第 7 章 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 7.1. 桌面環境列表

任務軟體包	流行度	大小	說明
`task-gnome-desktop`	I:182	9	GNOME 桌面環境
`task-xfce-desktop`	I:104	9	Xfce 桌面環境
`task-kde-desktop`	I:67	6	KDE Plasma 桌面環境
`task-mate-desktop`	I:49	9	MATE 桌面環境
`task-cinnamon-desktop`	I:38	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:6	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。參見第 7.7 节 “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 7.2. 著名的 GUI 架構軟體包列表

軟件包	流行度	軟體包大小	說明
`mutter`	V:5, I:156	211	GNOME 的 mutter 視窗管理器 [auto]
`xwayland`	V:152, I:246	2282	執行在 wayland 之上的一個 X 服務端 [auto]
`gnome-remote-desktop`	V:44, I:90	536	使用 PipeWire 的 GNOME 遠端桌面後臺守護程序（daemon） [auto]
`gnome-tweaks`	V:17, I:193	1284	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 7.3. 著名的的 GUI（圖形使用者介面）應用列表

軟件包	流行度	軟體包大小	類型	說明
`evolution`	V:31, I:236	484	GNOME	個人資訊管理（群組軟體和電子郵件）
`thunderbird`	V:60, I:133	201933	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:165, I:439	40261	LO	文書處理軟體
`abiword`	V:2, I:11	5133	GNOME	文書處理軟體
`calligrawords`	V:0, I:7	5908	KDE	文書處理軟體
`scribus`	V:2, I:22	31781	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:160, I:435	32913	LO	電子表格
`gnumeric`	V:5, I:20	9959	GNOME	電子表格
`calligrasheets`	V:0, I:5	11289	KDE	電子表格
`libreoffice-impress`	V:134, I:431	10099	LO	簡報
`calligrastage`	V:0, I:5	5193	KDE	簡報
`libreoffice-base`	V:93, I:241	6981	LO	資料庫管理
`kexi`	V:0, I:2	7118	KDE	資料庫管理
`libreoffice-draw`	V:135, I:432	14479	LO	向量圖形編輯器（繪圖）
`inkscape`	V:39, I:176	89027	GNOME	向量圖形編輯器（繪圖）
`karbon`	V:0, I:6	3588	KDE	向量圖形編輯器（繪圖）
`dia`	V:4, I:28	3620	GTK	流程圖和示意圖編輯器
`gimp`	V:63, I:311	19729	GTK	點陣圖圖形編輯器 (繪圖)
`shotwell`	V:18, I:237	6402	GTK	數碼照片管理器
`digikam`	V:2, I:12	2647	KDE	數碼照片管理器
`darktable`	V:6, I:16	24145	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	32435	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:3, I:17	7893	Qt 應用	計算機輔助設計(CAD) 系統 (2D)
`freecad`	I:18	53	Qt 應用	計算機輔助設計(CAD) 系統 (3D)
`kicad`	V:2, I:15	98819	GTK	電路圖和 PCB 設計軟體
`xsane`	V:16, I:165	2346	GTK	掃描器前段
`libreoffice-math`	V:120, I:436	2337	LO	數學方程/公式編輯器
`calibre`	V:8, I:33	55463	KDE	電子書轉換器和庫管理
`fbreader`	V:1, I:13	2698	GTK	電子書閱讀器
`evince`	V:111, I:327	978	GNOME	文件（pdf）閱讀器
`okular`	V:43, I:116	15376	KDE	文件（pdf）閱讀器
`x11-apps`	V:29, I:468	2437	單純的 X 應用	`xeyes`(1)等。
`x11-utils`	V:180, I:588	712	單純的 X 應用	`xev`(1)、 `xwininfo`(1)等。

軟件包	流行度	大小	sans	serif	mono	字型註釋
fonts-cantarell	V:87, I:295	836	59	-	-	Cantarell (GNOME 3, 顯示)
fonts-noto	I:136	35	61	63	40	Noto fonts (Google, 有 CJK 的多語言)
fonts-dejavu	I:456	39	58	68	40	DejaVu (GNOME 2, MCM:Verdana, 擴充套件 Bitstream Vera)
fonts-liberation2	V:94, I:364	4290	56	60	40	Liberation 字型用於 LibreOffice (Red Hat, MCMATC)
fonts-croscore	V:16, I:47	5278	56	60	40	Chrome OS: Arimo, Tinos 和 Cousine (Google, MCMATC)
fonts-crosextra-carlito	V:23, I:232	2732	57	-	-	Chrome 作業系統: Carlito (Google, MCM:Calibri )
fonts-crosextra-caladea	I:231	258	-	55	-	Chrome 作業系統: Caladea (Google, MCM:Cambria ) (只有拉丁字元 )
fonts-freefont-ttf	V:69, I:253	6656	57	59	40	GNU FreeFont (擴充套件 URW Nimbus)
fonts-quicksand	I:385	392	56	-	-	Debian 任務桌面, Quicksand (顯示，只有拉丁字元)
fonts-hack	V:16, I:94	2508	-	-	40 P	給原始碼設計的一個字型 Hack (Facebook)
fonts-sil-gentiumplus	I:38	5756	-	54	-	Gentium SIL
fonts-sil-charis	V:3, I:20	8900	-	59	-	Charis SIL
fonts-urw-base35	V:97, I:251	11095	56	60	40	URW Nimbus (Sans, Roman No. 9 L, Mono L, MCAHTC)
fonts-ubuntu	V:2, I:5	4103	58	-	33 P	Ubuntu 字型 (顯示)
fonts-terminus	V:0, I:1	450	-	-	33	Cool retro 終端字型
ttf-mscorefonts-installer	V:1, I:61	92	56?	60	40	下載微軟非開源字型（見下）

軟件包	流行度	大小	說明
`libfreetype6`	V:470, I:996	934	FreeType 字型柵格化庫
`libfontconfig1`	V:473, I:862	526	Fontconfig 字型配置庫
`fontconfig`	V:374, I:753	583	`fc-*`: Fontconfig 命令列命令
`font-manager`	V:2, I:9	1046	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。（參見第 4.7.4 节 “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 7.6. 著名的沙盒環境和相關軟體包列表

軟件包	流行度	大小	說明
`flatpak`	V:34, I:37	6716	Flatpak 桌面應用程式配置框架
`gnome-software-plugin-flatpak`	V:7, I:15	202	GNOME 軟體管理器的 Flatpak 支援
`snapd`	V:56, I:60	56040	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	105	GNOME 軟體管理器的 Snap 支援
`xdg-desktop-portal`	V:168, I:271	1471	Flatpak 和 Snap 的桌面整合門戶
`xdg-desktop-portal-gtk`	V:115, I:269	678	gtk (GNOME) 的 xdg-desktop-portal 後端
`xdg-desktop-portal-kde`	V:2, I:4	943	Qt (KDE) 的 xdg-desktop-portal 後端
`xdg-desktop-portal-wlr`	V:0, I:0	103	wlroots (Wayland) 的 xdg-desktop-portal 後端
`firejail`	V:1, I:5	1411	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 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。

軟件包	流行度	大小	協議	說明
`gnome-remote-desktop`	V:44, I:90	536	RDP, RFB (VNC)	GNOME 遠端桌面服務端
`vinagre`	V:7, I:172	4249	RDP, RFB (VNC), SPICE, SSH	Vinagre: GNOME 遠端桌面客戶端
`remmina`	V:13, I:57	876	RDP, RFB (VNC), SPICE, SSH, ...	Remmnia: GTK 遠端桌面客戶端
`krdc`	V:2, I:20	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:50	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 7.8. 連線到 X 伺服器的方式

軟件包	流行度	大小	命令	說明
`openssh-server`	V:696, I:828	1690	`sshd` 使用選項 `X11-forwarding`	SSH 服務端（安全）
`openssh-client`	V:817, I:996	4754	`ssh -X`	SSH 客戶端（安全）
`xauth`	V:156, I:952	86	`xauth`	X 授權檔案工具
`x11-xserver-utils`	V:294, I:529	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 的第 6.3 节 “伺服器遠端訪問和工具 (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，參見第 1.4.4 节 “滑鼠操作”。

剪貼影象到剪貼簿，參見第 11.6 节 “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 7.9. 操作字元剪貼簿相關程式列表

軟件包	流行度	軟體包大小	當前目標	說明
`xsel`	V:9, I:43	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:1	129	Wayland	`wl-copy` `wl-paste`: Wayland 剪貼簿的命令列介面
`gpm`	V:11, I:15	539	Linux 控制檯	在 Linux 控制檯上捕獲滑鼠事件的後臺守護程序（daemon）