Cygwin系列（十三）：折腾X | silaoA的博客

看见就非常 2022-02-24

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本篇因各种各样的事情拖了好久。

大多数情况下，我们用Linux系统，是为了发挥命令行程序高效的威力，通过终端远程连接过去，一个黑框框里干完所有的活。但是，偶尔也需要运行一下图形界面程序，比如Web浏览器、Oracle安装程序等。而Linux系统主机通常做服务用，不会在图形支持方面堆很高的配置，这时我们可以利用X11的特性，在远端（Linux主机）运行X Client，但让安装了X Server的本地主机（如Windows主机）负责显示程序界面和交互。

Windows上的X Server

本文就是要在本地Windows主机上折腾一下X Window System。Windows自身的图形界面是内核不可分割的一部分，其实现不遵从X规范，X规范也主要面向UNIX、Linux等符合POSIX标准的系统。那么在Windows上怎么用上X Window System，尤其最关键的X Server？基于XFree86、X.Org Server，有开发者将其移植到了Windows系统中，比较有影响力的有Cygwin/X、Xming、vcXsrv、MobaXterm、Xmanager等。

Cygwin/X

Cygwin/X是整个Cygwin项目的一部分，是X Window System在Windows系统上的移植实现，自由开源，初期基于XFree86，后来也换到X.Org Server。Cygwin/X在Cygwin环境中构建，依赖Cygwin项目的UNIX模拟层（cygwin1.dll）而运行。
Cygwin/X中的X Server名为XWin。

本文刻意将X Client和X Server分散在两套系统中，不打算用Cygwin/X。

Xming

Xming基于Cygwin/X，最重要的区别是它用MinGW交叉工具链重新构建，可以“原生”地运行于Windows系统中，脱离了对Cygwin项目的UNIX模拟层（cygwin1.dll）的依赖，全称叫“Xming X Server for Windows”。Xming旧版本采用GPL授权，代码托管地址 https:///projects/xming上，最近为2016年8月发布的6.9.0.31，新的版本已停止GPL授权。新版的主页 http://www./XmingNotes，是一个开发者个人网站，作者期望给予项目捐赠才允许下载新版本。

Xming十分小巧，完全安装也仅占约9MB空间。
xming界面

vcXsrv

vcXsrv基于X.Org Server，另有说法是基于Xming的老版本，因Xming新版本已停止GPL授权，vcXsrv图标及关闭提示等多处与Xming相同。vcXsrv最大特点是，它是切换到Windows本地使用Visual C++ 或 Visual Studio构建，自由开源，开发活跃，代码托管地址 https:///projects/vcxsrv。

vcXsrv全部安装约占71MB空间，还包含了xcalc、xclock 2个经典的X客户端程序。vcXsrv配置文件名为.XWinrc，看起来与Xming、Cygwin/X联系密切。
vcxsrv界面

MobaXterm

MobaXterm字面意思是一个图形化的ssh客户端，支持多标签页，事实上它还集成了一个X Server（基于X.Org Server），同时还集成了精简的Cygwin环境和基本的命令程序。MobaXterm为商业软件，Home Edition不收费，Professional Edition收费，详见https://mobaxterm.。

Xmanager

Xmanager是Xmanager公司多个软件产品的合集，包括Xshell、Xftp、Xmanager PCX Server等，其中Xmanager PCX Server为Windows平台的一个X Server，为商业软件，详见http://www.。

介绍了这么多Windows平台的X Server，本文觉得选择轻量、开源的Xming试玩。

试玩Xming

step1：开启 Xming Server

Xming附带了一个XLaunch指引程序，用于简化启用Xming过程，说白了就是通过图形界面指引让用户省掉了记忆各种参数选项用法。基本上按照默认选下一步即可，最后一步可以把配置保存起来。
选择窗口模式——多窗口
选择启动方式——不需要启动X Client
附加配置
完成配置并保存

最终的效果，和下面的命令等效。

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

step2：启动X Client

Cygwin中X11应用程序很多，以最简单的示例程序xeyes为例。首先需要通过Cygwin的包管理器setup程序或者apt-cyg命令安装xeyes，安装过程可以参考Cygwin系列（七）：Cygwin软件包管理相关配置和Cygwin系列（八）：命令行软件包管理器apt-cyg。
Cygwin软件仓库拥有大量X11软件包

接下来，开启终端连到Cygwin shell，运行xeyes，毫不意外地，出。。。错。。。了。。。这是因为，xeyes并不知道负责显示的X Server在哪里，这需要用户指定，看下一步。

1 2	$ xeyes Error: cannot open display

step3：配置X应用程序

这一步就是要告知X应用程序，负责显示的X Server在哪里。老规矩先看xeyes程序用法，发现第一个选项-display就是指定X Server的显示器（display就凑合着这么翻译吧），其他还一些选项比如程序界面尺寸、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选项值由两部分组成，中间是冒号隔开：

host，X Server所在的主机名或IP地址，与X Client属同一个主机的话可为空；
vs，显示器序号及屏幕序号，前面启动Xming时配置了显示器序号为0，一个显示器可能存在多个屏幕，但通常只有一个屏幕，屏幕序号为0，故vs的值为0.0。
再看xeyes -display :0.0效果，成功。鼠标移动，一对眼睛跟着转动。
xeyes -display :0.0

程序那么多，如果运行每个X Client程序都写这么长的命令有点麻烦。好在shell支持DISPLAY环境变量，和上边-display选项意义一致。如果定义了DISPLAY环境变量，-display选项就可以跳过了。在.bashrc中写入如下一行，定义DISPLAY环境变量，重启Cygwin shell。

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

这次运行xeyes不加任何参数，效果如下。
xeyes显示界面

其他话题：X11转发

X Client和X Server的直接通信是不加密的，我们通过终端经由ssh远程登录Linux主机时，可以顺手利用ssh的X11转发（X11 Forwarding）功能，可以减小对配置的修改，也使得运行X Client程序更加安全。远端主机上X Client程序的绘图请求数据，也会被ssh服务器一并转发回来，ssh客户端根据配置的显示器，再交给指定的X Server处理。远端主机并不需要定义或修改DISPLAY环境变量，尽可能降低对其他用户、其他程序的影响。

在ssh客户端和服务端，均需要设置“X11Forwarding yes”，ssh客户端还需要指定 x display，同远端主机DISPLAY环境变量意义一致。图形界面的ssh客户端，设置操作更为简单。
putty中设置X11转发

总结

xeyes程序跑通了以后，Cygwin中其他X应用程序都是一样的过程，WSL2中的X应用程序也可以和Xming配合着跑，甚至把GTK、KDE这样的桌面环境也可以都跑起来。WSLg更进一步，专门做了一套“WSLg System Distro”专门跑X Server，把X应用程序的图形窗口“无缝”地集成到Windows桌面环境，详见WSLg：为WSL增光添彩。