参考资料

https://en.m.wikipedia.org/wiki/X_Window_System https://en.m.wikipedia.org/wiki/Wayland_(protocol)

Xorg（也称为X Window System或X）是一种用于图形用户界面（GUI）的开放源代码窗口系统。它提供了一个框架，使应用程序能够在计算机的显示设备上绘制图形和处理用户输入。

以下是Xorg的基本原理：

1. 服务器-客户端模型：Xorg采用了服务器-客户端模型。Xorg服务器是运行在计算机上的核心组件，负责管理图形硬件和显示设备。它接收来自应用程序的请求，并将图形绘制到显示设备上。应用程序则作为Xorg的客户端，通过网络连接或本地连接与Xorg服务器进行通信。
2. 显示设备和输入设备：Xorg服务器与计算机的显示设备（如显示器）和输入设备（如键盘和鼠标）进行交互。它通过驱动程序与这些设备进行通信，以获取图像数据和用户输入。
3. 窗口管理：Xorg服务器负责管理窗口和图形上下文。它跟踪每个应用程序的窗口位置、大小和状态，并处理窗口的移动、调整大小、最小化、最大化等操作。此外，Xorg还提供了窗口装饰（如标题栏和边框）以及窗口间的交互（如拖放和剪切板）。
4. 绘图和渲染：Xorg服务器使用图形硬件和驱动程序来绘制图形。它提供了一个图形绘制API，应用程序可以使用这个API来创建图形元素、绘制图像和执行其他绘图操作。Xorg还支持硬件加速和渲染，以提高图形性能。
5. 窗口系统协议：Xorg使用一种称为X协议的网络协议来与应用程序进行通信。X协议定义了应用程序和Xorg服务器之间的消息格式和交互规则。应用程序可以通过发送协议消息来请求绘制图形、处理输入事件和执行其他操作。

总的来说，Xorg作为一个窗口系统，提供了一个框架，使应用程序能够在图形硬件上绘制图形，并与用户输入进行交互。它通过服务器-客户端模型、显示设备和输入设备的管理、窗口管理和绘图渲染等功能，实现了图形用户界面的基本原理。

Xorg的运行机制可以简单地描述为以下几个步骤：

1. 启动Xorg服务器：当计算机启动时，Xorg服务器作为一个后台进程启动。它负责管理图形硬件和显示设备，以及处理图形绘制和用户输入。
2. 显示管理器：在桌面环境中，通常会有一个显示管理器（如GDM、LightDM或SDDM）来处理用户登录和会话管理。显示管理器负责启动Xorg服务器，并提供登录界面供用户输入用户名和密码。
3. 配置文件：Xorg服务器使用一个配置文件（通常是/etc/X11/xorg.conf或类似的位置）来指定硬件设备和其他设置。该配置文件包含了有关显示设备、输入设备、驱动程序和其他Xorg选项的信息。
4. 显示设备初始化：Xorg服务器会初始化显示设备，与显示器建立连接，并获取有关显示器的信息，如分辨率、刷新率和色彩深度。
5. 输入设备初始化：Xorg服务器会初始化输入设备，如键盘和鼠标。它会加载相应的驱动程序，并与输入设备建立通信，以接收用户的输入事件。
6. 窗口管理：一旦Xorg服务器启动并初始化了显示和输入设备，它就开始处理窗口管理任务。这包括跟踪窗口的位置、大小和状态，处理窗口的移动、调整大小、最小化、最大化等操作，以及提供窗口装饰和窗口间的交互功能。
7. 图形绘制和渲染：Xorg服务器提供了一个图形绘制API，应用程序可以使用该API来创建图形元素、绘制图像和执行其他绘图操作。Xorg服务器会将这些图形绘制请求发送给图形硬件和相应的驱动程序，以实现图形的渲染和显示。
8. X协议通信：Xorg服务器与应用程序之间通过X协议进行通信。应用程序可以发送X协议消息给Xorg服务器，请求绘制图形、处理输入事件、获取窗口管理信息等。Xorg服务器会相应地处理这些请求，并向应用程序发送相应的消息。

总的来说，Xorg服务器作为一个后台进程运行，负责管理图形硬件和显示设备，处理窗口管理和用户输入，并提供图形绘制和渲染功能。它通过配置文件进行配置，与显示管理器和应用程序之间通过X协议进行通信，实现了图形用户界面的运行机制。