Debian图形界面系统

在Debian系统中，图形界面（GUI）为用户提供了直观、易于操作的工作环境。本章节将详细介绍Debian图形界面系统的各个组成部分，包括桌面环境、通信协议、架构、应用等。此外，还将探讨字体的处理方式，如基础字体和字体栅格化等。

一、GUI桌面环境

在 Debian 系统上，有几个功能全面的 GUI 桌面环境选择。

桌面环境列表：

选择的任务元软件包的依赖软件包，在 Debian 非稳定版/测试版 环境下，由于最新的软件包变迁状态，可能没有及时同步。对于 task-gnome-desktop，可以按下面的方法调整软件包选择：

• 用 sudo aptitude -u 启动 aptitude(8)；
• 移动光标到"Tasks"并按回车键；
• 移动光标到 "End-user" 并按回车键；
• 移动光标到 "GNOME" 并按回车键；
• 移动光标到 task-gnome-desktop 并按回车键；
• 移动光标到 "Depends" 并按 "m"（手工选择）；
• 移动光标到 "Recommends"并按"m" （手工选择）；
• 移动光标到 "task-gnome-desktop 并按"-"（删除）；
• 调整选择的软件包，并删除造成软件包冲突的问题软件包；
• 按"g" 来开始安装。

二、GUI通信协议

在 GNOME 桌面使用的 GUI 通信协议可以为：

• Wayland (服务端显示协议) (原生)；
• X 窗口系统核心协议 (通过 xwayland)。

从用户的观点，不同能够被通俗的概况为：

• Wayland 是在同一个主机上的 GUI 通信协议：新、简单、快速，不需要 setuid root 二进制；
• X Window 是一个具备网络功能的 GUI 通信协议：传统、复杂、慢，需要 setuid root 二进制。

对于使用 Wayland 协议的应用，由 VNC 或 RDP 来支持从一个远程主机上访问它们显示的内容。

现代 X 服务器具有 MIT 共享内存扩展 ，他们和本地 X 客户端通过本地共享内存进行通讯. 这就绕过了网络透明的Xlib进程间通讯通道，获得了性能。这个情况，也是创建 Wayland 作为本地 GUI 通信协议的背景。

使用从 GNOME 终端启动的 xeyes 程序，能够检查每个 GUI（图形用户界面）应用程序使用的 GUI 通信协议。

$ xeyes

• 如果鼠标是在使用 Wayland 服务端显示协议的应用程序上，比如“GNOME 终端”，眼睛不会跟随鼠标移动；
• 如果鼠标是在使用 X 窗口系统核心协议的应用程序上，比如“xterm”，眼睛会跟随鼠标移动，暴露出不是那么孤立的 X 窗口架构的特性。

到 2021 年 4 月，许多流行的 GUI 应用程序，比如 GNOME 和 LibreOffice (LO) 已经被移植到了 Wayland 服务端显示协议。我发现 xterm, gitk, chromium, firefox, gimp, dia 和 KDE 应用程序任然使用 X 窗口系统核心协议。

注意：对于 Wayland 之上的 xwayland 或 原生的 X 窗口系统，这两个上面的旧的 X 服务端配置文件 "/etc/X11/xorg.conf" 不应当在系统上存在。显卡和输入设备目前是由内核的 DRM、KMS 和 udev 配置。原生的 X 服务端已经重写来使用它们。参见 Linux 内核文档的 "modedb default video mode support"。

三、GUI架构

这里是 Wayland 环境上用于 GNOME 的著名的 GUI 架构软件包。

著名的 GUI 架构软件包列表：

这里，"[auto]" 表示这些软件包在 task-gnome-desktop 安装时会自动安装。

gnome-tweaks 是一个不可缺少的配置工具。例如：

• 能强制调整声音音量，从“General（普通） ”到 "Over-Amplification（过分放大）"；
• 能够强迫"Caps"键变成"Esc"键，从"Keyboard & Mouse" -> "Keyboard" -> "Additional Layout Option"。

GNOME 桌面环境的详细特征能够使用工具来配置，在按下 Super-键后，通过选择 "settings", "tweaks"或 "extensions" 来启动配置。

四、GUI应用

现在在 Debian 上，有许多有用的 GUI 应用存在。如果在 GNOME 桌面环境中没有相应功能的软件，那么安装例如 scribus（KDE）这样的软件包是完全可以接受的。但安装过多功能重复的软件包，会使系统凌乱。

著名的的 GUI（图形用户界面）应用列表：

五、字体

对于 Debian 的用户，有许多有用的矢量字体存在。用户关注是怎样避免冗余，怎样配置禁用部分已经安装的字体。此外，无用的字体选择可以搞乱 GUI（图形用户界面）应用程序菜单。

Debian 系统使用 FreeType 2.0 库来栅格化许多矢量字体格式，用于屏幕和打印：

• Type 1 (PostScript) 字体 使用三次 贝塞尔曲线 (差不多废弃的格式)；
• TrueType 字体 使用二次 贝塞尔曲线 (好的选择格式)；
• OpenType 字体 使用三次 贝塞尔曲线 (最佳选择格式)。

1、基础字体

下面的编撰的表格希望帮助用户选择适当的矢量字体，并清楚的理解 排版指标兼容（metric compatibility） 和 字形覆盖。大部分字体覆盖了所有拉丁、希腊和 Cyril 字符。最终选择的激活字体也受审美观影响。这些字体能够被用于屏幕显示和纸张打印。

著名的 TrueType 和 OpenType 字体列表：

这里：

• "MCM"表示"与微软提供的字体是排版指标兼容的"；
• "MCMATC"表示和"微软提供的字体： Arial, Times New Roman, Courier New 排版指标兼容"；
• "MCAHTC" 表示 "和 Adobe 提供的字体: Helvetica, Times, Courier 排版指标兼容"；
• 在字体类型列的数字表示对相同磅数的字体与 M 字重的相对粗细程度（译注：M 表示 Medium 适中，字体粗细程度的适中值）；
• 在 mono 字体类型列中的"P" 表示用于编程中，能够清晰的区分 "0"/"O" 和 "1"/"I"/"l"；
• ttf-mscorefonts-installer 软件包下载微软的"Core fonts for the Web" 并安装 Arial, Times New Roman, Courier New, Verdana, ... 。这些安装的字体数据，是非开源的数据。

许多开源的拉丁字体，有 URW Nimbus 家族或 Bitstream Vera 的血统痕迹。如果语言环境所需要的字体没有在上面的字体中涵盖，请使用 aptitude 在 "Tasks" -> "Localization" 下面检查任务软件包列表。字体软件包作为 "Depends:" 或 "Recommends:" 列出，在本地化任务软件包里面是首要候选软件包。

2、字体栅格化

Debian 使用 FreeType 来栅格化字体。它的字体选择架构由 Fontconfig 字体配置库提供。

著名的字体环境和相关软件包列表：

也可以从命令行列出字体配置状态：

• 使用 “fc-match(1)” 查看 fontconfig 的默认字体；
• 使用 “fc-list(1)” 查看所有可用的 fontconfig 字体。

能够从文本编辑器配置字体配置状态，但这是琐碎的。

六、沙盒

Linux 上大部分 GUI（图形用户界面）应用在非 Debian 的源上，是以二进制格式存在。

• AppImage -- 任何地方运行的 Linux 应用；
• FLATHUB -- Linux 应用，就是这里；
• snapcraft -- Linux 应用商店。

从这些站点来的二进制软件包，有可能包括私有的非开源软件。

对使用 Debian 的自由软件的狂热爱好者，这些二进制格式的分发，有一些存在的理由。因为这能够得到一个干净的库集合，由 Debian 提供的库和由每个应用程序相应的上游开发者使用的库，独立开来。

运行外部二进制的固有风险，能够使用 沙盒环境 减少，它有现代 Linux 安全特性的手段。

• 对于 AppImage 和一些上游站点来的二进制，在 手工配置 后的 firejail 里运行；
• 对于从 FLATHUB 来的二进制，在 Flatpak 里运行它们（不需要手工配置。）；
• 对于从 snapcraft 来的二进制，在 Snap 里面运行它们（不需要手工配置。和后台守护进程（daemon）兼容。）。

xdg-desktop-portal 软件包为通用的桌面特性提供一个标准的 API。

著名的沙盒环境和相关软件包列表：

这个沙盒环境技术和在智能手机操作系统上的应用程序非常相像，这里的应用程序也是在资源访问受到控制下执行的。

一些大的 GUI（图形用户界面）应用程序，比如说 Debian 上的网页浏览器，也在内部使用了沙盒环境技术，这样让它们安全性更好。

七、远程桌面

访问在远程主机上使用 Wayland 协议的桌面和应用，由远程主机上的 GNOME 远程桌面 软件提供，通过 VNC 或 RDP 到本地客户端。

访问所有 QEMU 虚拟机桌面的能力是由 SPICE (the Simple Protocol for Independent Computing Environments) 协议提供。

著名的远程访问服务端列表：

八、X服务端连接

有几种方法从远程主机上的应用连接到 X 服务端（包括本地主机的 xwayland ）。

连接到 X 服务端的方式：

1、X 服务端本地连接

使用 X 核心协议的本地应用，能够通过本地 UNIX 域名套接字进行本地连接，来访问本地的 X 服务端。这可以通过拥有 access cookie 的授权文件来授权。 授权文件的位置通过"$XAUTHORITY"环境变量确定，X 显示通过"$DISPLAY" 环境变量确定。由于这些环境变量通常会被自动设置，不需要另行指定。 例如，下面的 "gitk"。

username $ gitk

对于 xwayland, XAUTHORITY 有类似 "/run/user/1000/.mutter-Xwaylandauth.YVSU30"的值。

2、X 服务端远程连接

使用 X 核心协议的远程应用访问本地的 X 服务器显示，由 X11 转发特性支持。

• 在本地主机中打开一个 gnome 终端；
• 通过下列命令，运行带 -X 选项的 ssh(1)，建立与远程站点的连接：

localname @ localhost $ ssh -q -X loginname@remotehost.domain
Password:

通过下列命令，在远程站点运行一个 X 应用程序，例如 “gitk”：

loginname @ remotehost $ gitk

这个方法可以显示来自远程 X 客户端的输出，相当于它是通过一个本地 UNIX 域名套接字进行本地的连接。

由于安全的原因，在 Debian 系统上，远程 TCP/IP 连接到 X 服务端，是默认被禁用的。不要通过简单的设置 "xhost +"来启用它们。如果能够避免的话，也不要启用 XDMCP 连接。

3、X 服务端 chroot 连接

在同一个环境下（比如 chroot），使用 X 核心协议的应用访问同一主机的 X 服务端，授权文件无法访问，能够使用 xhost 进行安全的授权，通过使用 User-based access ，例如下面的 "gitk"。

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

九、剪贴板

一些命令行的命令也能操作字符剪贴板（主要键和剪贴板）。

操作字符剪贴板相关程序列表：