详谈Linux操作系统中的显示服务器

在 Linux 相关的文章、新闻和讨论中，你会经常遇到显示服务器display server、Xorg、Wayland 等名词。

在这篇解释文章中，我将讨论 Linux 中的显示服务器。

什么是显示服务器？

显示服务器是一个程序，它负责协调其客户端与操作系统的其他部分之间，以及硬件和操作系统之间的输入和输出。基本上，多亏了显示服务器，你才能以图形化的方式使用你的计算机（GUI）。如果没有显示服务器，你只能局限于命令行界面（TTY）。

显示服务器提供了一个图形环境的框架，使你可以使用鼠标和键盘与应用程序进行交互。

显示服务器通过显示服务器协议（如 X11）与客户端进行通信。显示服务器是图形用户界面 —— 特别是窗口系统 —— 中的一个关键组件。

不要把显示服务器和桌面环境混淆。桌面环境的下层使用的是显示服务器。

听起来很熟悉，但又不完全清楚？让我来解释一下。

Linux 上的显示服务器协议

Linux 中有三种显示服务器协议，分别是 X11、Wayland 和 Mir。下面我就给大家简单介绍一下这些显示服务器。

X11

X11（也称 X）是已经存在多年的传统显示服务器。它是 Linux 发行版中最常用的显示服务器。

X 架构

X11 通信协议，使用显示服务器 X.org 服务器。它接收来自设备驱动程序的输入事件，并将它们提供给它的一个客户端。

显示服务器也从客户端接收数据，它处理数据并进行合成，在 Linux 上，它将数据传递给三个内核组件之一：DRM、gem 或 KMS 驱动。

X.Org 服务器是一个显示服务器，它依靠第二个程序：合成窗口管理器，来进行合成。例如 Mutter 或 KWin。GNOME 使用的是 Mutter。

Wayland

按照其网站的说法，Wayland “旨在作为 X 的更简单的替代品，更容易开发和维护”。

而事实上 Wayland 就是现代的显示服务器，它应该取代传统的 X 显示服务器。

对它的采用还在普及中。Ubuntu 曾试图在 17.10 版本中改用 Wayland 作为默认的显示服务器，但这个尝试遭到了负面反馈。

很多 GUI 应用程序及其框架都依赖于 X 服务器。这些应用程序在 Wayland 上无法正常工作。

这迫使 Ubuntu 继续使用 X 作为默认显示服务器。它仍然提供了使用 Wayland 的选项，但不再是默认的了。

即使在今天，绝大多数的发行版都默认使用 X 显示服务器。

Wayland 架构

实施 Wayland 显示服务器协议的显示服务器，被称为 Wayland 合成器。和 X11 上的一样，Wayland 合成器负责处理其客户端的输入和输出，但同时也进行合成，这与 X11 相反。

几个 Wayland 合成器是 Weston、Mutter、KWin 或 Enlightenment。

Mir

Mir 显示服务器自带的 Mir 显示服务器协议，与 X11 和 Wayland 使用的协议不同。它是由 Canonical 开发的，作为 Unity 开发的一部分，打算成为 Ubuntu 的首选显示服务器。

但在 2017 年，它已经被 ［Ubuntu］ 桌面版的 Wayland 显示服务器所取代，不过 Mir 的开发还在继续，用于物联网（IoT）应用。

为什么我们还在使用 Xorg？

Wayland 作为比较新的产品，相比 Xorg 来说，还不是很稳定。作为客户端的程序，必须知道如何与显示服务器进行通信。

因此，很多程序在使用 Wayland 时可能无法运行。Ubuntu 默认切换到 Wayland 的实验证实了这一点。

结束语

我希望你对 Linux 中的显示服务器概念有了更好的理解。我已经尽量不谈太多的技术细节，但我无法完全避免。
责编AJX