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Debian GUI(图形用户界面)系统详解

2025-01-01服务器37

在 Debian 系统上,有几个功能全面的 GUI 桌面环境选择。

表 7.1. 桌面环境列表

任务软件包流行度大小说明
task-gnome-desktopI:1989GNOME 桌面环境
task-xfce-desktopI:969Xfce 桌面环境
task-kde-desktopI:816KDE Plasma 桌面环境
task-mate-desktopI:439MATE 桌面环境
task-cinnamon-desktopI:419Cinnamon 桌面环境
task-lxde-desktopI:299LXDE 桌面环境
task-lxqt-desktopI:189LXQt 桌面环境
task-gnome-flashback-desktopI:136GNOME Flashback 桌面环境

提示

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,你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。

本章将大部分关注 Debian 默认的桌面环境: task-gnome-desktop,在 wayland 上提供 GNOME。

7.2. GUI(图形用户界面)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)

请查看 freedesktop.org 站点来了解 Wayland 架构和 X 窗口架构是如何不同。

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。参见 第 7.8 节 “远程桌面”

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,你能够检查每个 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 xtermgitkchromiumfirefoxgimpdia 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"。

7.3. GUI(图形用户界面)架构

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

表 7.2. 著名的 GUI 架构软件包列表

软件包流行度软件包大小说明
mutterV:1, I:60187GNOME 的 mutter 窗口管理器 [auto]
xwaylandV:240, I:3192388运行在 wayland 之上的一个 X 服务端 [auto]
gnome-remote-desktopV:35, I:2211068使用 PipeWire 的 GNOME 远程桌面后台守护进程(daemon) [auto]
gnome-tweaksV:21, I:2291170GNOME 的高级配置设置
gnome-shell-extension-prefsV:13, I:21360启用/禁用 GNOME 外壳扩展的工具

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

提示

gnome-tweaks 是一个不可缺少的配置工具。例如:

  • 你能强制调整声音音量,从“General(普通) ”到 "Over-Amplification(过分放大)"。

  • 你能够强迫"Caps"键变成"Esc"键,从"Keyboard & Mouse" -> "Keyboard" -> "Additional Layout Option".

提示

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。

7.4. GUI(图形用户界面)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,会使你的系统凌乱。

这里是一份捕获我眼球的 GUI(图形用户界面)程序列表。

表 7.3. 著名的的 GUI(图形用户界面)应用列表

软件包流行度软件包大小类型说明
evolutionV:30, I:239486GNOME个人信息管理(群组软体和电子邮件)
thunderbirdV:48, I:119224760GTK电子邮件客户端 (Mozilla Thunderbird(雷鸟))
kontactV:1, I:122208KDE个人信息管理(群组软体和电子邮件)
libreoffice-writerV:117, I:43531474LO文字处理软件
abiwordV:1, I:83542GNOME文字处理软件
calligrawordsV:0, I:76097KDE文字处理软件
scribusV:1, I:1631345KDE编辑 PDF 文件的 desktop publishing 编辑器
glabelsV:0, I:31338GNOME标签编辑器
libreoffice-calcV:111, I:43226009LO电子表格
gnumericV:4, I:149910GNOME电子表格
calligrasheetsV:0, I:511396KDE电子表格
libreoffice-impressV:69, I:4292646LO演示文稿
calligrastageV:0, I:55339KDE演示文稿
libreoffice-baseV:26, I:1215003LO数据库管理
kexiV:0, I:17118KDE数据库管理
libreoffice-drawV:72, I:43010312LO矢量图形编辑器(绘图)
inkscapeV:15, I:11299800GNOME矢量图形编辑器(绘图)
karbonV:0, I:63610KDE矢量图形编辑器(绘图)
diaV:2, I:223741GTK流程图和示意图编辑器
gimpV:50, I:25219304GTK位图图形编辑器 (绘图)
shotwellV:17, I:2556263GTK数码照片管理器
digikamV:1, I:9293KDE数码照片管理器
darktableV:4, I:1330554GTK摄影师的虚拟灯台和暗房
plannerV:0, I:41394GNOME项目管理
calligraplanV:0, I:219013KDE项目管理
gnucashV:2, I:828928GNOME个人会计
homebankV:0, I:21218GTK个人会计
lilypondV:0, I:716092-音乐排版
kmymoneyV:0, I:213937KDE个人会计
librecadV:1, I:158963Qt 应用计算机辅助设计(CAD) 系统 (2D)
freecadI:1836Qt 应用计算机辅助设计(CAD) 系统 (3D)
kicadV:3, I:14236461GTK电路图和 PCB 设计软件
xsaneV:12, I:1442339GTK扫描仪前段
libreoffice-mathV:51, I:4321898LO数学方程/公式编辑器
calibreV:6, I:2863385KDE电子书转换器和库管理
fbreaderV:1, I:93783GTK电子书阅读器
evinceV:92, I:314941GNOME文档(pdf)阅读器
okularV:40, I:12317728KDE文档(pdf)阅读器
x11-appsV:31, I:4632460单纯的 X 应用xeyes(1)等。
x11-utilsV:192, I:566651单纯的 X 应用xev(1)、 xwininfo(1)等。

7.5. 用户目录

用户目录,比如"~/Desktop"、"~/Documents"……,其默认的名字,使用系统安装时桌面环境的语言。你能够把它们重置为英语:

 $ LANGUAGE=C xdg-user-dirs-update --force

然后你手工移到所有数据到新的目录。参加 xdg-user-dirs-update(1)。

通过编辑 "~/.config/user-dirs.dirs",你也能够把它们设置为任何名字。参见 user-dirs.dirs(5)。

7.6. 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你的 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)

7.6.1. 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你的审美观影响。这些字体能够被用于屏幕显示和纸张打印。

表 7.4. 著名的 TrueType 和 OpenType 字体列表

软件包流行度大小sansserifmono字体注释
fonts-cantarellV:216, I:30657259--Cantarell (GNOME 3, 显示)
fonts-notoI:15331616340Noto fonts (Google, 有 CJK 的多语言)
fonts-dejavuI:42135586840DejaVu (GNOME 2, MCM:Verdana, 扩展 Bitstream Vera)
fonts-liberation2V:130, I:42715566040Liberation 字体 用于 LibreOffice (Red Hat, MCMATC)
fonts-croscoreV:20, I:405274566040Chrome OS: Arimo, Tinos 和 Cousine (Google, MCMATC)
fonts-crosextra-carlitoV:21, I:131269657--Chrome 操作系统: Carlito (Google, MCM:Calibri )
fonts-crosextra-caladeaI:128347-55-Chrome 操作系统: Caladea (Google, MCM:Cambria ) (只有拉丁字符 )
fonts-freefont-ttfV:76, I:21814460575940GNU FreeFont (扩展 URW Nimbus)
fonts-quicksandV:123, I:43839256--Debian 任务桌面, Quicksand (显示,只有拉丁字符)
fonts-hackV:24, I:1202508--40 P给源代码设计的一个字体 Hack (Facebook)
fonts-sil-gentiumplusI:3214345-54-Gentium SIL
fonts-sil-charisI:276704-59-Charis SIL
fonts-urw-base35V:167, I:47215560566040URW Nimbus (Nimbus Sans, Roman No. 9 L, Mono L, MCAHTC)
fonts-ubuntuV:2, I:5433958-33 PUbuntu 字体 (显示)
fonts-terminusV:0, I:3452--33Cool retro 终端字体
ttf-mscorefonts-installerV:1, I:498556?6040下载微软非开源字体(见下)

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。

提示

如果你的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。

7.6.2. 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。

表 7.5. 著名的字体环境和相关软件包列表

软件包流行度大小说明
libfreetype6V:560, I:997938FreeType 字体栅格化库
libfontconfig1V:554, I:849587Fontconfig 字体配置库
fontconfigV:437, I:721680fc-*: Fontconfig 命令行命令
font-managerV:2, I:81022Font 管理器: Fontconfig GUI(图形用户界面)命令
nautilus-font-managerV:0, I:037Font 管理器 的 Nautilus 扩展

提示

一些字体软件包,比如说 fonts-noto*,会安装太多的字体。你可以保持某些字体软件包的安装,但在通常使用的情况下禁用。由于 Han unification 中日韩统一表意文字, 一些 Unicode 码点被期望有多个 字形,不希望的字形变体会被没有配置的 Fontconfig 库选择。一个最令人讨厌的情形是在 CJK 中日韩国家中的 "U+3001 IDEOGRAPHIC COMMA" 和 "U+3002 IDEOGRAPHIC FULL STOP"。你能够使用 GUI(图形用户界面)字体管理器 (font-manager) 简单的配置存在的字体来避免这个问题情形。

你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

你能够从文本编辑器配置字体配置状态,但这是琐碎的。参见 fonts.conf(5)。

7.7. 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

警告

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。(参见 第 4.7.5 节 “Linux 安全特性”)。

  • 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。参见 xdg-desktop-portal (flatpak) 和 xdg-desktop-portal (snap) 。

表 7.6. 著名的沙盒环境和相关软件包列表

软件包流行度大小说明
flatpakV:65, I:707499Flatpak 桌面应用程序配置框架
gnome-software-plugin-flatpakV:20, I:29254GNOME 软件 管理器的 Flatpak 支持
snapdV:67, I:7060022启用 snap 软件包的后台守护进程(daemon)和工具
gnome-software-plugin-snapV:1, I:2121GNOME 软件 管理器的 Snap 支持
xdg-desktop-portalV:303, I:3941936Flatpak 和 Snap 的桌面集成门户
xdg-desktop-portal-gtkV:274, I:392715gtk (GNOME) 的 xdg-desktop-portal 后端
xdg-desktop-portal-kdeV:53, I:721438Qt (KDE) 的 xdg-desktop-portal 后端
xdg-desktop-portal-wlrV:0, I:4135wlroots (Wayland) 的 xdg-desktop-portal 后端
firejailV:1, I:41771和 AppImage 一起使用的 SUID 安全沙盒程序 firejail

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。

7.8. 远程桌面

表 7.7. 著名的远程访问服务端列表

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。

软件包流行度大小协议说明
gnome-remote-desktopV:35, I:2211068RDPGNOME 远程桌面 服务端
xrdpV:22, I:243202RDPxrdp, 远程桌面协议 (RDP) 服务器
x11vncV:6, I:232107RFB (VNC)x11vnc, 远程帧缓存协议 (VNC) 服务器
tigervnc-standalone-serverV:4, I:152768RFB (VNC)TigerVNC, 远程帧缓存协议 (VNC) 服务器
gnome-connectionsV:0, I:11356RDP, RFB (VNC)GNOME 远程桌面客户端
vinagreV:2, I:684249RDP, RFB (VNC), SPICE, SSHVinagre: GNOME 远程桌面客户端
remminaV:15, I:72953RDP, RFB (VNC), SPICE, SSH, ...Remmina: GTK 远程桌面客户端
krdcV:1, I:173873RDP, RFB (VNC)KRDC: KDE 远程桌面客户端
guacdV:0, I:083RDP, RFB (VNC), SSH / HTML5Apache Guacamole: 无客户端的远程桌面网关 (HTML5)
virt-viewerV:5, I:521284RFB (VNC), SPICE虚拟机管理器 下的客户机操作系统的 GUI 显示客户端

7.9. 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 )。

表 7.8. 连接到 X 服务端的方式

软件包流行度大小命令说明
openssh-serverV:730, I:8141804sshd 使用选项 X11-forwardingSSH 服务端(安全)
openssh-clientV:866, I:9964959ssh -XSSH 客户端(安全)
xauthV:165, I:96181xauthX 授权文件工具
x11-xserver-utilsV:302, I:528568xhostX 服务端访问控制

7.9.1. 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
注意

对于 xwaylandXAUTHORITY 有类似 "/run/user/1000/.mutter-Xwaylandauth.YVSU30"的值。

7.9.2. 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。

参见介绍 SSH/SSHD 的 第 6.3 节 “服务器远程访问和工具 (SSH)” 。

警告

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。

7.9.3. 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 -

7.10. 剪贴板

剪贴文本到剪贴板,参见 第 1.4.4 节 “鼠标操作”。

剪贴图像到剪贴板,参见 第 11.6 节 “图形数据工具”。

一些命令行的命令也能操作字符剪贴板(主要键和剪贴板)。

表 7.9. 操作字符剪贴板相关程序列表

软件包流行度软件包大小当前目标说明
xselV:9, I:4255XX 选择的命令行接口(剪贴板)
xclipV:12, I:6362XX 选择的命令行接口(剪贴板)
wl-clipboardV:3, I:14162Waylandwl-copy wl-paste: Wayland 剪贴板 的命令行接口
gpmV:10, I:12521Linux 控制台在 Linux 控制台上捕获鼠标事件的后台守护进程(daemon)