Cygwin系列（十三）：折騰X | silaoA的博客

看見就非常 2022-02-24

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本文共2000余字，預(yù)計閱讀時間8分鐘，本文同步發(fā)布于知乎專欄和微信公眾號平臺。
關(guān)注學(xué)習(xí)了解更多的Cygwin、Linux技術(shù)。

本篇因各種各樣的事情拖了好久。

大多數(shù)情況下，我們用Linux系統(tǒng)，是為了發(fā)揮命令行程序高效的威力，通過終端遠(yuǎn)程連接過去，一個黑框框里干完所有的活。但是，偶爾也需要運行一下圖形界面程序，比如Web瀏覽器、Oracle安裝程序等。而Linux系統(tǒng)主機通常做服務(wù)用，不會在圖形支持方面堆很高的配置，這時我們可以利用X11的特性，在遠(yuǎn)端（Linux主機）運行X Client，但讓安裝了X Server的本地主機（如Windows主機）負(fù)責(zé)顯示程序界面和交互。

Windows上的X Server

本文就是要在本地Windows主機上折騰一下X Window System。Windows自身的圖形界面是內(nèi)核不可分割的一部分，其實現(xiàn)不遵從X規(guī)范，X規(guī)范也主要面向UNIX、Linux等符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。那么在Windows上怎么用上X Window System，尤其最關(guān)鍵的X Server？基于XFree86、X.Org Server，有開發(fā)者將其移植到了Windows系統(tǒng)中，比較有影響力的有Cygwin/X、Xming、vcXsrv、MobaXterm、Xmanager等。

Cygwin/X

Cygwin/X是整個Cygwin項目的一部分，是X Window System在Windows系統(tǒng)上的移植實現(xiàn)，自由開源，初期基于XFree86，后來也換到X.Org Server。Cygwin/X在Cygwin環(huán)境中構(gòu)建，依賴Cygwin項目的UNIX模擬層（cygwin1.dll）而運行。
Cygwin/X中的X Server名為XWin。

本文刻意將X Client和X Server分散在兩套系統(tǒng)中，不打算用Cygwin/X。

Xming

Xming基于Cygwin/X，最重要的區(qū)別是它用MinGW交叉工具鏈重新構(gòu)建，可以“原生”地運行于Windows系統(tǒng)中，脫離了對Cygwin項目的UNIX模擬層（cygwin1.dll）的依賴，全稱叫“Xming X Server for Windows”。Xming舊版本采用GPL授權(quán)，代碼托管地址 https:///projects/xming上，最近為2016年8月發(fā)布的6.9.0.31，新的版本已停止GPL授權(quán)。新版的主頁 http://www./XmingNotes，是一個開發(fā)者個人網(wǎng)站，作者期望給予項目捐贈才允許下載新版本。

Xming十分小巧，完全安裝也僅占約9MB空間。
xming界面

vcXsrv

vcXsrv基于X.Org Server，另有說法是基于Xming的老版本，因Xming新版本已停止GPL授權(quán)，vcXsrv圖標(biāo)及關(guān)閉提示等多處與Xming相同。vcXsrv最大特點是，它是切換到Windows本地使用Visual C++ 或 Visual Studio構(gòu)建，自由開源，開發(fā)活躍，代碼托管地址 https:///projects/vcxsrv。

vcXsrv全部安裝約占71MB空間，還包含了xcalc、xclock 2個經(jīng)典的X客戶端程序。vcXsrv配置文件名為.XWinrc，看起來與Xming、Cygwin/X聯(lián)系密切。
vcxsrv界面

MobaXterm

MobaXterm字面意思是一個圖形化的ssh客戶端，支持多標(biāo)簽頁，事實上它還集成了一個X Server（基于X.Org Server），同時還集成了精簡的Cygwin環(huán)境和基本的命令程序。MobaXterm為商業(yè)軟件，Home Edition不收費，Professional Edition收費，詳見https://mobaxterm.。

Xmanager

Xmanager是Xmanager公司多個軟件產(chǎn)品的合集，包括Xshell、Xftp、Xmanager PCX Server等，其中Xmanager PCX Server為Windows平臺的一個X Server，為商業(yè)軟件，詳見http://www.。

介紹了這么多Windows平臺的X Server，本文覺得選擇輕量、開源的Xming試玩。

試玩Xming

step1：開啟 Xming Server

Xming附帶了一個XLaunch指引程序，用于簡化啟用Xming過程，說白了就是通過圖形界面指引讓用戶省掉了記憶各種參數(shù)選項用法。基本上按照默認(rèn)選下一步即可，最后一步可以把配置保存起來。
選擇窗口模式——多窗口
選擇啟動方式——不需要啟動X Client
附加配置
完成配置并保存

最終的效果，和下面的命令等效。

1	D:\Program Files (x86)\Xming\Xming.exe :0 -clipboard -multiwindow

step2：啟動X Client

Cygwin中X11應(yīng)用程序很多，以最簡單的示例程序xeyes為例。首先需要通過Cygwin的包管理器setup程序或者apt-cyg命令安裝xeyes，安裝過程可以參考Cygwin系列（七）：Cygwin軟件包管理相關(guān)配置和Cygwin系列（八）：命令行軟件包管理器apt-cyg。
Cygwin軟件倉庫擁有大量X11軟件包

接下來，開啟終端連到Cygwin shell，運行xeyes，毫不意外地，出。。。錯。。。了。。。這是因為，xeyes并不知道負(fù)責(zé)顯示的X Server在哪里，這需要用戶指定，看下一步。

1 2	$ xeyes Error: cannot open display

step3：配置X應(yīng)用程序

這一步就是要告知X應(yīng)用程序，負(fù)責(zé)顯示的X Server在哪里。老規(guī)矩先看xeyes程序用法，發(fā)現(xiàn)第一個選項-display就是指定X Server的顯示器（display就湊合著這么翻譯吧），其他還一些選項比如程序界面尺寸、前景色/背景色啥的。

$ xeyes --help
usage: xeyes
       [-display [{host}]:[{vs}]]
       [-geometry [{width}][x{height}][{+-}{xoff}[{+-}{yoff}]]]
       [-fg {color}] [-bg {color}] [-bd {color}] [-bw {pixels}]
       [-shape | +shape] [-outline {color}] [-center {color}]
       [-backing {backing-store}] [-distance]
       [-render | +render]
       [-present | +present]

-display選項值由兩部分組成，中間是冒號隔開：

host，X Server所在的主機名或IP地址，與X Client屬同一個主機的話可為空；
vs，顯示器序號及屏幕序號，前面啟動Xming時配置了顯示器序號為0，一個顯示器可能存在多個屏幕，但通常只有一個屏幕，屏幕序號為0，故vs的值為0.0。
再看xeyes -display :0.0效果，成功。鼠標(biāo)移動，一對眼睛跟著轉(zhuǎn)動。
xeyes -display :0.0

程序那么多，如果運行每個X Client程序都寫這么長的命令有點麻煩。好在shell支持DISPLAY環(huán)境變量，和上邊-display選項意義一致。如果定義了DISPLAY環(huán)境變量，-display選項就可以跳過了。在.bashrc中寫入如下一行，定義DISPLAY環(huán)境變量，重啟Cygwin shell。

1 2	export DISPLAY=:0.0 # export DISPLAY=localhost:0.0 # 等效

這次運行xeyes不加任何參數(shù)，效果如下。
xeyes顯示界面

其他話題：X11轉(zhuǎn)發(fā)

X Client和X Server的直接通信是不加密的，我們通過終端經(jīng)由ssh遠(yuǎn)程登錄Linux主機時，可以順手利用ssh的X11轉(zhuǎn)發(fā)（X11 Forwarding）功能，可以減小對配置的修改，也使得運行X Client程序更加安全。遠(yuǎn)端主機上X Client程序的繪圖請求數(shù)據(jù)，也會被ssh服務(wù)器一并轉(zhuǎn)發(fā)回來，ssh客戶端根據(jù)配置的顯示器，再交給指定的X Server處理。遠(yuǎn)端主機并不需要定義或修改DISPLAY環(huán)境變量，盡可能降低對其他用戶、其他程序的影響。

在ssh客戶端和服務(wù)端，均需要設(shè)置“X11Forwarding yes”，ssh客戶端還需要指定 x display，同遠(yuǎn)端主機DISPLAY環(huán)境變量意義一致。圖形界面的ssh客戶端，設(shè)置操作更為簡單。
putty中設(shè)置X11轉(zhuǎn)發(fā)

總結(jié)

xeyes程序跑通了以后，Cygwin中其他X應(yīng)用程序都是一樣的過程，WSL2中的X應(yīng)用程序也可以和Xming配合著跑，甚至把GTK、KDE這樣的桌面環(huán)境也可以都跑起來。WSLg更進(jìn)一步，專門做了一套“WSLg System Distro”專門跑X Server，把X應(yīng)用程序的圖形窗口“無縫”地集成到Windows桌面環(huán)境，詳見WSLg：為WSL增光添彩。