Графическая система Linux
В Linux-системах пользователи работают через интерфейс командной строки (CLI) или графический интерфейс пользователя (GUI) . Настольные системы имеют графический пользовательский интерфейс, в котором командная строка доступна через окно эмулятора терминала или в отдельной виртуальной консоли. Большинство низкоуровневых компонентов Linux, используют исключительно командную строку. Командная строка особенно хорошо подходит для автоматизации повторяющихся или отложенных задач, а также предоставляет очень простой механизм межпроцессного взаимодействия. Программа графического эмулятора терминала часто используется для доступа к командной строке с рабочего стола Linux.
Дистрибутивы, специально разработанные для серверов, могут использовать командную строку в качестве единственного интерфейса.
X Window System
Оконная система, обеспечивающая стандартные инструменты и протоколы для построения графического интерфейса пользователя, а также базовые функции графической среды: отрисовку и перемещение окон на экране, взаимодействие с устройствами ввода (мышь, клавиатура). X Window System не определяет деталей интерфейса пользователя — этим занимаются менеджеры окон, которых разработано множество. По этой причине внешний вид программ в среде X Window System может очень сильно различаться в зависимости от возможностей и настроек конкретного оконного менеджера .
В X Window System предусмотрена сетевая прозрачность: графические приложения могут выполняться на другой машине в сети, а их интерфейс при этом будет передаваться по сети и отображаться на локальной машине пользователя.
Система X Window System была разработана в Массачусетском технологическом институте (MIT) в 1984 году. По состоянию на февраль 2016 года версия протокола — X11R7.7 — появилась в июне 2012 года. Проект X возглавляет фонд X.Org Foundation. Референсная (или образцовая) реализация (reference implementation) системы свободно доступна на условиях лицензии MIT и подобных ей лицензий.
X Window System часто называют X11 или просто X (в разговорной речи — «иксы́»).
Wayland
Протокол для организации графического сервера в Linux и других UNIX-подобных операционных системах
По мнению разработчиков, Wayland является «работой над ошибками» X.org, которые накопились за четверть века его развития. Кардинальное отличие от X.org заключается в том, что Wayland лишь управляет буферами (плоскостями) окон и возлагает всю отрисовку их содержимого на инструментальные пакеты (GTK, Qt и так далее). API рисования (drawing API) полностью отсутствует. Все версии протокола строго определены, а само версионирование продумано. У X.org есть серьёзная проблема с версиями разных расширений, часто перекрещивавшимися или дополняющими, вместо того чтобы быть самодостаточными и исключающими. Функцию композиции буферов осуществляет референтный композитный менеджер Weston, использующий как OpenGL ES, так и программную отрисовку. В состав Wayland также входит унифицированный протокол устройств ввода, предоставляющий одну виртуальную клавиатуру, одну виртуальную мышь и один tablet-интерфейс — разделяемые всеми приложениями. Wayland знает о состояниях устройств ввода и способен запоминать их: X.org не сохраняет состояния устройств (stateless-протокол), но может быть настроен через файлы конфигурации.
О Wayland его создатель отзывается так: «Wayland — новый графический сервер, который выполняет только крошечную часть функций Х, которые мы действительно используем, когда запускаем композитный рабочий стол. Wayland, по сути, — буферный менеджер (подобно DRI2 для X.org), обработчик входных данных. Весь рендеринг выполняется на клиентской стороне — так, как сегодня работает OpenGL, а задание режимов и другие аппаратные установки выполняются в ядре. Такой подход значительно упрощает организацию сервера».
Wayland использует уже существующие в ядре Linux технологии, такие как Kernel mode-setting (KMS), Direct Rendering Manager (DRM) и Graphics Execution Manager (GEM).
Клиент и сервер
В X Window System «сервер» — это локальный дисплей пользователя (дисплейный сервер), а «клиент» — программа, которая этот дисплей использует (она может выполняться на удалённом компьютере).