Linux黑话解释：什么是显示服务器，用来做什么？

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。