Um cliente X precisa necessariamente de um gerenciador de janelas para funcionar?

Não, você não precisa estar executando um gerenciador de janelas para permitir que um cliente X funcione. Alguns sistemas oferecem a opção de executar apenas um terminal na inicialização e, a partir disso, você pode iniciar programas adicionais, incluindo gerenciadores de janelas. Algumas configurações de quiosque que desejam que apenas um aplicativo seja executado não precisam de um gerenciador de janelas. Algumas implementações do X para microsoft windows evitam um gerenciador de janelas X permitindo que o SO gerencie as janelas.

Sem um gerenciador de janelas, você normalmente precisa especificar a geometria para os programas para que não tenha tudo colocado no canto superior esquerdo.

No X, o gerenciador de janelas é apenas mais um cliente X. Isso era incomum na época, mas tornou fácil ter diferentes gerenciadores de janelas.

Outra maneira de olhar para a questão é observar que você pode alterar os gerenciadores de janelas em tempo real, então há um tempo entre o primeiro parar e o segundo assumir o controle, mas como todos os seus aplicativos não travam, eles devem poder trabalhar sem.

Não. Aplicativos bem escritos não precisam de um gerenciador de janelas.

Mas alguns aplicativos quebrados "modernos" não funcionarão bem sem um gerenciador de janelas (por exemplo, firefox e suas sugestões de barra de endereço que não serão suspensas [1]).

Muitos outros aplicativos abaixo da média não apenas assumem um gerenciador de janelas, mas para adicionar insulto à injúria, um clique para focar o gerenciador de janelas. Por exemplo, costumava ser que qualquer aplicativo java simplesmente roubasse o foco na inicialização.

Se você quiser testar, instale Xephyr(um servidor X11 "aninhado"), execute-o com Xephyr :1e inicie seus aplicativos DISPLAY=:1em seu ambiente.

[1] a "barra incrível" do Firefox não abre seu painel de sugestões quando digitado ou clicado no botão de histórico, a menos que haja um gerenciador de janelas em execução. O menu de ocultação automática também não funcionará.

Um gerenciador de janelas é uma conveniência para os usuários.

Nos bons e maus tempos, eu costumava ter um ~/.Xclientsarquivo que dizia:

#!/bin/sh

HOST=`uname -n | sed 's/\..*$//'`

xv -root -rmode 5 $HOME/misc/millennium/theme/Wallpaper.gif -quit &

xterm -geometry 80x24+0+85 \#52x71-104+0 -n $HOST -T $HOST &
xterm -geometry 80x24+510+429 \#52x71-52+0  -n $HOST -T $HOST &
xclock -digital -update 1 -geometry +1059+982 &
xscreensaver -nosplash &
exec /usr/local/lib/X11/fvwm/fvwm

Este arquivo seria executado quando eu iniciasse o X com startx. Quando este script terminar, o servidor X será encerrado.

Observe a última linha: exec .../fvwm. Esta é a linha que iniciou meu gerenciador de janelas (fvwm). Todos os aplicativos anteriores ( xv, xterm, xclock, xscreensaver) estavam em execução antes do início do gerenciador de janelas. Como a chamada para fvwmera a última linha e não colocada em segundo plano, significava que, quando fvwmterminada, o X seria fechado.

A inicialização do X ainda tinha um padrão de "retorno" ... se não houvesse arquivos de configuração, inicie o X com uma única xtermexecução. Fechar isso xtermencerraria a sessão X.

Para adicionar outras respostas, desenvolvi e lancei um aplicativo de código aberto que funciona sem um gerenciador de janelas (o que significa que você pode iniciá-lo diretamente do xinitrc). Existem algumas etapas extras que o aplicativo deve fazer neste caso além de gerenciar a geometria e a ordem Z de seus diálogos, mas isso é totalmente gerenciável.

Sim, um cliente X pode trabalhar apenas com o servidor X. Como exemplo, dou às minhas máquinas virtuais seu próprio console virtual no host, assim.

# Press CTRL-ALT-F5, login and enter this command:
startx /usr/bin/virt-viewer -a -k -r -w -c qemu:///system CentOS -- :4

# Press CTRL-ALT-F6, login and enter this command:
startx /usr/bin/virt-viewer -a -k -r -w -c qemu:///system Windows -- :5

O comando "startx" inicia o servidor Xorg X nas telas :4 e :5 com apenas o virt-viewer como cliente.

"CentOS" e "Windows" são os nomes que dei às minhas máquinas virtuais quando as instalei. A opção -k para o virt-viewer o torna em tela cheia com controles mínimos, de modo que cada máquina virtual parece possuir a máquina até que eu pressione CTRL-ALT-Fn para alternar para um console virtual diferente.

É claro que o CentOS está executando um gerenciador de exibição e um gerenciador de janelas dentro da máquina virtual, mas isso não tem conexão com o servidor X em execução no host.

Há muitas boas respostas detalhadas aqui. Aqui está a resposta simples e clara.

Um cliente X precisa necessariamente de um gerenciador de janelas para funcionar?

Não: Mas sem isso você terá dificuldades para gerenciar suas janelas (mover, redimensionar, baixar, subir, etc.). Existem outras ferramentas que podem fazer isso, se você precisar.

Um cliente X pode trabalhar apenas com o servidor X?

Sim

Se um cliente X não tiver uma janela, se ele pode funcionar precisa de um gerenciador de janelas?

Se não tiver janelas, não deve haver nenhum lado negativo de não ter gerenciador de janelas.

Se um cliente X pode funcionar sem um gerenciador de janelas, o cliente X necessariamente não tem janela?

Não: pode ter janelas.

Tente isso.

DISPLAY=:21
vncserver -localhost -geometry 1920x1080  -SecurityTypes None $DISPLAY &
ssvnc $DISPLAY
xterm &

então no novo xtermtipo fvwm.

Talvez seja necessário instalar vncserver, ssvnc, e fvwm, primeiro.