关于linux的图形界面

1. 概述

Linux操作系统提供了多种用户界面，主要分为图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI）
我们知道linux操作系统是由GNU套件/linux内核构成，linux自己是基于命令行的操作系统，更倾向于搭建服务器，Linux内核是没有GUI图形显示的，X Window的目标就是提供GUI的显示。
图形用户界面(GUI)（Graphical User Interface）
Linux的图形界面雷同于Windows和macOS系统，提供了图标、窗口、工具栏等元素，使得用户可以通过鼠标点击来实行命令，而不需要记忆和输入命令行指令。Linux有多种桌面环境供用户选择，其中一些较为流行的包罗 GNOME、KDE Plasma、XFCE、LXDE等。这些桌面环境不但外观和操作逻辑不同，对系统资源的需求也有所不同，用户可以根据个人喜好和硬件条件选择最适合自己的桌面环境。
我们要相识linux的图形界面，还需要参考下图进行阐明

1.1 X

X，即X协议/X Window System，用于 UNIX 和 Linux 图形显示的 X 视窗系统协议（X-Window/X Protocol）
X 就是 X Window System ，1984年由MIT研发，它的筹划哲学之一是：提供机制，而非计谋。为啥要定名为X呢，因为英文字母X就在W(indow)后面，戏称为下一版的新视窗之意。XFree86 『 X + Free software + x86硬件 』
   主要特点：
1，Server/Client网络模型。
2，通过扩展使它保持”与时俱进”。
  由于标准的重要性，有人为窗口的绘制和移动、通过鼠标的移动和键盘实现步伐和用户间的互动，以及其它重要的方面创建了一种标准，这种标准就叫做X Window 系统，它通常缩写为 X11 或者X。它广泛应用于Unix，Linux，以及其他类Unix操作系统上。
为Linux用户提供运行图形化用户界面条件而且使用X11标准的应用步伐是Xorg-X11，是 XFree86项目的一个分支。由于XFree86决定使用与GPL相悖的允许证，所以推荐使用 Xorg。但是，Xorg和XFree86之间的区别在目前是很细微的：如果你相识了二者之一，你肯定不会对另一个感到陌生。你同样可以在Portage上找到XFree 4.4以前的版本。
X Window System由客户端和服务端构成，服务端X Server负责图形显示，而客户端X Client根据系统设置的DISPLAY环境变量，将图形显示请求发送给相应的X Server。

1. root@dbc-db-server-2:/etc# env|grep DISPLAY
2. DISPLAY=localhost:10.0

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X协议由服务端和客户端构成：

• 服务端（server），基于X11 协议的服务端。管理硬件设备（驱动），键盘鼠标显示器等。
  X Client主要就是告知 X Server 要绘制什么。X Server 的主要功能 ( 岂论是 Xorg 或是 XFree86 都是一个 X server 喔！) 就是在管理 X Server 所在主机上面关于显示的硬件配备啦～ 例如显示卡、屏幕分辨率、键盘形式、鼠标形式等等。
  
• 客户端（client），基于X11 协议的客户端；X Client 最重要的工作就是处理来自 X Server 的动作，将动作处理成画图资料， 再将这些画图资料回传给 X Server
  

一般由两种工作模式：

• 服务端和客户端在同一台主机上运行
  
• 服务端和客户端不在同一台主机上运行，通过网络毗连
  

X.Org项目提供了X Window System的开源实现。Xorg（通常简称为X）是Linux用户中最流行的显示服务器步伐
X.Org 项目

• X.Org项目创建而且拥有一个可供自由散布的开源X11系统实行方案。它是一个基于X11的开源桌面构架。
  
• Xorg在你的硬件和你想运行的图形界面软件之间提供了一个接口。除此之外，Xorg完全具有网络意识功能，这意味着当你在一个系统上运行某个步伐，你同时可以在另一个系统上查看它。
  

   Xorg : ubuntu Gentoo solaris …
XFree86 : redhat
Xsun :solaris
  X windows的启动步伐：startx
start X window system. 可以接X Client和X Server的参数。

1. root@dbc-db-server-2:/etc# whereis startx
2. startx: /usr/bin/startx /usr/share/man/man1/startx.1.gz
3. root@dbc-db-server-2:/etc# file  /usr/bin/startx
4. /usr/bin/startx: POSIX shell script, ASCII text executable

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在预设的情況下 (使用者尚未有 ~/.xinitrc 等文件時)，你输入 startx ， 就等于实行 xinit /etc/X11/xinit/xinitrc – /etc/X11/xinit/xserverrc 这个指令一般！
那为什么不直接实行xinit而是使用 startx 来呼叫 xinit 呢？因为需要提供参数。 startx 可以帮我们快速找到这些参数而非手动。
X 窗口最先需要启动的就是 X server 啊，那 X server 启动的脚本参数是通过 /etc/X11/xinit/ 里面的 xserverrc 。

1. #xserverrc：
2. exec /usr/bin/X -nolistem tcp “$@”

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启动了 X server 后，接下来就是载入 X client 到这个 X server 上面了！

1. root@dbc-db-server-2:/etc# X -version
3. X.Org X Server 1.19.6
4. Release Date: 2017-12-20
5. X Protocol Version 11, Revision 0
6. Build Operating System: Linux 4.15.0-140-generic x86_64 Ubuntu
7. Current Operating System: Linux dbc-db-server-2.150 4.15.0-142-generic #146~16.04.1-Ubuntu SMP Tue Apr 13 09:27:15 UTC 2021 x86_64
8. Kernel command line: BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-4.15.0-142-generic root=UUID=1cb9e013-b34b-46fc-be66-e5c8f267d9f3 ro quiet splash vt.handoff=7
9. Build Date: 08 April 2021  02:38:58PM
10. xorg-server 2:1.19.6-1ubuntu4.1~16.04.6 (For technical support please see http://www.ubuntu.com/support)
11. Current version of pixman: 0.33.6
12.         Before reporting problems, check http://wiki.x.org
13.         to make sure that you have the latest version.

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  苹果电脑的图形界面用的也是X协议，而且被以为是做的最好的X协议图形界面，而且他对X协议的实行是做在系统内核里的，所以性能明显好很多，这就是为什么很多大型三维图形筹划软件都是在苹果平台上的原因。
    由于X server只提供了最根本的功能，如建立窗口、键盘输入等，但无法最小化、最大化和移动等，采用窗口管理器来实现对窗口的管理
  1.2 DM（显示管理器/登录管理器）

DM（Display manager，显示管理器），可以简单的理解为登录界面即是显示管理器界面，也就是欢迎页。在登录界面可以输入帐号密码，可以选择桌面环境类型。输入账户密码确认之后进入的界面即是桌面环境。
显示管理器是一个为你的 Linux 发行版提供图形登录功能的步伐。它控制用户会话并管理用户认证。显示管理器会在你输入用户名和密码后，立即启动显示服务器并加载桌面环境。
Only one display manager can manage a given X server, if multiple display manager packages are installed.
主要功能为提供登录页面和提供桌面环境选择入口。

• 常用显示管理器
  

   gdm3：The GNOME Display Manager
kdm：KDE Display Manager
sddm：Simple Desktop Display Manage
lightdm：Light Display Manager
轻量化，占用资源少
  

• 查看当前显示管理器
  

1. oot@dbc-db-server-2:/etc# ll /etc/X11/default-display-manager /usr/sbin/lightdm
2. -rw-r--r-- 1 root root     18 8月   1  2017 /etc/X11/default-display-manager
3. -rwxr-xr-x 1 root root 254816 4月   1  2017 /usr/sbin/lightdm*

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• 切换显示管理器
  

如果想要切换显示管理器，则可使用以下命令：
（注：只能切换已安装的，若想使用其它的需要先安装）

1. $ sudo dpkg-reconfigure gdm3

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确认命令后会显示如下信息，选择想要使用的显示管理器并确认即可，下次启动系统时生效。
1.3 WM（窗口管理器）

WM（window manager，窗口管理器），窗口管理器的作用就是最大化，最小化，移动，关闭窗口等。而这些不是X服务器来负责完成的,所以，我们看到的linux图形界面，都是启动了WM的，否则linux图形界面的窗口将不能移动，放大和缩小。
常见的窗口管理器
   1）twm（X.org提供的简单的窗口管理器）
2）gnome-wm（gnome提供的窗口管理器）
3）kwin（KDE使用的窗口管理器）
4）FVWM（一款知名的窗口管理器）
  其它的小型窗口管理器有：
   windowmaker
after step
blackbox
fvwm
fvwm2
…
  RedHat9中有windowmaker， 但是并不是默认安装。各人可以装来试试，只要xinit再wmaker&就可以用 windowmaker 了。
X协议的Client端实现：XFree86是X协议的服务器软件(以软件的形式实现)，为了使步伐员在客户端更方便的使用X协议与服务器端的XFree86交互，故就产生了一个Xlib库，封装了X协议内容，如果你还觉得直接使用Xlib不方便，于是就产生了QT和GTK，对Xlib进一步封装，提供了很多控件，可以可视化的使用X协议更方便步伐员的开发。

1.4 GUI Toolkits

图形界面工具集

• QT直接使用xlib库。
  
• GTK并未直接使用xlib，而是使用更低层的函数库GDK和Glib。这种结构使得GTK可以更方便地移植到其它系统上，或使用与X Windows系统无关的图形库。
  

既然需要显示图形，自然少不了与X协议的服务器软件打交道，既然QT和GTK进一步封装了X协议，而且他们提供了更为丰富的窗口及控制机制，于是在QT底子上实现的窗口管理器叫KDE，在GTK底子上实现的窗口管理器叫GNOME.
1.5 Desktop Environment

桌面环境/桌面系统，集成了窗口管理器及一些应用步伐的套件
常用的桌面系统：

• GNOME：GNU Network Object Model Environment
  
• KDE: KING DESKTOP ENVIRMENT
  
• Xfce: 轻量级桌面环境
  
• Unity :ubuntu 在gnome 的底子上自己做的桌面环境
  

在命令行中输入：

1. xinit        #启动X-server
2. gnome-session #启动GNOME窗口管理器

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1.6 根本架构

ubuntu： 根据 /etc/rcS.d/ 文件夹中对应的脚本启动Xwindow服务器 xorg；
   Base System => X Protocol => Windows Manager => Application
  

• Base System :kernel, filesystem, glibc, bash等.zuixiaoxitong.
  
• 在Linux早期的时间，是通过XFree86来实现X协议，经过多年的发展，XFree86已经更替为本日的X.Org项目。
  
• Windows Manager
  有了X层的支持以后，广大开源软件开发者或开发组织，就可以基于如许的一个接口，来开发上层的图形化窗口管理器，即Windows Manager, 比如我们熟知的KDE，Gnome， Xfce， Openbox等，这些图形化的桌面环境也就是对上面提到的X Client的一个具体实现，来和 X Server进行交互通讯。
  
• Application
  Application也就是指我们的上层图形化应用步伐，比如 Liberoffice办公套件，Firefox，Thunderbird，Pidgin等。
  Linux系统中的大多数图形化应用步伐都是基于QT或GTK+这两个开发套件来开发的，固然也有像Java， Python等编写的应用步伐。
  

2. 安装桌面

2.1 Centos安装桌面

如果选择了最小系统安装，在后面想使用桌面，可以单独安装桌面

1. yum grouplist        #列出本系统支持的图形化界面
2. yum groupinstall “GNOME Desktop” “Graphical Administration Tools” #获取并安装图形化界面GNOME程序包（大小写敏感）

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安装完成后，可以选择系统的默认运行级别

1. systemctl get-default        #查看当前的运行级别
2. systemctl set-default graphical.target/multi-user.target #设置默认运行级别

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经过一个不太漫长的等待，步伐就安装完成了
重启后，需要进行设置，比如语言，时区，设置登录用户等等，然后就可以登录了

2.2 Ubuntu安装桌面（未实践）

安装 X 窗口系统：

1. sudo apt-get install x-window-system-core。

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安装登录管理器：

1. sudo apt-get install xdm/gdm/kdm

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最常见的Ubuntu图形化登录管理器包罗 XDM、GDM、KDM，用户可根据自己的需要选择其中之一。
安装桌面环境或窗口管理器：

1. sudo apt-get install Ubuntu-desktop/kubuntu -desktop/xubuntu-desktop

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这将分别安装 GNOME、KDE、XFCE 桌面环境。对于 GNOME、KDE、XFCE 这些桌面环境来说，为了获得更强的定制结果，也可仅安装最根本的组件，如：

1. sudo apt-get install gnome-core/kde-core/xfce4

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固然，如果不需要桌面环境，也可选择安装窗口管理器代替。那样的话，可以实行指令

1. sudo apt-get install fluxbox/icewm/enlightenment/fvwm。

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如许，桌面步伐就安装完成了。
设置root登录
① 修改文件/usr/share/lightdm/lightdm.conf.d/50-unity-greeter.conf文件，增加两行：

1. sudo vi /usr/share/lightdm/lightdm.conf.d/50-ubuntu.conf
3. greeter-show-manual-login=true
4. all-guest=false

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② 进入/etc/pam.d目录，修改gdm-autologin和gdm-password文件

1. vi gdm-autologin
2. #注释掉auth required pam_succeed_if.so user != root quiet_success这一行，保存
3. vi gdm-password
4. #注释掉 auth required pam_succeed_if.so user != root quiet_success这一行，保存

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③ 修改/root/.profile文件

1. sudo vi /root/.profile
2. #将文件末尾的mesg n || true这一行修改成tty -s&&mesg n || true， 保存

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④ 重启系统，输入root用户名和密码，登录系统。
⑤ root自动登录

1. vim /etc/gdm3/custom.conf
2. #将[daemon]
3. AutomaticLoginEnable=True
4. AutomaticLogin=root
5. #设置为root用户自动登录

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3. 远程桌面（ubuntu）

参考 https://blog.csdn.net/qq_24287711/article/details/129402662
如果你需要通过远程毗连到ubuntu桌面，有很多种方式，但归根到底其实就两种VNC和RDP
3.1 VNC

起首，使用VNC方式毗连ubuntu，ubuntu桌面版系统自带了一个vnc服务端，叫vino，设置开关中的共享屏幕其实就是这个vnc服务端，如果你是最小安装版，那就没有共享屏幕这个选项，你需要手动安装，安装方式

1. apt install vino

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如果是server，默认是没有ubuntu图形化界面的，需要安装好才气使用远程桌面。
ubuntu的图形化界面主要有几种:unity、gnome、xfce、kde。 其中unity在ubuntu早期版本中常用，新版本ubuntu默认桌面是gnome,而如果安装的是ubuntu server系统，需要在图形化操作，一般安装xfce，它非常轻量，kde在ubuntu中不常用。
所以如果要远程毗连ubuntu桌面，前提你得有一个桌面，在gnome桌面环境下，默认有一个vnc服务端叫vino
   这个vnc服务端很坑爹，必须要ubuntu物理机登录上一个账户而且把安全认证关闭才气通过vnc客户端毗连，比如vnc-viewer。
  关闭安全认证方式有两种，一种直接通过命令:

1. sudo gsettings set org.gnome.Vino require-encryption false

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另一种方式通过安装工具，使用工具来关闭，这个工具就是dconf-editor

1. sudo apt-get install dconf-editor

复制代码

选择：

1. org->gnome->desktop->remote access->require encrytion 关闭

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系统自带的vino很鸡肋，所以如果你想用vnc，就安装一个第三方的吧，vnc4server，使用这个需要关闭系统默认的共享桌面，你可以在图像化菜单中关闭屏幕共享，或者直接卸载 sudo apt remove vino ，为什么要关闭，因为你打开的话就占用了5900端口，只要是vnc服务，默认端口都是5900，如果不关闭，会造成其他vnc服务端开启失败。
然后安装vnc4Server

1. sudo apt install vnc4server

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3.2 RDP

rdp是windows系统专用的远程毗连方式，但是ubuntu等linux系统下可以通过移花接木的方式，也就是xrdp。
xrdp自己不具备桌面服务功能，需要和图形化桌面配合，这个提供桌面本领的其实就是xorg，xorg在ubuntu中默认存在，所以通过xrdp毗连远程桌面默认会选择xorg，xorg为xrdp提供桌面服务，xrdp自己提供远程毗连本领。
如果你安装了GNOME, 那xorg就将GNOME桌面远程提供给你
如果你安装了xfce,xorg就将xfce桌面提供给你
"可以说"xorg是远程桌面服务的中心件，但是xorg和gnome配合不是很好，每每会有问题，但是网上也有解决方案，最佳的配合还是xfce + xorg + xrdp，由于xorg是ubuntu默认存在的图形化本领，所以只要在ubuntu中安装上xrdp，如果你的桌面系统是xfce就能直接使用远程桌面。
如果没有xfce桌面，需要安装

1. sudo apt update
2. sudo apt install xubuntu-desktop

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安装xrdp

1. sudo apt install xrdp
2. #Xrdp 使用/etc/ssl/private/ssl-cert-snakeoil.key,它仅仅对“ssl-cert” 用户组成语可读。运行下面的命令，将xrdp用户添加到这个用户组：
3. sudo adduser xrdp ssl-cert  
4. #重启就能使用
5. sudo systemctl restart xrdp

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windows可以通过远程桌面客户端毗连了，xrdp的端口和rdp一样都是3389，所以可以直接使用windows自带的远程桌面毗连工具(mstsc)，毗连口弹出窗口，默认选中了xorg，输入ubuntu用户名密码就可以登录，这个和ubuntu下面的屏幕共享(vino)没有半毛钱关系。
固然，xrdp不但可以选择xorg，还能选择vnc-any，也就是选择了这个，你可以毗连vnc服务端，也就是 xrdp不但可以和xorg配合，也能和vnc4server、vino、tightvncserver等vnc服务端设置使用。
3.3 vnc4server和xfce4

xfce4安装

1. sudo apt install xfce4*  #xfce4桌面已经安装的可忽略

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vnc4server安装

1. sudo apt install vnc4server
2.   #安装VNC4，注意不是TIGERVNC或者其他

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第一次启动vnc4server

1. vncserver #启动，如有密码设置，则设置后记下
2. vncserver -kill :1  #停止默认的vncsever

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修改vnc设置文件xstartup

• 使用xfce远程桌面设置
  

1. vim ~/.vnc/xstartup  #编辑已有的vncserver xstartup配置，如果打开是空的，则未正确找对该配置文件位置。

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使用以下设置，该设置固然简单，但是和其他设置相比，能解决以下报错：

1. #!/bin/sh
2. unset SESSION_MANAGER
3. unset DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS
4. startxfce4 &

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报错：

1. xfce4-session: Another session manager is already running

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• 使用GNOME原生桌面设置
  

1. #!/bin/sh                                                                       
3. unset SESSION_MANAGER
4. unset DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS
5. export XKL_XMODMAP_DISABLE=1
6. export XDG_CURRENT_DESKTOP="GNOME-Flashback:GNOME"
7. export XDG_MENU_PREFIX="gnome-flashback-"
8. [ -x /etc/vnc/xstartup ] && exec /etc/vnc/xstartup
9. [ -r $HOME/.Xresources ] && xrdb $HOME/.Xresources
10. xsetroot -solid grey
11. vncconfig -iconic &
12. #gnome-terminal &   
13. #nautilus &   
14. gnome-session --session=gnome-flashback-metacity --disable-acceleration-check &

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如果vnc后的画面是纯灰色，则安装gnome-panel

1. sudo apt install gnome-panel

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新建毗连端口

1. $ vncserver -geometry 1920x1080 -depth 24 :4

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参数阐明：
-geometry 用于设置想打开的界面的分辨率，与自己的显示器分辨率匹配。如2560x1440、1920x1080、1024x768等。
-depth 用于设置显示颜色深度。最大24。
:4 显示号，自行指定。
删除虚拟桌面: vncserver -kill :桌面编号 (注意空格)，如下面的命令是删除像素编号为2的虚拟桌面

1. vncserver -kill :2

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查看已经打开的vnc端口

1. netstat -lnpt |grep Xvnc

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最好使用root用户来查看当前打开的全部端口。而使用普通用户只能看到普通用户下打开的端口。
使用vncviewer毗连
输入IP和端口号，如xxx.xxx.xxx.xxx:5901
密码：123456
可以在Properties选项中调节终端显示的画质（High）和缩放比（100%或Scale to fit windows），之后全屏显示即可完全显示屏幕。

• 设置vnc开机自启动
  开机启动脚本如下
  

1. sudo gedit /etc/init.d/vncserver_start

复制代码

写入以下内容：

1. #!/bin/sh
3. ### Customize this entry
4. # Set the USER variable to the name of the user to start tightvncserver under
5. export USER='Andy'  #修改成自己的userid
6. ### End customization required
8. eval cd ~$USER
10. case "$1" in
11.   start)
12.     # 启动命令行。此处自定义分辨率、控制台号码或其它参数。
13.     su $USER -c '/usr/bin/vncserver -depth 24 -geometry 1280x720 :1'
14.     echo "Starting vncserver server for $USER "
15.     ;;
16.   stop)
17.     # 终止命令行。此处控制台号码与启动一致。
18.     su $USER -c '/usr/bin/vncserver -kill :1'
19.     echo "vncserver stopped"
20.     ;;
21.   *)
22.     echo "Usage: /etc/init.d/vncserver_start {start|stop}"
23.     exit 1
24.     ;;
25. esac
26. exit 0

复制代码

注：用户名要修改本钱身的修改USER变量。
给vncserver_start文件加实行权限，并更新开机启动列表。

1. sudo chmod 755 /etc/init.d/vncserver_start
2. sudo update-rc.d vncserver_start defaults

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然后再reboot一下，就不需要到板子上面开启vncserver了，直接打开VNC Viewer登录。

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