X的設計原則，早在最初仍在麻省理工學院的階段(1984年)就已經成形，由Bob Scheifler和Jim Gettys兩人制訂出X最早的開發、強化、改進原則，原則大體如下：

　　1、除非沒有它就無法完成一個真正完整的應用程序，否則不用增加新的功能。

　　2、決定一個系統不是什么和決定它是什么同樣重要。與其去適應整個世界的需要，寧可使得系統可以擴展，如此才能以持續兼容的方式來滿足新增需求

　　3、只有完全沒實例時，才會比只有一個實例來的糟。

　　4、如果問題沒完全弄懂，最好不要去解決它

　　5、如果可以通過10%的工作量得到90%的預期效果，應該用更簡單的辦法解決。

　　6、盡量避免復雜性。

　　7、提供機制而不是策略，有關用戶界面的開發實現，交給實際應用者自主。(這和驅動開發的思想一脈相承)

　　之后，上述原則中的第一項原則在設計X11時被加以修改，修訂成：“除非已有真正的應用程序，真的需要X為其修訂、增訂等支持，否則不會為X增加新功能。”X基本上一直遵循這些原則，參考實現的擴展及改進也是以此原則的角度來著手，也因為奉行上述原則，使至今的最新版X仍能與最初(1987年)發布的協議標準近乎完全兼容。

　　這些原則性的東西短短幾句話，就為一個龐大項目奠定了一個良好的基調和發展方向，使X問世以來經久不衰，沒有這幾個原則是做不到的。

　　四.X-Window的功能

　　X-Window提供了一組非常底層的服務，客戶端程序發送請求給X-Window, X Window根據請求完成相應服務。通過這些服務，客戶端程序可以構建期望的用戶界面。根據不同的功能，可以把這些服務分為以下幾大類：

　　1、處理輸入

　　X-Window從鍵盤和鼠標接受輸入，這些輸入數據被當作”事件”傳送給適當的客戶端程序。至于哪個窗口應該接受到這些事件，是依賴于窗口管理器的(窗口管理器實際上也是一個客戶端)，典型的事件包括按鍵，鼠標移動，鼠標按下/放開等。

　　輸入設備往往是與硬件平臺相關的，而且又是獨占資源，所以用X-Window管理是理所當然的。應用程序通常不需要關心具體的設備，只要處理相應的事件就行了，像mouse和筆點可能發出同樣的事件，而應用程序不用區分它們。輸入事件也可以通過XTest擴展，由軟件模擬出來的(通常用來實現軟件鍵盤)

　　2、按層次形組織窗口

　　X-Window提供服務讓客戶端程序創建/銷毀窗口，所謂的窗口就是屏幕上的矩形區域，它是可以層層嵌套的，有很多操作可以作用于窗口(如，查詢或改變窗口的大小和位置等)，X-Window的主要功能之一就是負責管理這種按層次形組織的窗口。

　　不過X-Window管理這些窗口是被動進行的，由窗口管理器根據用戶的行為決定。它請求X-Window做相應的動作，比如移動窗口，調整窗口的大小，改變窗口的前后關系等等。第一次接觸X-Window時，得知窗口管理器是一個普通的客戶端時，我覺得驚訝，這種設計真是太先進了，其實它正是遵循了提供機制而不是策略這一原則。

　　現在已經有很多窗口管理器的實現可用，它們提供不同的風格和功能，有的用于PC，有的用于嵌入式系統，像matchbox就是在嵌入式上比較流行的，像Nokia的N770/N800就是用的matchbox。

　　3、提供圖形操作

　　X-Window提供了一些基本的畫圖操作，如畫直線、矩形、圓弧和多邊形等。這些圖形的顏色、線寬、填充類型都可以由客戶端程序指定。X-Window同時提供了許多位圖操作，這些位圖操作可以作用于了窗口的各個區域。

　　X-Winwod還會充分挖掘硬件的加速特性，像填充、畫直線和圖像疊加等操作，如果硬件支持相應的加速功能，就可以通過硬件實現，否則就用軟件實現。

　　4、提供文本和字體操作

　　X-Window提供了字體相關的操作。客戶端程序可以請求X-window在指定的區域用指定的字體顯示指定的字符串，當然在此之前應該請求X-window加載字體，加載后客戶端程序可以得到關于字體的一些信息。

　　實際上，這一功能由于客戶端字體繪制的流行，而大大弱化了，現在的字體差不多都是在客戶端繪制好后，再通過X Render擴展顯示到X-Window去的。在fontconfig/freetype/pango/cairo的幫助，在客戶端繪制字體更容易使用。

　　名詞解釋：

　　位圖：

　　位圖(Bitmap)，又稱光柵圖(Raster graphics)，是使用像素陣列來表示的圖像，每個像素的色彩信息由RGB組合或者灰度值表示。根據顏色信息所需的數據位分為1、4、8、16、24及32位等，位數越高顏色越豐富，相應的數據量越大。其中使用1位表示一個像素顏色的位圖因為一個數據位只能表示兩種顏色，所以又稱為二值位圖。通常使用24位RGB組合數據位表示的的位圖稱為真彩色位圖。

　　視窗系統：

　　視窗系統(Windowing system) 是“使用視窗當作它的主要象征之一”的圖形使用者接口的構成元件。更為明確的說，是桌面環境的構成元件。視窗系統支撐著視窗管理員的實現(implementation);對于“圖像硬件(graphics hardware)、指向裝置(pointing devices)比如鼠標與鍵盤等裝置”提供基本支持。繪制鼠標光標，一般也與視窗系統相關。

　　從程式設計師的觀點來看，視窗系統是作出繪圖的基本單位，比如字型繪制，或是在屏幕上劃線，有效地提供繪圖硬件的一種抽象概念。

　　視窗系統能讓電腦使用者同時與數個程式一起工作。每個程式在他自己的視窗中執行，也就是屏幕上的矩形之中。大部份的視窗系統允許視窗重疊，且提供使用者執行標準的操作，像是移動/改變視窗尺寸，把視窗送到前景/背景，和最小化/最大化一個視窗。

　　有些視窗系統，像是 X，有先進的能力比如網絡通透性，允許使用者在遠端機器上執行圖形的應用程式。

　　雅典娜工程：

　　雅典娜工程是MIT、DEC以及IBM的一個聯合工程，歷時八年，于1991年6月30日告一段落。該工程意圖建立一個計算機環境，容納多達一萬臺工作站，以及各種硬件。用戶可以訪問其中的任何工作站，存取任何文件、程序，但在用戶界面以及服務傳遞上，看起來不會有大的區別。

　　這個工程產生了許多現在被廣為使用的技術，比如X Window System、Kerberos。雅典娜工程開發的其他技術包括Xaw部件工具箱、Zephyr通知服務、第一個即時通訊服務，以及Hesiod名，還有目錄服務。