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XWindowSystem的基本运行原理，其启动过程，及常见的跨网络运行XWindowSystem。
一)基本运行原理
XWindowSystem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XWindowSystem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。
XWindowSystem的组成可以分为Xserver，Xclient，Xprotocol三部分。Xserver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Xclient，Xclient将这些信息处理后所返回的信息，也由Xserver负责输出到输出设备(即我们所见的显示器)上。Xserver传递给Xclient的信息称为Event，主要是键盘鼠标输入和窗口状态的信息。Xclient传递给Xserver的信息则称为Request，主要是要求Xserver建立窗口，更改窗口大小位置或在窗口上绘图输出文字等。Xclient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Xserver，然后由Xserver以Event的形式传递给Xclient(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)。Xclient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Xserver，由Xserver负责显示。
常见的情况是Xserver与Xclient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XWindowSystem中，Xclient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Xserver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Xserver有关，可以说就是配置Xserver吧，不配置照样可以运行Xclient程序(如：xeyes-displayxserver: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)。
Xprotocol就是Xserver于Xclient之间通信的协议了。Xprotocol支持现在常用的网络通信协议。我只能测试TCP/IP，可以看到Xserver侦听在tcp6000端口上。那Xprotocol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Xserver下达操作命令
(2)Xserver利用Event传递用户操作信息给Xclient
(3)Xclient进行程序运算
(4)Xclient利用Request传回所要显示的结果
(5)Xserver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manstartx和manxinit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：
#!/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
#''''requiredtopreventcppfromtreating"/*"asaCcomment.
/''''*|./''''*)#如果$1是/*或者./*形式(xinit程序要求其参数里的client程序和server程序必须以/或./开头，否则会被视为client程序和server程序的参数，见manxinit)
if["$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$1"
else#处理给server程序的参数
#displaymustbetheFIRSTserverargument
#屏幕编号必须为第一个给server程序的参数，以:x的形式(x为数字)，这可从上面startx和xinit
的使用方法的区别看出,xinit多了个[display]，这里即过滤出这个[display]。试试看这两个命令：
xinit/usr/bin/X11/xeyes-displaylocalhost:1--/usr/bin/X11/X:1-dpi70&
xinit/usr/bin/X11/xeyes-displaylocalhost:1--/usr/bin/X11/X-dpi70:1&
即可看出不把屏幕编号作为第一个server参数的后果
if[x"$serverargs"=x]&&expr"$1":'':[0-9][0-9]*$''>/dev/null2>&1;then
display="$1"
else#处理屏幕编号以外的参数
serverargs="$serverargs$1"
fi
fi
;;
esac
shift#所有参数左移一次
done
#processclientarguments
if[x"$client"=x];then#如果client程序为空
#ifnoclientargumentseither,usercfileinstead
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
#processserverarguments处理server参数，同上
if[x"$server"=x];then
#ifnoserverargumentsordisplayeither,usercfileinstead
if[x"$serverargs"=x-ax"$display"=x];then
server="$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Xclient和Xserver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Xclient的位置是先搜寻$HOME/.xinitrc，然后是/etc/X11/xinit/xinitrc；设置Xserver的位置是先搜寻$HOME/.xserverrc，然后是/etc/X11/xinit/xserverrc。这就解释了我们平常为什么说启动XWindow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Xserver，成功后根据xinitrc启动Xclient。
以上即为XWindowSystem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Xserver和启动Xclient两部分。下面在用户目录下构造.xinitrc(即Xclient)和.xserverrc(即Xserver)文件。在.xserverrc里写入/usr/bin/X11/X:1。.xinitrc里写入/usr/bin/X11/xeyes-displaylocalhost:1。这就是最简单的Xserver Xclient了，只不过把屏幕编号从默认的0改为了1，这里Xserver即是/usr/bin/X11/X程序，Xclient即是/usr/bin/X11/xeyes程序。
总结下单机用startx启动过程吧：
(1)startx置Xclient和Xserver的位置，处理参数并调用xinit
(2)xinit根据传过来的参数启动Xserver，成功后呼叫Xclient
(3)根据xinitrc设置相关资源，启动窗口管理器,输入法和其他应用程序等Xclient程序。
但还未搞清楚gnome是怎么起来的！gnome当然属于Xclient了，看上面启动过程第(3)步。
这里分两种情况看吧，第一种是用系统的xinitrc文件。看/etc/X11/xinit/xinitrc文件(我的sarge装x-window-system-core和gnome-core)，里面只包含了./etc/X11/Xsession一句话。接着看/etc/X11/Xsession这个脚本，只看关键部分吧。最后面有：
SESSIONFILES=$(run_parts$SYSSESSIONDIR)
if[-n"$SESSIONFILES"];then
forSESSIONFILEin$SESSIONFILES;do
.$SESSIONFILE
done
fi
exit0
接着看run_parts()，位于本文件中间:
run_parts(){
#untilrun-parts--noexecisimplemented
if[-z"$1"];then
internal_errormsg"run_parts()calledwithoutanargument."
fi
if[!-d"$1"];then
internal_errormsg"run_parts()called,but"$1"doesnotexistoris"
"notadirectory."
fi
forFin$(ls$1);do
ifexpr"$F":''[[:alnum:]_-] $''>/dev/null2>&1;then
if[-f"$1/$F"];then
echo"$1/$F"
fi
fi
done
}
大概意思就是run_parts()把$SYSSESSIONDIR目录下的文件名取出来赋值给$SESSIONFILES，然后循环运行该目录下的文件。看看该目录，即/etc/X11/Xsession.d目录，可以看到几个以数字开头的文件，实际上这些数值就表示了这几个文件被运行的优先级，数字小的优先级高，因为在上面的run_parts()里是用ls命令显示该目录下的文件，所以前面数字小的被ls时显示在前面，所以被
forSESSIONFILEin$SESSIONFILES;do
.$SESSIONFILE
done
这个for循环执行时也先被执行。看到/etc/X11/Xsession.d目录下有个55gnome-session_gnomerc文件，里面提到了STARTUP变量。然后运行：
xdkui@Debian:/etc/X11/Xsession.d$grepSTARTUP*
看到50xfree86-common_determine-startup文件。里面有
if[-z"$STARTUP"];then
if[-x/usr/bin/x-session-manager];then
STARTUP=x-session-manager
elif[-x/usr/bin/x-window-manager];then
STARTUP=x-window-manager
elif[-x/usr/bin/x-terminal-emulator];then
STARTUP=x-terminal-emulator
fi
fi
即设置启动程序，实际上设置STARTUP变量，如果以上程序都没有找到，则会报错退出，即X环境没有被启动。再运行
xdkui@Debian:/etc/X11/Xsession.d$grepSTARTUP*
看到优先级最低也即最后被运行的99xfree86-common_start文件，里面只有一句话：
exec$STARTUP
好了，到这里就启动我们的Xclient了，终于完了^_^?
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