大名鼎鼎的X Window大家肯定不陌生。都知道它是Unix/Linux下面的窗口系统，也都知道它基于Server/Clinet架构。在网上随便搜一搜，也可以找到不少X Window的介绍。有不少文章为了给用户留一个直观的印象，往往先让系统进入纯文本界面，然后使用startx来启动图形界面，或者直接使用X来启动X Server，再然后运行一个xterm来做示范。我觉得以上这些文章对X Window的理解有限，不够深入，而且也不够新。所以，我这里写一篇《X Window究竟是什么》，以最新的Ubuntu-14.04 Desktop为例，展示如何学习X Window。
先说一点题外话。在上一篇《打造属于自己的Vim》发表后，评论中有人让共享一下配置文件。当时我说：配置文件又不长，自己照着图片敲一下代码嘛。结果这个“照着图片敲代码”的事情我今天自己干了一遍，好在没花多少时间，几分钟而已。原因是因为我今天折腾X Window的时候，把系统给挂掉了，然后重装系统，然后，就只好再设置一遍Vim了。
了解自己机器上的X Window
X Window其实是一种规范，它有很多不同的实现，在Linux系统下最流行的是实现Xorg和XFree86，微软Windows系统下也有X Window的实现，苹果的Mac也是X Window的一种。要了解自己机器上运行的X Window究竟是哪一个，可以使用查看进程的ps命令，如下图：
从上图可以看出，Ubuntu 14.04使用的X Window是Xorg。如果使用ps -ef命令，还可以看到Xorg运行时的命令行参数。
想了解X Window，下面这些文档需要看一遍先：
下面来说一下也许是众所周知的基础知识：X Window是一个分层的架构，它分为Serve和Client。X Server负责图形界面的显示，（也负责用户的输入），而Client程序需要连接到X Server，然后请求X Server绘制图形界面，同时从X Server接受用户的输入。在桌面系统上，X Server和Client程序往往安装在同一台机器上，日常使用基本感觉不到它是分层的。但是很显然，X Server和Client也可以分别运行在不同的机器上，在一台机器上运行程序，而在另外一台机器上显示图形界面。
X Window中的Server和Client的概念和我们平时接触到的“Server/Client”概念刚好相反。很多熟悉Internet原理的人，第一次接触X Window的这两个概念都会搞错。比如，我在一台本地机器上运行Ubuntu 14.04桌面版，而在另外一台远程机器上运行CentOS 5.10（纯字符界面），当我用ssh从Ubuntu连接到CentOS的时候，Ubuntu是Client，而CentOS是Server。在X Window中，Server偏偏是我面前的这台Ubuntu，X Server运行在Ubuntu上。我可以在CentOS中运行GVim，但是窗口显示在Ubuntu中，这时，GVim是一个Client程序，它在远程机器上运行，而它的窗口显示在本地。
理解display和虚拟控制台
前面提到网上很多介绍X Window的文章都是先让系统进入字符界面，然后手动启动一个X Server。其实这完全没有必要，因为在同一台机器上完全可以运行多个X Server，只需要让每个X Server的display不同即可。那么display究竟是什么？
在X Window中，可以通过hostname:display_number.screen_number来指定一个屏幕。可以这样理解：一台计算机可以有多个display，一个display可以有多个屏幕。所以，display相当于是计算机配备的一套输入输出设备，一般情况下，一台电脑只配一套键盘鼠标和一个显示器，特殊情况下，可以配多个显示器。
现在问题出来了，我的电脑只有一套键盘鼠标和一个显示器，也就是只有一个display，那又怎么能运行多个X Server呢？那是因为在Linux中，还有虚拟控制台这样的高级特性。只需要同时按下Ctrl+Alt+F1、Ctrl+Alt+F2、...、Ctrl+Alt+F7，就可以在不同的虚拟控制台中进行切换。在Ubuntu 14.04中，虚拟控制台1到6运行的getty，也就是字符界面，虚拟控制台7运行的是Xorg。（Fedora中不一样，虚拟控制台1运行的是图形界面，其它的是字符界面。）
我们可以直接运行X Server程序来启动X Server。/usr/bin/X和Xorg都是X Server程序。其实/usr/bin/X是Xorg的符号链接，用哪一个都是一样的。
启动X Server的时候可以指定display参数，因为可以省略掉hostname和screen_number，所以可以用:0，:1这样的格式来指定display。在我的机器上，本来就有一个X Server在运行，display :0已经被占用了，所以我使用sudo X :1 -retro来在display :1上再运行一个X Server，如下图：
其中的-retro参数是为了让X Server的背景显示为斜纹，否则背景为纯黑色，那就看不出来是否启动了X Server。启动X Server后的效果如下图：
按Ctrl+Alt+F7回到display :0，再用ps命令看一下，会发现系统中有两个Xorg在运行，一个运行在虚拟控制台7，一个运行在虚拟控制台8。如下图：
在新启动的X Server中运行一个GVim看看效果。运行GVim时，使用-display :1参数指定窗口显示在新启动的X Server上，使用-geometry参数指定窗口的大小和位置。然后按Ctrl+Alt+F8切换虚拟控制台，看效果。命令见上图，程序运行效果见下图：
