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X window系统是一个很复杂的网络图形界面系统，它的开发始于1984年，它被应用已有近20年。X也是一个协议，它定义程序(客户程序)如何与另一个在远程机器上运行的程序(服务器程序)交换信息。它最早是由数字设备公司(DEC)的Jim Gettys与麻省理工大学(MIT)的Ron Newman和Bob Scheifler共同开发的。当时DEC和MIT想共同开发一种分布式的计算环境，X系统就是他们研究成果的一部分，这项工作叫作雅典娜工程。现在X的管理机构是X 联盟(www.x.org)。X系统由三部份组成，它们分别是X Server、Xclient和X协议。
X Server是控制输入输出的程序，它是和底层硬件直接通信的。它接收X client程序的请求做建立窗口、绘制图形等工作。
X client是基于X Server的客户程序，它请求X Server在指定的窗口进行各种操作。它不负责显示，只是给X Server发送一个请求，由服务器完成动作。
X 协议是X Server和X Client之间沟通的语言。Xlib库能完成这种通信功能，所以可以基于它进行X client程序的开发。
以下是X系统的几点优势：
可移植性。X系统可移植到几乎所有的计算机图形系统下。
标准化。X window系统提供一个标准的函数库和功能调用集合，抽象了硬件层功能，使程序开发更标准更快捷。
网络化。它是基于网络的图形界面系统。
模块化结构。能方便进行功能扩展。
不嵌入操作系统中，适用于几乎所有的操作系统，如linux、solairs、windows等。
1986年发布X10.4版
1987年9月15日发布X11R1版(X11第一次修订版)。源程序有19MB，可在4种主要的操作系统下运行。
1988年发行第二修订版X11R2。该版提供了很多压缩的矢量字体，以及第三方软件商提供的软件工具。
1991年8月29日发布了X11R5版。为X window系统增加了国际化功能。
1994年4月21日，X11R6发布。这一版改进窗口管理、资源共享、会话管理等功能。
1996年3月5日发布了X11R6.1版，支持16种操作系统，包括linux内核1.2.11。
1996年12月23日发布了X11R6.3版，它是X联盟转换到TOG(开放工作组，一个非盈利机构)前最后的一个X版本。TOG由200个新成员和很多X联盟的原创成员组成。
1998年1月4日，TOG发布了X11R6.4版。TOG工作组改变X 系统免费的许可证政策，如果从销售X系统中盈利，就须交纳年度注册费，价格是每5万个用户7500美元，随后又增加到至65000美元。由于新许可政策的实施，导致开源社区组成一个XFree86工程公司(一个非盈利的机构)开发了一个基于Intel PC平台的免费X系统XFree86。1998年9月TOG也放弃新许可政策，把X11R6.4版的许可恢复到旧的麻省理工的版本。
2000年8月15日，X11R6.5.1发布。源文件容量扩充以144Mb，包含8100多个文件、600多种字体、345个手册页、20个程序库、70个图象和60个客户程序。现在最新的版本是X11R6.7.0，可以到http://www.x.org下载。
XFree86项目成立于1994年3月19日。最早的开发工作始于1992年，由一个开发小组完成，实现了基于Intel PC平台的X系统。1994年5月18日发布的XFree86 2.1版是第一个支持linxu的XFree86版本。2000年5月7日XFree86 4.0版发布，它是XFree86最重要的一个发布版，增加了很多功能。XFree86的意思是“提供X服务，它是自由的(free)，它是基于Intel的PC平台”。现在最新的XFree86版是4.4.0。可以到http://www.xfree86.org下载。基于windows平台也有X window系统，如：X-Win32、Extra!X、Exceed等。
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在XFree86中的配置文件是XF86Config-4，下面介绍几种配置的工具：
xf86config是一个基于文本的配置工具。在控制台运行该命令后按提示配置就可以了。
reconfig用以把旧版的配置文件转换成4.0.1版的配置文件格式。
可以用$ XFree86 -configure命令由系统自动生成一个叫XF86Config.new的配置文件，可基于这个文件再修改。最后用$ XFree86 -xf86config XF86Config.new进行测试。如果成功将出现一个带“X”的窗口。最后把正确的配置文件拷贝成/etc/X11/XF86Config-4。
在XFree86 4.0.1后，还可通过xf86cfg这个图形化程序来进行配置。
在各linux的发行版中，还包含有各自开发的配置工具，redhat有Xconfigurator；Mandrake 有DrakConf；SuSE 有SaX。
下面是一个完整的配置文件例子：
Section "ServerLayout" ==============配置标识区
Identifier "XFree86 Configured"
Screen 0 "Screen0" 0 0
InputDevice "Keyboard0" "CoreKeyboard"
# PS/2 Mouse not detected
InputDevice "Serial Mouse" "CorePointer"
# USB Mouse not detected
EndSection
Section "ServerFlags" =================X 选项配置区
Option "AllowMouseOpenFail" "true" ====允许在鼠标配置失败的情况下启动X
Option "DontZap" "true" ====不能使用Ctrl+Alt+Backspace组合键退出X
Option "DontZoom" "true" ====不能使用Ctrl+Alt+小键盘+-来切换显示模式
EndSection
Section "Files" =========================字体配置区
RgbPath "/usr/X11R6/lib/X11/rgb"
ModulePath "/usr/X11R6/lib/modules"
# Additional fonts: Locale, Gimp, TTF...
# FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/latin2/75dpi"
# FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/latin2/100dpi"
# True type and type1 fonts are also handled via xftlib, see /etc/X11/XftConfig!
FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/misc:unscaled"
FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/75dpi:unscaled"
FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/100dpi:unscaled"
FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/PEX"
FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/cyrillic"
FontPath "/usr/X11R6/lib/X11/fonts/TrueType"
EndSection
Section "Module"
Load "ddc" # ddc probing of monitor
Load "dbe"
Load "dri"
Load "extmod"
Load "glx"
Load "record"
Load "xtt"
EndSection
Section "InputDevice" ================键盘配置区
Identifier "Keyboard0"
Driver "keyboard"
Option "CoreKeyboard"
Option "XkbRules" "xfree86"
Option "XkbModel" "pc105"
Option "XkbLayout" "us"
EndSection
Section "InputDevice" =================串口鼠标配置区
Identifier "Serial Mouse"
Driver "mouse"
Option "Protocol" "Microsoft"
Option "Device" "/dev/ttyS0"
Option "Emulate3Buttons" "true"
Option "Emulate3Timeout" "70"
Option "SendCoreEvents" "true"
EndSection
Section "InputDevice" =================ps/2鼠标配置区
Identifier "PS/2 Mouse"
Driver "mouse"
Option "Protocol" "auto"
Option "ZAxisMapping" "4 5"
Option "Device" "/dev/psaux"
Option "Emulate3Buttons" "true"
Option "Emulate3Timeout" "70"
Option "SendCoreEvents" "true"
EndSection
Section "InputDevice" =================usb鼠标配置区
Identifier "USB Mouse"
Driver "mouse"
Option "Device" "/dev/input/mice"
Option "SendCoreEvents" "true"
Option "Protocol" "IMPS/2"
Option "ZAxisMapping" "4 5"
Option "Buttons" "5"
EndSection
Section "Monitor" ==================显示器配置区
Identifier "Monitor0"
Option "DPMS" "true"
VendorName "MAG"
ModelName "MAG9705"
HorizSync 30-86# DDC-probed
VertRefresh 50-160# DDC-probed
# These are the DDC-probed settings reported by your monitor.
# 1600x1200, 65.0Hz; hfreq=81.25, vfreq=65.00
ModeLine "1600x1200" 175.50 1600 1664 1856 2160 1200 1201 1204 1250 +hsync +vsync
# 1280x1024, 75.0Hz; hfreq=79.98, vfreq=75.03
ModeLine "1280x1024" 135.00 1280 1296 1440 1688 1024 1025 1028 1066 +hsync +vsync
# 1280x960, 85.0Hz; hfreq=85.40, vfreq=85.00
ModeLine "1280x960" 148.50 1280 1344 1504 1728 960 961 964 1011 +hsync +vsync
# 1024x768, 85.0Hz; hfreq=68.68, vfreq=85.00
ModeLine "1024x768" 94.50 1024 1072 1168 1376 768 769 772 808 +hsync +vsync
EndSection
Section "Device" ===================显卡配置区
### Available Driver options are:-
# sw_cursor is needed for some ati and radeon cards
Option "sw_cursor"
#Option "hw_cursor"
#Option "NoAccel"
#Option "ShowCache"
#Option "ShadowFB"
#Option "UseFBDev"
#Option "Rotate"
Identifier "Card0"
Driver "nv" =======如果不清楚可选svga或vga
VendorName "NVidia"
BoardName "GeForce2 MX DDR"
# BusID "PCI:1:0:0"
EndSection
Section "Screen" =====================屏幕配置区
Identifier "Screen0"
Device "Card0"
Monitor "Monitor0"
DefaultColorDepth 24 ============用24位色深
SubSection "Display"
Depth 1
Modes "1024x768" "640x480"
Virtual 0 0
EndSubSection
SubSection "Display"
Depth 4
Modes "1024x768" "640x480"
Virtual 0 0
EndSubSection
SubSection "Display"
Depth 8
Modes "1024x768" "640x480"
Virtual 0 0
EndSubSection
SubSection "Display"
Depth 15
Modes "1024x768" "640x480"
Virtual 0 0
EndSubSection
SubSection "Display"
Depth 16
Modes "1024x768"
Virtual 0 0
EndSubSection
SubSection "Display"
SubSection "Display"
Depth 24
Modes "1024x768" "640x480"
Virtual 0 0
EndSubSection
SubSection "Display"
Depth 32
Modes "1024x768" "640x480"
Virtual 0 0
EndSubSection
EndSection
大多数程序，字体和文件都放在/usr/X11R6目录下，而其它组件和配置文件则放在/etc/X11目录下，一些始化程序如xfs字体服务器就放到系统初始化目录/etc/init.d目录下。下面是一个XFree86系统目录列表：
可以在本地或远程安装字体。单机上运行的linux的字体目录主要是在/usr/X11R6/lib/X11/fonts目录下。有几个工具用以管理字体，分别是：
mkfontdir用来在字体目录下创建字体名数据库。
xlsfonts用来列出已安装字体。
xfontsel用来显示从字体集中选中的各种字体。
xfd用来显示在X字体中的字符。
xset -q可查看字体的路径
在fonts目录下列有已安装的各种字体目录，如100dpi/、75dpi/、misc/等，每个目录下都有一个fonts.dir和一个fonts.alias文件。fonts.dir文件是字体列表数据库，X 和xfs字体服务器用这个文件查找字体；fonts.alias文件包含两栏信息：名字和别名。可以利用这个文件给已有的字体创建新名字。Encodings目录中的是Type1 (也称TrueType)的字体编码。这些信息用来在显示器上绘制可缩放字体。
XFree86还可使用远程XFree86 服务器上的字体，从而减少本地的字体存储空间，主要通过配置字体服务器xfs完成。为利用远程服务器上提供的字体，可用xset +fp unix/remote.org:7100命令可把远程X 服务器提供的字体增加到当前显示字体路径中。在单机上运行xfs时，可以用一个单一的设置代替XF86Config文件中列出的字体列表:
Fontpath "nuix/:7100"
不过，具体操作还没测试过。
Xresources文件位于/etc/X11目录下，该文件包含所有客户程序的默认资源管理信息。如emacs,vim。emacs*Background:DarkSlateGray表示把emacs程序的背景设置为灰色。这样任何用户在你计算机上启动emacs编辑器，将使用灰色的背景。除非用本地设置来使之失效。
X window的启动过程是由xinit客户端程序控制的，先启动X Server,接着启动窗口管理器，最后启动用户应用程序。用户主目录下的.xinitrc文件就是控制xinit程序启动什么窗口管理器、显示管理器和程序的文件。一般启动X window的方法有如下几种：
各种linux的发行版都把运行级别5定为x window模式，所以最简单的方式是修改/etc/inittab文件，把系统的默认运行级别定为5，重启系统就可以了。有关系统运行级别的设置方法和原理可参考有关资料或man手册页。
我们也可以用startx脚本从shell中手动启动x window。启动startx后，它会进行一些环境变量的测试，它会搜查xclient的位置：$HOME/.xinitrc和/etc/X11/xinit/xinitrc，还有xserver的位置：$HOME/.xserverrc和/etc/X11/xinit/xserverrc。如果主目录有配置文件就会优先使用，首先，xinit先执行.xserverrc的内容，如果找不到该文件，则用/etc/X11/xinit/xinit/xserverrc，如果都没有，就执行 X :0，启动X Server。接着xinit就会执行用户主目录下.xinitrc配置文件的内容。如果没有则到/etc/X11/xinit/下找xinitrc文件，如果都找不到，则执行xterm -geometry +1+1 -n login -display :0。一个简单的.xinitrc配置文件如下：
export LANG=zh_CN.GB2312 ======这两行是设置中文环境变量 export LC_ALL=zh_CN.GB2312 export XMODIFIERS="@im=Chinput" ======设置Chinput为中文输入法 chinput& ======启动chinput输入法服务器 wmaker& ======启动window maker窗口管理器
用startx启动X的过程就是这样的。
还有一个程序叫X，它只是启动X Server进入X环境，所以可用它来测试X Server服务是否成功启动。启动X后，可按Ctrl+Alt+F7切换到X界面。
如果有足够多的内存，可以用startx命令启动多个X会话。首先我们要启动到非X多用户模式下，如运行级别3。运行以下命令：$ startx -display :0 -vt7启动第一个会话，运行$ startx -display :1 -vt8启动第二个会话，可用Ctrl+Alt+F7/F8进行会话切换。
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Table 3.1. X程序常用选项
| 命令行选项 | 描述 |
|---|---|
| -bg color or -background color | 设置背景色 |
| -bd color or -bordercolor color | 设置窗口边框色 |
| -bw n or -borderwidth n | 设置窗口边框的宽度，n的单位是象素 |
| -fg color | 设置前景色 |
| -fn font | 设置字体 |
| -geometry 宽X高+/-X偏移量+/-Y偏移量 | 指定客户程序窗口的宽度，高度和在桌面上的位置 |
| -iconic | 以最小化的状态启动客户端程序 |
| -title string | 设置窗口标题 |
以上参数只是一些程序常用的，有些程序可能不支持，要详细了解可使用命令的-h或--help参数查询，如rxvt --help。
X 系统的网络模型是基于客户机/服务器的体系结构。客户机能远程登录进来，进行各种图形显示应用。
有两台X系统，一台A，一台B。通过X系统的远程会话可以把A的xclock应用程序显示在B的显示器上。具体的操作步骤如下：
首先要在两台电脑上安装X系统。在A电脑上以不带-nolisten tcp选项启动X(在Xsession里设置)。并在B上执行$ xhost + A，允许A电脑访问。
在A电脑上执行$ xclock -display B:0.0&，B的显示器上就会显示xclock时钟。
连接完成后在B上要用$ xhost -A，取消A的远程访问权限。
利用该功能，我们也可以利用telnet或ssh登录到远程服务器，在远程服务器上运行应用程序，再把显示传回本地显示。
上面介绍的是基于主机的认证会话方式，还有一种更安全的基于cookis的认证方式，它要用到xauth这个程序，用它可生成一个本机的cookis保存在.Xauthority文件中，要进行认证需把它拷贝到另一台机的.Xauthority文件中。这样两台机就有了相同的cookis，连接时就可用于认证。在xauth里有两个有用的程序，一个是extract用于把cookis导出成一个文件，merge用于把导出的文件导入.Xauthority文件中。
可以利用Xvnc软件，实现远程桌面应用。该软件包括服务器和客户端，能让你在一台linux客户机上登录远程系统的桌面。包括windows、Machintosh、Solaris等。Xvnc是由英国剑桥的AT&T研究室研制。使用方法如下：
在A电脑上运行$ vncserver -geometry 800x600，启动服务器。
在B电脑上运行$ vncviewer A:1，连接A系统桌面，桌面大小是800x600。
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$ xset -q 可以显示当前设置。
$ xset s on 打开屏幕保护。
$ xset s 60 设置屏保激活的时间为1分钟。
$ xset s off 关闭屏幕保护。
$ xset m "1 6"，放慢鼠标移动速度，$ xset m "30 10"，加快鼠标移动速度，$ xset m "default"，重置鼠标移动速度。
$ xsetroot -solid black，把窗口背景设置为黑色。
$ xsetroot -bitmap /usr/X11R6/include/X11/bitmaps/test.bmp，用test.bmp作为桌面背景
$ xsetroot -cursor_name xxx。设置鼠标图案。$ xsetroot -cursor_name X_cursor，重置鼠标图案。
要使用xmodmap这个程序，需要有一个.Xmodmap的配置文件，配置按键的位置。配置文件内容如下：
remove Lock = Caps_Lock remove Control = Control_L keycode 0x42 = Caps_Lock keycode 0x25 = Control_L add Lock = Control_L add Control = Caps_Lock
接着调用$ xmodmap .xmodmap进行设置。
为了更好设置，可以调用xev程序进行键位测试。
$ xmodmap -e "pointer = 3 2 1" 可以把鼠标的左右键对调。
$ xhost +，允许所有主机存取本机显示屏幕，这样是很不安全，请使用时注意。
$ xhost -，禁止所有用户存取本机显示屏幕。
$ xhost + test，允许test这台机存取本机显示屏幕，也可以用IP地址。
$ xwd -out test.xwd 按下回车后，光标变成一个卷发型，移动光标到要截取的窗口上，按左键就可以了。图形保存在当前目录下。
$ xwd -root -display B:0.0 -out test.xwd，用-root表示截取整个显示内容。
$ xwd < test.xwd，显示图形。
$ xbiff -update 15 -volume 100 -geometry 100x100 -fg white -bg blue。
$ xeyes -fg red -center yellow。
$ xlogo -fg black -bg lightgreen。
$ xclock -d -update 1 -fg black -bg lightgreen，-d表示显示数字时钟。
$ xmag ，回车后，光标变成一个L型，然后，在你想放大的地方按鼠标左键，则会把该区放大。
详细内容请参考相关资料。
$ xload&
$ xman
$ editres。
$ xlsclients
GIMP,一个图象处理软件。
SANE(Scanner Access Now Easy)，一个扫描仪支持软件包。
Gun OCR/JOCR，光学字符识别软件。
gPhoto，数码相机支持软件，支持超过100种相机。
Xine，xmms，mplayer，realplay，多媒体播放软件
Krabber，mp3转换工具。
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显示管理器是负责管理X会话和登录的，在GNOMN中的是gdm，在KDE中的是kdm，还有一个早期使用过的xdm。显示管理器的作用和xinit差不多，都是控制进行X Server时要执行的工作。但显示管理器有以下优势。我们完全可用显示管理器替代xinit。
显示管理器可同时控制多个X Server。
它是循环执行的，可确保我们始终以X window图形界面登录。
它的可配置性很强。能为每个用户配置不同的系统环境。
为用户提供一种简单的登录方式。
xdm的配置文件位于/etc/X11/xdm目录下，首先应查询xdm-config文件。系统会先读取该文件的配置信息。xdm-config文档的内容如下：
! $Xorg: xdm-conf.cpp,v 1.3 2000/08/17 19:54:17 cpqbld Exp $ ! ! $XFree86: xc/programs/xdm/config/xdm-conf.cpp,v 1.7 2001/01/17 23:45:24 dawes Exp $ ! DisplayManager.errorLogFile:/var/log/xdm.log ====出错日志文件路径 DisplayManager.pidFile:/var/run/xdm.pid DisplayManager.keyFile:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/xdm-keys DisplayManager.servers:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xservers ====X Server服务器启动的配置文件 DisplayManager.accessFile:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xaccess ====控制多个图形终端时的配置文件 DisplayManager.authDir:/var/lib/xdm DisplayManager.willing:su nobody -c /usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xwilling ! All displays should use authorization. ! X terminals may not be configured that way, so they will require ! individualized resource settings. DisplayManager*authorize:true ! Scripts to start the server, start the user session, and reset the server DisplayManager*setup:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xsetup DisplayManager*startup:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xstartup DisplayManager*reset:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xreset DisplayManager*resources:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xresources ====启动时的资源配置文件 DisplayManager*session:/usr/X11R6/lib/X11/xdm/Xsession ====启动及周期配置文件 DisplayManager*authComplain:true ! DisplayManager*userPath:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/bin/X11:/usr/games DisplayManager*systemPath:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/bin/X11 DisplayManager*loginmoveInterval:10 ! SECURITY: do not listen for XDMCP or Chooser requests ! Comment out this line if you want to manage X terminals with xdm DisplayManager.requestPort:0
Xservers中列出xdm所管理的X Server的列表。如：:0 local /usr/X11R6/bin/X -vt7
Xresourdes中列出了资源的名单，在登录窗口启动之前被xrdb加载。如：可通过该文件修改登录窗口的属性。
Xsession中列出在一个会话周期内所运行的程序。最后一行所执行的程序可以持续整个管理周期。当该程序结束，则周期结束。需要把除最后一行外的所有程序放在后台运行。如果不这样做，周期将可以会出挂起或出错。如：执行twm行省略了"&"，则它后面的程序将不会运行，直到twm程序结束。另外，最后的一行程序必须是可执行的命令，因为它将不间断地执行且保持你的周期继续活动。如果你把它放在后台运行，虽然它同样会顺利地执行，但此周期程序执行至配置文件结束时将会中断，因而造成周期的结束。如果不用exec引导程序，而且省略“&”。则最后一行的程序也将会顺利地执行且此周期将不断地持续工作，比如:xterm -geometry -0+50 -ls -C。-C表示使xterm成为一个控制台终端，使所有的系统信息在该窗口中显示。-ls表示使它的shell成为login shell。如果可使shell读入你的login或profile，所以你自已设定的环境变量会自动设定。
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X Server只负责程序的运行和输入输出，窗口界面它没有定义和管理，它要靠一种叫窗口管理器的软件来负责。这也是X window灵活强大的功能之一。通过不同的窗口管理器，你可以定义出千变万化的窗口环境，突显你的个性，要多酷有多酷。下面对一些常用的窗口管理器进行简单的介绍。
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桌面环境是一种工作环境，里面有窗口管理器，有系统管理程序，有文件管理程序和一些工具软件的集合。所以它可以说一个集成的环境，用于办公、娱乐等。在linux下比较流行的桌面环境有两个，一个是基于GTK+的GNOMN(GNU Network Object Model Environment)和一个是基于Qt的KDE(K Desktop Environment)。
在X11R6.4中提供了一种基于Web的X window解决方案叫broadway。它能使X window系统具有通过Web协议访问X应用程序能力，即X web。X web的体系结构包括5个关健部分：
远程执行---提拱远程启动X 应用程序的机制。
一致性访问---集成X11R6.4和Http协议，提供独立于平台的一致性访问，使它具有广泛的可用性。
Web浏览器插入---结合远程执行，提供在浏览器中显示应用程序执行结果的功能。
安全机制---用区分可信(内部)和不可信(外部)应用程序的方法提供安全机制。它的实现包括3部分，第一是扩充的pc机X 服务器功能；第二是增加防火墙的X 代理功能；第三是为用户提供控制在可信和不可信程序间交换数据的界面。
LBX(窄带X )---用于改进X在广域网和低速拔号网络上的性能，使用的技术包括高速缓冲、数据压缩和简化应答。
X web是一种分布式的应用，这也是X window系统设计时初衷。但由于当时分布式计算技术环境的不完善，使得它的功能在当时的环境下实现不了。现在，随着计算技术的飞速发展，如低成本宽带网络的迅速扩张，高性，低成本的CPU的使用，操作系统功能的不断完善，开发工具和方法的不断改进等，分布式计算环境已较完善，X window的分布式应用已渐渐成为现实。
X web是一种较新的技术，具体还没有测试过，有兴趣的朋友可到http://www.broadwayinfo.com网站了解一下。