Hệ thống cửa sổ X 101

Nếu bạn là người dùng Linux hoặc Unix khác trên máy tính để bàn, bạn có thể sử dụng Hệ thống X Window mỗi ngày mà không phải suy nghĩ nhiều về nó. Nhưng nếu bạn hiểu - thực sự hiểu - thêm một chút về cách thức hoạt động của nó, bạn có thể tận dụng một số tính năng mạnh mẽ của hệ thống đồ họa được nối mạng này.

Bất kể môi trường máy tính để bàn hoặc trình quản lý cửa sổ nào bạn đang sử dụng, bạn có thể tận dụng thực tế là X được xây dựng cho mạng và đóng vai trò nền tảng cho một số giao diện người dùng đồ họa đa dạng nhất hiện có. Trên hệ thống nào khác, bạn có thể chuyển đổi giữa máy tính để bàn trông giống như thiết lập Mac hoặc Windows truyền thống sang trình quản lý cửa sổ ốp lát trong chớp mắt, trong khi chạy màn hình từ chương trình chạy trên máy tính khác? Về vấn đề đó, X Window khá độc đáo. Vì vậy, hãy làm quen với X Window tốt hơn một chút. (Để đọc nền, hãy xem Hướng dẫn về Trình quản lý cửa sổ và Máy tính để bàn cho Unix và Linux.)

Lịch sử đằng sau hệ thống cửa sổ X

Mặc dù Hệ thống X Window hiện đại có rất nhiều ứng dụng được sử dụng rộng rãi trong cộng đồng Linux và Unix và hỗ trợ một số môi trường đồ họa bóng bẩy, nhưng nó thực sự đã xuất hiện từ những năm 1980. Nó xuất hiện vào đầu thập kỷ đó như là một phần của Dự án Athena tại MIT, một nỗ lực ban đầu về điện toán phân tán. Dự án đã phát triển nhiều đổi mới mà chúng ta đã được cấp ngày hôm nay, bao gồm xác thực Kerberos, nhắn tin tức thời và trợ giúp trực tuyến, trong số những người khác.

X là phần tiếp theo của một hệ thống cửa sổ trước đó, W (chạy trên hệ điều hành V, một cách tự nhiên). Nó chính thức được giới thiệu cho cộng đồng Project Athena vào năm 1984.

Một số nhà cung cấp máy trạm Unix đã thu giữ nó ngay lập tức. Nếu có một giao diện chuẩn cho giao diện người dùng đồ họa, thì nó sẽ thu hút nhiều nhà phát triển phần mềm hơn, cùng với nhiều người dùng hơn và quan trọng nhất là nhiều khách hàng trả tiền hơn. Họ đã thành lập Hiệp hội X để đảm bảo rằng một công ty không giành được lợi thế so với công ty kia. Đây là một ví dụ ban đầu về phần mềm nguồn mở, ngay cả trước khi loại phần mềm này có tên.

Phiên bản 11 được phát hành vào năm 1987 và nó vẫn là phiên bản được sử dụng cho đến ngày nay. Nó được gọi thông tục là "X11."

Vào cuối những năm 1980, X là môi trường cửa sổ tiêu chuẩn thực tế trên các máy trạm Unix từ các nhà cung cấp như Sun và Silicon Graphics.

Vào những năm 1990, một phiên bản chạy trên PC có tên X386 đã trở nên phổ biến trên máy tính để bàn, đặc biệt là biến thể nguồn mở có tên XFree86. Khoảng năm 2004, những bất đồng đã xuất hiện trong dự án và một số nhà phát triển đã tách ra thành X.org, điều này đã trở thành triển khai tiêu chuẩn của Hệ thống X Window. X.org là phiên bản được phân phối bởi hầu hết tất cả các bản phân phối Unix và Linux chính.

Cách cửa sổ X hoạt động

Không giống như các hệ thống khác, bao gồm Windows và Mac OS X, trong đó giao diện người dùng đồ họa là một phần không thể thiếu của hệ điều hành, X, giống như các cơ sở hạ tầng Unix khác, thực ra chỉ là một chương trình khác. Trên thực tế, thông thường các máy chủ sẽ chạy mà không có X để dành nhiều chu kỳ hơn để thực sự phục vụ tài nguyên, bao gồm cả cơ sở dữ liệu hoặc trang Web.

Hệ thống X Window có kiến ​​trúc phân lớp dựa trên các máy chủ và máy khách. Nơi bạn có thể nghĩ về một máy chủ như một cái gì đó trên một máy từ xa, chẳng hạn như một máy chủ tệp trên toàn sảnh phục vụ các tệp cho một bộ phận, nếu bạn đang sử dụng X trên máy tính để bàn, thì bạn thực sự đang sử dụng máy chủ. Các chương trình đồ họa chạy dưới X là máy khách. Chúng có thể là cục bộ hoặc chạy trên một hệ thống từ xa. Tôi sẽ đề cập đến cách làm điều đó sau.

Quản lý cửa sổ và môi trường máy tính để bàn

Tôi đã trình bày các trình quản lý cửa sổ và môi trường máy tính để bàn trong một bài viết khác, nhưng ở đây chúng minh họa mức độ linh hoạt của X. Bản thân X không phải là một giao diện đồ họa đầy đủ. Nó cho phép lựa chọn kiểu giao diện hoàn toàn phụ thuộc vào người dùng, ngay cả khi các nhà bảo trì phân phối Linux đặt môi trường mặc định. Đây là một sự lựa chọn có chủ ý từ phía các nhà thiết kế. Mike Gancarz, tác giả của "Triết lý Unix" và là thành viên của nhóm X ban đầu, cho biết đây là thiết lập "cơ chế, không phải chính sách."

Bắt X

Nếu bạn sử dụng Linux và Unix trên máy tính để bàn, rất có thể bạn đã có nó và đang sử dụng nó. Nếu bạn không, trình quản lý gói phân phối của bạn có nó, cũng như bất kỳ trình quản lý cửa sổ và máy tính để bàn nào bạn có thể muốn. Tham khảo tài liệu để biết thêm chi tiết.

Có những nền tảng khác ngoài Linux, nếu bạn không chú ý và X cũng có sẵn cho chúng. Đối với Windows, đặt cược tốt nhất của bạn là Cygwin / X. Mac OS X cũng đi kèm với X11 dưới dạng cài đặt tùy chọn.

Cấu hình hệ thống X Window

Nếu bạn đang cài đặt X trên một hệ thống không có nó, hầu hết các cài đặt hiện đại đều đủ thông minh để có thể tự động phát hiện phần cứng video của bạn, cũng như thiết bị trỏ bạn đang sử dụng. Tất nhiên, luôn có những ngoại lệ. Trên máy chủ X.org, tệp cấu hình được gọi là xorgconfig. Ở đó bạn có thể chỉnh sửa nó để cho nó biết chính xác loại phần cứng bạn có. Nó không phải luôn luôn là một nhiệm vụ cho những người yếu tim, nhưng may mắn thay, bạn không thực sự phải làm điều đó.

Sử dụng X qua mạng

Một trong những thế mạnh lớn nhất của Hệ thống X Window là tính minh bạch của mạng, có nghĩa là bạn có thể chạy một chương trình trên một máy tính khác và màn hình của nó hiển thị trên máy của bạn.

Một cách để làm điều này là SSH vào máy bạn muốn chương trình chạy, sử dụng công tắc -X hoặc -Y trên dòng lệnh để bật chuyển tiếp X, điều này sẽ cho phép các chương trình X hiển thị trên máy tính cục bộ của bạn. Bạn hoặc quản trị viên của máy từ xa sẽ phải kích hoạt tính năng này. Bạn sẽ không nhận được bất kỳ tùy chọn máy tính để bàn ưa thích nào, nhưng nó hoạt động đủ tốt. Đây là một cách tốt để tải phần mềm đồ họa mà không phải cài đặt phần mềm trên mỗi máy của người dùng, bất kể bạn đang sử dụng chương trình nguồn mở hay chương trình đắt tiền có giấy phép trang web, như Mathrama của Wolfram. (Tìm hiểu thêm về SSH trong Mosh: Secure Shell without the Pain.)

Nếu bạn thực sự cần một máy tính để bàn, bạn có thể sử dụng điện toán mạng ảo (VNC) để chuyển tiếp toàn bộ máy tính để bàn tới máy tính của bạn. Nó có sẵn trên nhiều nền tảng. Bạn thậm chí có thể có máy tính để bàn Linux trên máy Windows hoặc ngược lại.

Câu hỏi về hệ thống cửa sổ X và lỗi thời

Mặc dù tính hữu dụng của nó, một số người nghĩ rằng X có thể sắp hết tuổi thọ. Phần kết nối mạng của chuẩn X bị cáo buộc làm chậm nó, đặc biệt là khi chơi game. Nếu nhanh hơn, nó có thể thu hút nhiều sự phát triển trò chơi hơn vào nền tảng.

Đáp lại những tuyên bố này, dự án Wayland đã xuất hiện để tạo ra một máy chủ hiển thị có thể nói chuyện trực tiếp với phần cứng mà không cần thông qua X. Nó đã đạt đến giai đoạn 1.0, mặc dù nó chưa sẵn sàng cho thời gian chính, ngay cả khi nó có một số khá bản demo ấn tượng. Canonical cũng đã thông báo rằng họ sẽ chuyển đến Wayland vào một thời điểm nào đó trong tương lai.

Tương lai của X

Mặc dù X là một phần bị bỏ qua trong thế giới điện toán, tính linh hoạt và tính di động của nó sẽ có nghĩa là nó sẽ là một phần của Unix và Linux trong một thời gian khá lâu. Nếu bạn quan tâm đến việc tìm hiểu sâu hơn về X, "Công cụ quyền lực X" của Chris Tyler là một kho tàng lời khuyên và thủ thuật.