Linux中終端介面與圖形介面之間的切換關係

其實單純的從 介面與圖形介面之間的切換是很容易的，就那麼幾個 ，但是要徹底弄懂這背後的設計架構需要涉及到很多的概念，本文為你講解Ubuntu 18.10作業系統中的X Window，內容是瞭解自己機器上的 X Window、理解 display 和虛擬控制檯、遠端連線 X Server、理解 DisplayManager 和 X Window 桌面環境的啟動過程和執行巢狀的 X Server等這些基本概念。

X Window不是某一個具體的窗體介面，X Window 本質是一個分層的架構，它分為 Server 和 Client。X Server 負責圖形介面的顯示和使用者的輸入，而Client 程式需要連線到 X Server，然後請求 X Server 繪製圖形介面，同時從 X Server 接受使用者的輸入。在桌面系統上，X Server 和 Client 程式往往安裝在同一臺機器上，日常使用基本感覺不到它是分層的。就像我們的一臺電腦，X Server和Client是在同一臺電腦的。

既然X Window是分層的架構，很顯然，X Server 和 Client 也可以分別執行在不同的機器上，在一臺機器上執行程式，而在另外一臺機器上顯示圖形介面。

很多人考到這裡就有點蒙了，我們在編寫網站的時候也有Server-Client分層架構啊，那這有區別嗎？當然有了。

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。在Internet裡面的Server/Client，是Server負責處理相關的業務，然後將結果返回到Client客戶端，但是X Window恰好是相反的，它是Client負責處理，Server負責顯示。

比如，我有兩臺電腦，一臺本地機器上執行 Ubuntu 18.10 桌面版，而在另外一臺遠端機器上執行   7（純字元介面），如果是Internet裡面的Server/Client架構，Ubuntu 是 Client，而 CentOS 是 Server。

但是在 X Window 中，Server 偏偏是我面前的這臺 Ubuntu，X Server 執行在 Ubuntu 上。我可以在 CentOS 中執行 GVim，但是視窗顯示在 Ubuntu 中，這時，GVim 是一個 Client 程式，它在遠端機器上執行，而它的視窗顯示在本地。

網上很多介紹 X Window 的文章都是先讓系統進入字元介面，然後手動啟動一個 X Server。其實這完全沒有必要，因為在同一臺機器上完全可以執行多個 X Server，只需要讓每個 X Server 的 display 不同即可。那麼 display 究竟是什麼？

實際上，display 就是計算機配備的一套輸入輸出裝置，一個電腦可以有多個輸入輸出裝置，當然也可以只有一個。

在 X Window 中，可以透過 hostname:display_number.screen_number 來指定一個螢幕。可以這樣理解：一臺計算機可以有多個 display，一個 display 可以有多個螢幕。所以，display 相當於是計算機配備的一套輸入輸出裝置，一般情況下，一臺電腦只配一套鍵盤滑鼠和一個顯示器，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滑鼠和一個顯示器，也就是隻有一個 display，那又怎麼能執行多個 X Server 呢？那是因為在   中，還有虛擬控制檯這樣的高階特性。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檯中進行切換。就相當於是給這個電腦配備了7個不同的顯示器。

注意：預設情況下，Linux會提供6個Terminal 來讓使用者登入，切換的方式為Ctrl+Alt+F1到F6.而且，系統會為這6個終端介面以 tty1、tty2、tty3、tty4、tty5、tty6 的命名方式命名，除此之外，Linux還有一個預設的X視窗桌面，使用Ctrl+Alt+F7，姐可以切換到圖形桌面進行登入了。為什麼用tty來命名呢？

tty：終端裝置的統稱。

tty一詞源於Teletypes，或者teletypewriters，原來指的是電傳打字機，是透過序列線用印表機鍵盤透過閱讀和傳送資訊的東西，後來這東西被鍵盤與顯示器取代，所以現在叫終端比較合適。終端是一種字元型裝置，它有多種型別，通常使用tty來簡稱各種型別的終端裝置。Linux預設情況下

tty1～6是文字型控制檯，tty7是X Window圖形顯示管理器。

但是Linux不同的發行版本上面的圖形桌面和使用者終端可能會有所不同。

比如在 Ubuntu 18.10 中，虛擬控制檯 3 到 6 執行的是 tty，也就是字元介面，即Ctrl+Alt+F3到F6分別顯示tty3、tty4、tty5、tty6，虛擬控制檯 2 執行的是 Xorg，虛擬控制檯 1 執行的是圖形介面。

前面的使用Ctrl+Alt+Fn的形式來回切換隻是形式上的轉換，每一個都在執行，只不過顯示的那一個不同，但是實際上，Terminal與X Window在Linux中的執行等級是不一樣的，Linux一共有7中執行等級（run level），在不同的執行級下，系統有著不同的狀態，它們分別是：

0：停機（記住不要把initdefault 設定為0，因為這樣會使Linux無法啟動 ）

1：單使用者模式，就像Win9X下的安全模式。

2：多使用者，但是沒有 NFS 。

3：完全多使用者模式，標準的執行級。

4：一般不用，在一些特殊情況下可以用它來做一些事情。

5：X11，即進到 X-Window 系統。

6：重新啟動 （記住不要把initdefault 設定為6，因為這樣會使Linux不斷地重新啟動）。

Terminal預設的run level是3，而X Window預設的run level是5，現在如果我在中斷輸入如下命令：

init 3

那麼會殺死X Window，這樣就沒有X Window了，只存在Terminal，此時如果我想要重新進入到X Window，我需要在Terminal進行登入，然後執行

startx

重新開啟X Window。

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