1、认识X11

X11是X协议，版本号为11。X协议是专门被设计为linux桌面管理服务的，而linux桌面环境不像windows那样作为系统内核的一部分，作为一个普通程序运行在用户态上。该协议的设计初衷是为了linux的图形界面满足跨平台、跨网络、与具体硬件剥离、同时被多个用户使用的需求，因此该协议被设计成客户端-服务器的模式，即由xserver和xclient组成，xserver和xclient通过网络架构来进行图形接口的通信和执行绘制：

xserver管理主机上与显示相关的硬件设置（如显卡、硬盘、鼠标等），它负责屏幕画面的绘制与显示，以及将输入设置（如键盘、鼠标）的动作告知 xclient。xclient即linux主机，负责处理逻辑。

比如如果用户点击了鼠标左键，xserver 捕捉到鼠标点击这个动作，然后它将这个动作告诉 xclient，然后xclient 就根据程序预先设定的逻辑（例如画一个圆），告诉 X server说：“请在屏幕XX位置（鼠标左键点击的位置）画一个圆”。最后，xserver 就响应 xclient 的请求，在鼠标点击的位置，绘制并显示出一个圆。

2、X协议的实现

目前基于该协议的实现架构如下图所示，xfree64是xserver的具体实现，xorg是xree64的扩展；xlib是xclient的具体实现，但是对开发者不够简便，于是在xlib上又诞生了qt和gtk，qt是直接使用Xlib库的，gtk则使用了再次封装了的gdk和glib；qt与gtk都很优秀，在他们之上开发者分别开发出了kde与gnome桌面；kde和gnome是集成了窗口管理器及一些应用程序的套件；其他的x application则跑在这些窗口管理器里。

3、显示管理器(Display Manager)和桌面环境(也叫窗口管理器Window Manager)

显示管理器(Display Manager,DM)主要用于提供linux登录环境和登录成功后加载桌面环境，我所理解的管理登录显示和选择桌面显示环境；桌面环境(Window Manager,WM，也就是X服务)主要用来统一管控多个xclient的绘制，因为xclient之间彼此是不知道对方在屏幕上的信息（想想多个xclient都往同一个显示器上绘制，这样容易导致相互覆盖）。

桌面环境的作用还包括：

提供许多的控制元素，包括工作列、背景桌面的设置等等；管理虚拟桌面 （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。

要注意显示管理器和桌面环境是两个分开独立的应用程序，但是往往在同一个团队一起开发，用户可以通过显示管理器切换任意的桌面环境，比如目前常见的配套如下（左为显示管理器，右为桌面环境）：

GDM——GNOME （GNU Network Object Model Environment，使用大量的系统资源，但给一个现代的、精致的系统）KDM——KDE（K Desktop Enviroment，可高度定制的桌面，适度占用系统资源）LightDM(Light Display Manager，由 Ubuntu 为 Unity 桌面开发，作为跨桌面显示管理器，其目的是成为 X org 的 X Server 的标准显示管理器）——twm （Tab Window Manager）——XFCE （XForms Common Environment，外观复古但占用资源很少）——LXDE（唯一的重点是尽可能少地使用资源）——Budgie（现代的外观和适度占用系统资源）

可以运行如下命令在各显示管理器之间切换：

sudo dpkg-reconfigure xxx

各桌面环境作为各linux发行版本的情况可以参照linux lightdm gdm gnome kde等的区别于联系(桌面环境 窗口管理器 显示管理器)_gdm和gnome的区别-CSDN博客

4、X window system 启动

必须要先启动管理硬件与绘图的 X Server ，然后才载入 X Client，而启动方式有两种：第一种在终端通过startx命令，第二种通过display manager。

4.1 startx启动

先介绍第一种启动方式：

startx &

&符号表示命令在后台执行。startx其实只是一个脚本文件(/usr/bin/startx)，最终执行的命令程序是：

xinit "$client" $clientargs -- "$server" $display $serverargs

而startx的主要作用是找出xinit程序命令所需要的配置参数，搜寻配置参数的逻辑是：

X server 的参数方面：

使用 startx 后面接的参数；若无参数，则找寻使用者主文件夹的文件，亦即 ~/.xserverrc若无上述两者，则以 /etc/X11/xinit/xserverrc若无上述三者，则单纯执行 /usr/bin/X （此即 X server 可执行文件）

X client 的参数方面：

使用 startx 后面接的参数；若无参数，则找寻使用者主文件夹的文件，亦即 ~/.xinitrc若无上述两者，则以 /etc/X11/xinit/xinitrc若无上述三者，则单纯执行 xterm （此为 X 下面的终端机软件）

$xclient可以是xclock、xeyes、xterm这样的x程序，也可以是twm(最简单的桌面环境)、gnome-session（GNOME环境）、startkde（KDE环境）这样的桌面环境。

$xserver可以是这三个中的一种：Xfree86,Xorg,Xnest。

$display表示显示到哪台显示设备上，也可以后期通过设置DISPLAY环境变量切换，关于该变量的使用可以参照这一篇:Linux DISPLAY变量的使用技巧_当 display 环境变量设置不正确时,可能会出现哪些问题?请举例说明,并提供可能的解-CSDN博客

4.2 display manager启动

其实这种启动方式内部还是调用了xinit命令，如果是gdm可以通过以下命令启动和关闭X系统：

service gdm3 stop

service gdm3 start

如果是lightDM（现在linux发行版基本上都是用的这个），可以输入以下命令启动和关闭X系统：

sudo /etc/init.d/lightdm start

sudo /etc/init.d/lightdm stop

5、使用X协议远程桌面linux实践

linux远程桌面linux、windows远程桌面linux可以参考这篇：11.3 最原始图形接口： Xdmcp 服务的启用 | 鸟哥的Linux私房菜：服务器架设篇 第三版，

使用XVNC或者SSH隧道转发实现远程桌面linux可以参考这篇：

X11协议基础与实践-CSDN博客

参考：

认识x11_x11协议-CSDN博客

linux桌面管理器sddm,GDM, KDM, LightDM, SDDM的区别和安装配置-CSDN博客

X11、GTK、QT、GNOME和KDE之间的区别与联系_linux x11是什么 gtk gnome区别关系-CSDN博客

gnome桌面_Linux 知识分享：显示管理器和桌面环境容易混淆？分分钟带你脱离认识误区...-CSDN博客

23.1 什么是 X Window System | 鸟哥的 Linux 私房菜：基础学习篇 第四版

linux lightdm gdm gnome kde等的区别于联系(桌面环境 窗口管理器 显示管理器)_gdm和gnome的区别-CSDN博客

LightDM简介-CSDN博客