定。

自订 ~/.xinitrc 示例（最后一个必须在前台执行）：

xclock -geometry 100x100-5+5 &
xterm -geometry 80x50-50+150 &
exec /usr/bin/twm     # 最后一个不加 &，保持前台！

X 的显示接口

第 N 个 X显示接口默认终端机网络端口
第一个 X:0 或 hostname:0tty2port 6000
第二个 X:1tty3port 6001

CentOS 7 的 tty 按需启动（与 CentOS 6 默认 6 个不同），X 默认丢到 tty2。

23.1.4 X 启动流程测试

手动体验 X Server / X Client / WM 的层次关系：

# 1. 在 tty1 启动纯 X Server（:1，即 tty3）
X :1 &
# 切换到 tty3：看到黑色画面 + 鼠标光标
 
# 2. 添加 X Client（在 tty1 下达，去 tty3 观察）
xterm -display :1 &
xclock -display :1 &
xeyes -display :1 &
# 可以看到终端机、时钟、大眼睛，但无法移动！
 
# 3. 添加 Window Manager
twm -display :1 &
# 现在可以移动窗口、调整大小了！
 
# 4. 清理
kill %6 %5 %4 %3 %2 %1

这个实验让你清楚看到：X Server → X Client → WM 各层的作用。

23.1.5 我是否需要启用 X Window System

用途建议
服务器不需要 X！所有配置文件都是纯文本
桌面电脑需要 X，办公室软件、图形分析等
数值分析/科研可能需要 X 来做数据可视化

X Window 只是 Linux 里的一个软件——服务器场景没必要装。

23.2 X Server 配置文件解析与设置

重要文件位置：

路径说明
/etc/X11/xorg.conf主配置文件（CentOS 6+ 开始默认不存在，自动侦测）
/etc/X11/xorg.conf.d/*.conf额外设置片段（推荐方式）
/usr/lib64/xorg/modules/drivers/显卡驱动程序
/usr/share/X11/fonts/屏幕字体
/var/log/Xorg.0.logX Server 日志（查看实际使用的配置文件）
X -version     # 查看 X Server 版本
Xorg -configure # 自动生成 xorg.conf（输出到 /root/xorg.conf.new）

23.2.1 解析 xorg.conf 设置

配置文件以 Section "名称" … EndSection 为段落：

Section用途
ServerLayout决定 X 最终使用哪组设置（屏幕+鼠标+键盘的组合）
Files字体路径（FontPath）、模块路径
Module额外载入的模块（如 glx 提供 3D 加速）
InputDevice键盘、鼠标等输入设备（Driver, Protocol, Device 路径）
Monitor显示器的水平和垂直更新频率（HorizSync, VertRefresh）
Device显卡芯片组驱动（Driver "qxl" 等）
Screen分辨率 (Modes) + 色彩深度 (Depth) 的组合（引用 Device + Monitor）

Monitor 示例：

Section "Monitor"
    Identifier   "Monitor0"
    HorizSync    30.0 - 80.0
    VertRefresh  50.0 - 100.0
EndSection

⚠️ CRT 屏幕的更新频率不能设太高——据说会烧毁显示器！

Device 示例：

Section "Device"
    Identifier  "Card0"
    Driver      "intel"       # 或 nvidia, qxl, vesa...
    BusID       "PCI:0:2:0"
EndSection

如果显卡驱动有问题，可以暂时使用通用驱动：Driver "vesa"。

Screen 示例：

Section "Screen"
    Identifier "Screen0"
    Device     "Card0"
    Monitor    "Monitor0"
    SubSection "Display"
        Depth     24
        Modes     "1024x768" "800x600" "640x480"
    EndSubSection
EndSection

23.2.2 字体管理

字体目录：

  • /usr/share/X11/fonts/
  • /usr/share/fonts/

Xorg 实际载入的字体由 /etc/X11/fontpath.d/ 下的链接文件决定。

# 安装楷书字体
yum install cjkuni-ukai-fonts
 
# 重建字体缓存
fc-cache -v
fc-list | grep ukai          # 验证
 
# 手动添加字体（如 Windows 字体）
mkdir /usr/share/fonts/windows
cp /root/font/*.ttf /usr/share/fonts/windows/
fc-cache -f -v               # 强制重建缓存
fc-list : file | grep window # 验证

23.2.3 显示器参数微调

xrandr                       # 查看当前分辨率与可选分辨率
xrandr -s 1280x800           # 切换分辨率

用 gtf 计算显示器参数，写入 xorg.conf：

gtf 1024 768 75 -x
# Modeline "1024x768_75.00"  81.80  1024 1080 1192 1360  768 769 772 802  -HSync +Vsync

将 Modeline 那行添加到 Monitor Section 即可。

重启 X 的三种方法：

  1. systemctl isolate multi-user.target; systemctl isolate graphical.target
  2. 在 X 画面中按 Alt+Ctrl+Backspace
  3. 注销后重新登录

23.3 显卡驱动程序安装范例

安装显卡驱动前的准备工作：

yum update
yum groupinstall "Development Tools"
yum install kernel-devel kernel-headers

23.3.1 NVidia

lspci | grep -Ei '(vga|display)'    # 确认显卡型号
# 去 http://www.nvidia.com.tw 下载对应驱动 (.run 文件)

关键步骤——禁用 nouveau：

# 1. 创建 blacklist
echo "blacklist nouveau" > /etc/modprobe.d/blacklist.conf
echo "options nouveau modeset=0" >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf
 
# 2. 修改 grub 核心参数
vim /etc/default/grub
# GRUB_CMDLINE_LINUX="... rd.driver.blacklist=nouveau nouveau.modeset=0"
 
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
reboot
lsmod | grep nouveau     # 确认清空
systemctl isolate multi-user.target    # 切换到纯文本模式
sh NVIDIA-Linux-x86_64-352.41.run     # 执行安装程序
# 接受授权 → 安装 32 位兼容库 → 自动修改 xorg.conf
nvidia-installer --update              # 后续升级用

23.3.2 AMD (ATI)

推荐使用 ELrepo 第三方软件库（专为 CentOS 7 提供 AMD 驱动）：

rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-2.el7.elrepo.noarch.rpm
yum clean all
yum --enablerepo elrepo-testing search fglrx
yum --enablerepo elrepo-testing install fglrx-x11-drv
 
aticonfig -v    # 配置 xorg.conf

23.3.3 Intel

Intel 显卡驱动已开放源码，CentOS 7 默认已内置：

locate intel | grep xorg
# /usr/lib64/xorg/modules/drivers/intel_drv.so   ← 已存在！

如需手动配置 xorg.conf：

Section "Device"
    Identifier  "Videocard0"
    Driver      "intel"      # 改为 intel
EndSection
Section "Module"
    Load  "glx"
    Load  "dri"              # Direct Rendering Infrastructure
EndSection
Section "DRI"
    Mode 0666                # 允许所有用户使用 DRI
EndSection

CentOS 7 的 Xorg 自动侦测做得很好，大部分情况下不需要手动配置 xorg.conf。

命令速查表

命令用途
startx从命令行启动 X Window
startx -- -depth 16指定色彩深度启动 X
X -version查看 X Server 版本
Xorg -configure自动生成 xorg.conf 配置文件
X :1 &手动在第 :1 显示接口启动 X Server
xterm -display :1 &在指定 display 启动终端机
xclock -display :1 &在指定 display 启动时钟
xrandr查看/设置分辨率和更新频率
xrandr -s 1280x800切换分辨率
gtf 1024 768 75 -x计算指定分辨率+更新频率的 Modeline
fc-cache -f -v重建字体缓存
fc-list列出所有可用字体
systemctl isolate graphical.target切换到图形模式
lspci | grep -i vga查看显卡型号
lsmod | grep nouveau检查 nouveau 模块是否被禁用
nvidia-installer --updateNVidia 驱动升级
aticonfig -vAMD 显卡配置工具

Backlinks