章 7. GUI（圖形使用者介面）系統

7.1. GUI（圖形使用者介面）桌面環境

表格 7.1. 桌面環境列表

任務軟體包	流行度	大小	說明
`task-gnome-desktop`	I:181	9	GNOME 桌面環境
`task-xfce-desktop`	I:102	9	Xfce 桌面環境
`task-kde-desktop`	I:66	6	KDE Plasma 桌面環境
`task-mate-desktop`	I:48	9	MATE 桌面環境
`task-cinnamon-desktop`	I:37	9	Cinnamon 桌面環境
`task-lxde-desktop`	I:33	9	LXDE 桌面環境
`task-lxqt-desktop`	I:15	9	LXQt 桌面環境
`task-gnome-flashback-desktop`	I:7	6	GNOME Flashback 桌面環境

提示

選擇的任務元軟體包的依賴軟體包，在 Debian 非穩定版/測試版 環境下，由於最新的軟體包變遷狀態，可能沒有及時同步。對於 task-gnome-desktop，你可以按下面的方法調整軟體包選擇：

用 sudo aptitude -u 啟動 aptitude(8)。
移動游標到"Tasks"並按回車鍵。
移動游標到 "End-user" 並按回車鍵。
移動游標到 "GNOME" 並按回車鍵。
移動游標到 task-gnome-desktop 並按回車鍵。
移動游標到 "Depends" 並按 "m"（手工選擇）。
移動游標到 "Recommends"並按"m" （手工選擇）。
移動游標到 "task-gnome-desktop 並按"-"。（刪除）
調整選擇的軟體包，並刪除造成軟體包衝突的問題軟體包。
按"g" 來開始安裝。

本章將大部分關注 Debian 預設的桌面環境： task-gnome-desktop，在 wayland 上提供 GNOME。

7.2. GUI（圖形使用者介面）通訊協議

在 GNOME 桌面使用的 GUI 通訊協議可以為：

Wayland (服務端顯示協議) (原生)
X 視窗系統核心協議 (透過 xwayland)

請檢視 freedesktop.org 站點來了解 Wayland 架構和 X 視窗架構是如何不同。

從使用者的觀點，不同能夠被通俗的概況為：

Wayland 是在同一個主機上的 GUI 通訊協議：新、簡單、快速，不需要 setuid root 二進位制
X Window 是一個具備網路功能的 GUI 通訊協議：傳統、複雜、慢，需要 setuid root 二進位制

對於使用 Wayland 協議的應用，由 VNC 或 RDP 來支援從一個遠端主機上訪問它們顯示的內容。參見節 7.7, “遠端桌面”

現代 X 伺服器具有 MIT 共享記憶體擴充套件，他們和本地 X 客戶端透過本地共享記憶體進行通訊. 這就繞過了網路透明的Xlib程序間通訊通道，獲得了效能。這個情況，也是建立 Wayland 作為本地 GUI 通訊協議的背景。

使用從 GNOME 終端啟動的 xeyes 程式，你能夠檢查每個 GUI（圖形使用者介面）應用程式使用的 GUI 通訊協議。

 $ xeyes

如果滑鼠是在使用 Wayland 服務端顯示協議的應用程式上，比如“GNOME 終端”，眼睛不會跟隨滑鼠移動。
如果滑鼠是在使用 X 視窗系統核心協議的應用程式上，比如“xterm”，眼睛會跟隨滑鼠移動，暴露出不是那麼孤立的 X 視窗架構的特性。

到 2021 年 4 月，許多流行的 GUI 應用程式，比如 GNOME 和 LibreOffice (LO) 已經被移植到了 Wayland 服務端顯示協議。我發現 xterm, gitk, chromium, firefox, gimp, dia 和 KDE 應用程式任然使用 X 視窗系統核心協議。

	注意
	對於 Wayland 之上的 xwayland 或原生的 X 視窗系統，這兩個上面的舊的 X 服務端配置檔案 "`/etc/X11/xorg.conf`" 不應當在系統上存在。顯示卡和輸入裝置目前是由核心的 DRM、KMS 和 udev 配置。原生的 X 服務端已經重寫來使用它們。參見 Linux 核心文件的 "modedb default video mode support"。

7.3. GUI（圖形使用者介面）架構

這裡是 Wayland 環境上用於 GNOME 的著名的 GUI 架構軟體包。

表格 7.2. 著名的 GUI 架構軟體包列表

軟體包	流行度	軟體包大小	說明
`mutter`	V:4, I:140	216	GNOME 的 mutter 視窗管理器 [auto]
`xwayland`	V:152, I:246	2313	執行在 wayland 之上的一個 X 服務端 [auto]
`gnome-remote-desktop`	V:55, I:108	540	使用 PipeWire 的 GNOME 遠端桌面後臺守護程序（daemon） [auto]
`gnome-tweaks`	V:18, I:197	1277	GNOME 的高階配置設定

這裡，"[auto]" 表示這些軟體包在 task-gnome-desktop 安裝時會自動安裝。

	提示
	`gnome-tweaks` 是一個不可缺少的配置工具。例如：你能強制調整聲音音量，從“General（普通） ”到 "Over-Amplification（過分放大）"。你能夠強迫"Caps"鍵變成"Esc"鍵，從"Keyboard & Mouse" -> "Keyboard" -> "Additional Layout Option".

7.4. GUI（圖形使用者介面）應用

現在在 Debian 上，有許多有用的 GUI 應用存在。如果在 GNOME 桌面環境中沒有相應功能的軟體，那麼安裝例如 scribus（KDE）這樣的軟體包是完全可以接受的。但安裝過多功能重複的軟體包，會使你的系統凌亂。

這裡是一份捕獲我眼球的 GUI（圖形使用者介面）程式列表。

表格 7.3. 著名的的 GUI（圖形使用者介面）應用列表

軟體包	流行度	軟體包大小	類型	說明
`evolution`	V:31, I:236	493	GNOME	個人資訊管理（群組軟體和電子郵件）
`thunderbird`	V:50, I:130	202238	GTK	電子郵件客戶端 (Mozilla Thunderbird（雷鳥）)
`kontact`	V:1, I:14	2203	KDE	個人資訊管理（群組軟體和電子郵件）
`libreoffice-writer`	V:153, I:433	37611	LO	文書處理軟體
`abiword`	V:1, I:11	5133	GNOME	文書處理軟體
`calligrawords`	V:0, I:7	5893	KDE	文書處理軟體
`scribus`	V:2, I:22	30523	KDE	編輯 PDF 檔案的 desktop publishing 編輯器
`glabels`	V:0, I:4	1327	GNOME	標籤編輯器
`libreoffice-calc`	V:148, I:430	30127	LO	電子表格
`gnumeric`	V:5, I:19	10084	GNOME	電子表格
`calligrasheets`	V:0, I:5	11326	KDE	電子表格
`libreoffice-impress`	V:118, I:426	9248	LO	簡報
`calligrastage`	V:0, I:5	5198	KDE	簡報
`libreoffice-base`	V:78, I:219	6047	LO	資料庫管理
`kexi`	V:0, I:2	7118	KDE	資料庫管理
`libreoffice-draw`	V:119, I:427	13442	LO	向量圖形編輯器（繪圖）
`inkscape`	V:35, I:167	87324	GNOME	向量圖形編輯器（繪圖）
`karbon`	V:0, I:6	3593	KDE	向量圖形編輯器（繪圖）
`dia`	V:3, I:28	3620	GTK	流程圖和示意圖編輯器
`gimp`	V:61, I:300	19827	GTK	點陣圖圖形編輯器 (繪圖)
`shotwell`	V:17, I:237	6402	GTK	數碼照片管理器
`digikam`	V:2, I:12	2921	KDE	數碼照片管理器
`darktable`	V:5, I:16	26575	GTK	攝影師的虛擬燈臺和暗房
`planner`	V:0, I:4	1146	GNOME	專案管理
`calligraplan`	V:0, I:1	18517	KDE	專案管理
`gnucash`	V:3, I:10	32394	GNOME	個人會計
`homebank`	V:0, I:2	1114	GTK	個人會計
`lilypond`	V:1, I:8	7363	-	音樂排版
`kmymoney`	V:0, I:2	12850	KDE	個人會計
`librecad`	V:2, I:16	8309	Qt 應用	計算機輔助設計(CAD) 系統 (2D)
`freecad`	I:18	59	Qt 應用	計算機輔助設計(CAD) 系統 (3D)
`kicad`	V:2, I:14	193841	GTK	電路圖和 PCB 設計軟體
`xsane`	V:16, I:161	2346	GTK	掃描器前段
`libreoffice-math`	V:104, I:430	2298	LO	數學方程/公式編輯器
`calibre`	V:9, I:33	57919	KDE	電子書轉換器和庫管理
`fbreader`	V:1, I:13	2631	GTK	電子書閱讀器
`evince`	V:107, I:323	978	GNOME	文件（pdf）閱讀器
`okular`	V:42, I:114	15376	KDE	文件（pdf）閱讀器
`x11-apps`	V:29, I:461	2437	單純的 X 應用	`xeyes`(1)等。
`x11-utils`	V:169, I:581	712	單純的 X 應用	`xev`(1)、 `xwininfo`(1)等。

軟體包	流行度	大小	sans	serif	mono	字型註釋
fonts-cantarell	V:103, I:296	572	59	-	-	Cantarell (GNOME 3, 顯示)
fonts-noto	I:134	35	61	63	40	Noto fonts (Google, 有 CJK 的多語言)
fonts-dejavu	I:449	39	58	68	40	DejaVu (GNOME 2, MCM:Verdana, 擴充套件 Bitstream Vera)
fonts-liberation2	V:107, I:371	4290	56	60	40	Liberation 字型用於 LibreOffice (Red Hat, MCMATC)
fonts-croscore	V:17, I:46	5278	56	60	40	Chrome OS: Arimo, Tinos 和 Cousine (Google, MCMATC)
fonts-crosextra-carlito	V:24, I:214	2732	57	-	-	Chrome 作業系統: Carlito (Google, MCM:Calibri )
fonts-crosextra-caladea	I:212	258	-	55	-	Chrome 作業系統: Caladea (Google, MCM:Cambria ) (只有拉丁字元 )
fonts-freefont-ttf	V:63, I:247	6656	57	59	40	GNU FreeFont (擴充套件 URW Nimbus)
fonts-quicksand	I:390	392	56	-	-	Debian 任務桌面, Quicksand (顯示，只有拉丁字元)
fonts-hack	V:17, I:94	2508	-	-	40 P	給原始碼設計的一個字型 Hack (Facebook)
fonts-sil-gentiumplus	I:37	13568	-	54	-	Gentium SIL
fonts-sil-charis	V:3, I:22	6406	-	59	-	Charis SIL
fonts-urw-base35	V:112, I:295	11095	56	60	40	URW Nimbus (Sans, Roman No. 9 L, Mono L, MCAHTC)
fonts-ubuntu	V:2, I:5	4339	58	-	33 P	Ubuntu 字型 (顯示)
fonts-terminus	V:0, I:2	452	-	-	33	Cool retro 終端字型
ttf-mscorefonts-installer	V:1, I:59	92	56?	60	40	下載微軟非開源字型（見下）

軟體包	流行度	大小	說明
`libfreetype6`	V:476, I:996	882	FreeType 字型柵格化庫
`libfontconfig1`	V:479, I:861	535	Fontconfig 字型配置庫
`fontconfig`	V:376, I:747	623	`fc-*`: Fontconfig 命令列命令
`font-manager`	V:2, I:9	1066	Font 管理器: Fontconfig GUI（圖形使用者介面）命令
`nautilus-font-manager`	V:0, I:0	61	Font 管理器的 Nautilus 擴充套件

一些字型軟體包，比如說 fonts-noto*，會安裝太多的字型。你可以保持某些字型軟體包的安裝，但在通常使用的情況下禁用。由於 Han unification 中日韓統一表意文字，一些 Unicode 碼點被期望有多個字形，不希望的字形變體會被沒有配置的 Fontconfig 庫選擇。一個最令人討厭的情形是在 CJK 中日韓國家中的 "U+3001 IDEOGRAPHIC COMMA" 和 "U+3002 IDEOGRAPHIC FULL STOP"。你能夠使用 GUI（圖形使用者介面）字型管理器 (font-manager) 簡單的配置存在的字型來避免這個問題情形。

你也可以從命令列列出字型配置狀態。

使用 “fc-match(1)” 檢視 fontconfig 的預設字型
使用 “fc-list(1)” 檢視所有可用的 fontconfig 字型

你能夠從文字編輯器配置字型配置狀態，但這是瑣碎的。參見 fonts.conf(5)。

7.6. 沙盒

Linux 上大部分 GUI（圖形使用者介面）應用在非 Debian 的源上，是以二進位制格式存在。

	警告
	從這些站點來的二進位制軟體包，有可能包括私有的非開源軟體。

對使用 Debian 的自由軟體的狂熱愛好者，這些二進位制格式的分發，有一些存在的理由。因為這能夠得到一個乾淨的庫集合，由 Debian 提供的庫和由每個應用程式相應的上游開發者使用的庫，獨立開來。

執行外部二進位制的固有風險，能夠使用沙盒環境減少，它有現代 Linux 安全特性的手段。（參見節 4.7.4, “Linux 安全特性”）。

對於 AppImage 和一些上游站點來的二進位制，在手工配置後的 firejail 裡執行。
對於從 FLATHUB 來的二進位制，在 Flatpak 裡執行它們。（不需要手工配置。）
對於從 snapcraft 來的二進位制，在 Snap 裡面執行它們。（不需要手工配置。和後臺守護程序（daemon）相容。）

xdg-desktop-portal 軟體包為通用的桌面特性提供一個標準的 API。參見 xdg-desktop-portal (flatpak) 和 xdg-desktop-portal (snap)

表格 7.6. 著名的沙盒環境和相關軟體包列表

軟體包	流行度	大小	說明
`flatpak`	V:36, I:40	6764	Flatpak 桌面應用程式配置框架
`gnome-software-plugin-flatpak`	V:9, I:16	203	GNOME 軟體管理器的 Flatpak 支援
`snapd`	V:55, I:63	54883	啟用 snap 軟體包的後臺守護程序（daemon）和工具
`gnome-software-plugin-snap`	V:1, I:2	106	GNOME 軟體管理器的 Snap 支援
`xdg-desktop-portal`	V:191, I:294	1503	Flatpak 和 Snap 的桌面整合門戶
`xdg-desktop-portal-gtk`	V:138, I:292	682	gtk (GNOME) 的 xdg-desktop-portal 後端
`xdg-desktop-portal-kde`	V:3, I:5	949	Qt (KDE) 的 xdg-desktop-portal 後端
`xdg-desktop-portal-wlr`	V:0, I:1	107	wlroots (Wayland) 的 xdg-desktop-portal 後端
`firejail`	V:1, I:5	1634	和 AppImage 一起使用的 SUID 安全沙盒程式 firejail

這個沙盒環境技術和在智慧手機作業系統上的應用程式非常相像，這裡的應用程式也是在資源訪問受到控制下執行的。

一些大的 GUI（圖形使用者介面）應用程式，比如說 Debian 上的網頁瀏覽器，也在內部使用了沙盒環境技術，這樣讓它們安全性更好。

7.7. 遠端桌面

表格 7.7. 著名的遠端訪問服務端列表

訪問在遠端主機上使用 Wayland 協議的桌面和應用，由遠端主機上的 GNOME 遠端桌面軟體提供，透過 VNC 或 RDP 到本地客戶端。

訪問所有 QEMU 虛擬機器桌面的能力是由 SPICE (the Simple Protocol for Independent Computing Environments) 協議提供。

軟體包	流行度	大小	協議	說明
`gnome-remote-desktop`	V:55, I:108	540	RDP, RFB (VNC)	GNOME 遠端桌面服務端
`vinagre`	V:6, I:154	4249	RDP, RFB (VNC), SPICE, SSH	Vinagre: GNOME 遠端桌面客戶端
`remmina`	V:13, I:60	897	RDP, RFB (VNC), SPICE, SSH, ...	Remmina: GTK 遠端桌面客戶端
`krdc`	V:2, I:19	3591	RDP, RFB (VNC)	KRDC: KDE 遠端桌面客戶端
`guacd`	V:0, I:0	83	RDP, RFB (VNC), SSH / HTML5	Apache Guacamole: 無客戶端的遠端桌面閘道器 (HTML5)
`virt-viewer`	V:4, I:51	1554	RFB (VNC), SPICE	虛擬機器管理器下的客戶機作業系統的 GUI 顯示客戶端

7.8. X 服務端連線

有幾種方法從遠端主機上的應用連線到 X 服務端（包括本地主機的 xwayland ）。

表格 7.8. 連線到 X 伺服器的方式

軟體包	流行度	大小	指令	說明
`openssh-server`	V:709, I:832	1806	`sshd` 使用選項 `X11-forwarding`	SSH 服務端（安全）
`openssh-client`	V:828, I:997	5650	`ssh -X`	SSH 客戶端（安全）
`xauth`	V:159, I:951	86	`xauth`	X 授權檔案工具
`x11-xserver-utils`	V:295, I:524	570	`xhost`	X 服務端訪問控制

7.8.1. X 服務端本地連線

使用 X 核心協議的本地應用，能夠透過本地 UNIX 域名套接字進行本地連線，來訪問本地的 X 服務端。這可以透過擁有 access cookie 的授權檔案來授權。授權檔案的位置透過"$XAUTHORITY"環境變數確定，X 顯示透過"$DISPLAY" 環境變數確定。由於這些環境變數通常會被自動設定，不需要另行指定。例如，下面的 "gitk"。

username $ gitk

	注意
	對於 `xwayland`, `XAUTHORITY` 有類似 "`/run/user/1000/.mutter-Xwaylandauth.YVSU30`"的值。

7.8.2. X 服務端遠端連線

使用 X 核心協議的遠端應用訪問本地的 X 伺服器顯示，由 X11 轉發特性支援。

在本地主機中開啟一個 gnome 終端。
透過下列命令，執行帶 -X 選項的 ssh(1)，建立與遠端站點的連線。
```
localname @ localhost $ ssh -q -X loginname@remotehost.domain
Password:
```
透過下列命令，在遠端站點執行一個 X 應用程式，例如 “gitk”。
```
loginname @ remotehost $ gitk
```

這個方法可以顯示來自遠端 X 客戶端的輸出，相當於它是通過一個本地 UNIX 域名 socket 進行本地的連線。

參見介紹 SSH/SSHD 的節 6.3, “伺服器遠端存取和工具 (SSH)” 。

	警告
	由於安全的原因，在 Debian 系統上，遠端 TCP/IP 連線到 X 服務端，是預設被禁用的。不要透過簡單的設定 "`xhost +`"來啟用它們。如果能夠避免的話，也不要啟用 XDMCP 連線。

7.8.3. X 服務端 chroot 連線

在同一個環境下（比如 chroot），使用 X 核心協議的應用訪問同一主機的 X 服務端，授權檔案無法訪問，能夠使用 xhost 進行安全的授權，透過使用 User-based access ，例如下面的 "gitk"。

username $ xhost + si:localuser:root ; sudo chroot /path/to
# cd /src
# gitk
# exit
username $ xhost -

7.9. 剪貼簿

剪貼文字到剪貼簿，參見節 1.4.4, “滑鼠操作”。

剪貼影象到剪貼簿，參見節 11.6, “圖形資料工具”。

一些命令列的命令也能操作字元剪貼簿（主要鍵和剪貼簿）。

表格 7.9. 操作字元剪貼簿相關程式列表

軟體包	流行度	軟體包大小	當前目標	說明
`xsel`	V:9, I:42	59	X	X 選擇的命令列介面（剪貼簿）
`xclip`	V:11, I:51	64	X	X 選擇的命令列介面（剪貼簿）
`wl-clipboard`	V:0, I:2	129	Wayland	`wl-copy` `wl-paste`: Wayland 剪貼簿的命令列介面
`gpm`	V:11, I:15	548	Linux 控制檯	在 Linux 控制檯上捕獲滑鼠事件的後臺守護程序（daemon）