Was ist Wayland unter Linux und wie unterscheidet es sich von X?

Wayland ist ein Ersatz-Fenstersystem für Linux-Distributionen. Es ersetzt den veralteten X11-Standard. Da die Anwendungen angepasst werden müssen, um damit zu funktionieren, verlief die Einführung bisher langsam. Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels ist die erhöhte Sicherheit der Hauptvorteil gegenüber X11.

X11 oder das X Window System ermöglicht die Anzeige und Steuerung von Fenstern in Ihrer grafischen Desktop-Umgebung. Wayland ist ein Ersatz für X11. Es ist darauf ausgelegt, schneller und sicherer zu sein. Hier erfahren Sie, was Sie darüber wissen müssen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Wayland?
Die vielen Namen von X
Wie X11 funktioniert
Wie Wayland funktioniert
Waylands langsame Akzeptanz durch Anwendungen
Verwenden Sie Wayland? oder X11?
Sollten Sie Wayland oder X11 verwenden?

Was ist Wayland?

Wayland ist ein moderner Ersatz für X11, das seit Jahrzehnten das Standard-Fenstersystem unter Linux ist. Wayland ist ein Kommunikationsprotokoll, das die Nachrichtenübermittlung zwischen einem X Window-Anzeigeserver und Clientanwendungen definiert. Das Wayland-Projekt stellt Client- und Serverbibliotheken bereit, die es Anwendungen ermöglichen, das Protokoll zu verwenden.

Das Wayland-Projekt wurde 2008 von einem Red Hat-Entwickler gestartet.

Die vielen Namen von Fenstersystem zur Generierung von Benutzeroberflächen.

Im Jahr 1987 hatte das X-Window-System Version 11 erreicht und wurde als X11 bekannt. Es wird jetzt von der X.Org Foundation verwaltet. Es handelt sich immer noch um Version 11, obwohl es seit 1987 viele kleinere Versionen gab. Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels ist die aktuelle stabile Version X11R7.7.

Das “X” im Namen bedeutet weder zehn in römischen Ziffern, noch impliziert es „Xtra“, „Xtended“ oder „Xtended“. oder so etwas. Ein früheres Fenstersystem hieß „W“ für „Fenster“, und als sie das neue Projekt starteten, wechselten sie einfach zum nächsten Buchstaben im Alphabet.

Sie werden hören, dass das X-Window-System als „X“, „X11“, „Xorg“, „X Windows“ bezeichnet wird. und das „X Window System“.

So funktioniert X11

Das X-Window-System verarbeitet Ereignisse und Grundfunktionen auf niedriger Ebene, z. B. die Interaktion mit der Maus sowie das Zeichnen und Verschieben von Fenstern. Die Anwendungen kümmern sich um die visuelle Darstellung und das Interface-Design. Das Aussehen der Fenster, welche Schaltflächen sie haben und wo sich diese Schaltflächen befinden, sind Entscheidungen, die der Anwendungsprogrammierer trifft. Das X Window System zeichnet das resultierende Design auf den Bildschirm.

X11 bietet eine Definition für die Kommunikation, die zwischen den verschiedenen Komponenten eines funktionierenden X Window Systems erfolgen muss. Diese Kommunikation ist erforderlich, da der Code, den eine X-fähige Anwendung zum Zeichnen ihrer Fenster und Schnittstellenelemente verwendet, nicht innerhalb der Anwendung liegt. Diese Arbeit wird zwischen einem X-Server und dem Window Manager geteilt.

Anwendungen sind Clients des X-Servers. Der Window Manager ist eine besondere Art von Client. Der X-Server ist für die Verwaltung von Ressourcen, die Ausführung von Zeichnungsanforderungen und die Weiterleitung von Ereignissen wie Tastendrücken und Mausklicks an die entsprechenden Anwendungen zuständig.

Es fungiert auch als Vermittler bei der Kommunikation zwischen dem Window Manager und den Anwendungen und vermittelt Nachrichten zwischen ihnen hin und her. Der Fenstermanager verwaltet eine Liste der Fenster, die Anwendungen geöffnet haben, wo sie sich auf dem Bildschirm befinden, welche Größe sie haben, ob sie sich überlappen usw.

Ein Compositing-Fenstermanager verwaltet ein Aus -Bildschirmpuffer für jedes Fenster. Es fügt diese Puffer zu einem einzigen Bild zusammen, das das oberste Fenster darstellt, das den gesamten Desktop darstellt, und das auf den Bildschirm geschrieben wird.

Alle modernen grafischen Desktop-Umgebungen, einschließlich GNOME und KDE, verwenden Compositing-Fenstermanager.

So funktioniert Wayland

Wayland soll dieses Problem lösen Probleme mit X11. Die X11-Architektur erfordert viel Messaging. Der X-Server sitzt zwischen den Clients und dem Window Manager. Es sitzt auch zwischen allem und – über den Kernel – der Grafikhardware. Die Menge an Nachrichten kann zu Latenz und einem verzögerten, unruhigen visuellen Erlebnis führen.

Es gibt auch eine große Codebasis. Es gibt die Serveranwendung, die Window Manager-Anwendung und die X11-Bibliothek, die Clients verwenden. Je größer (und älter) Ihre Codebasis ist, desto schwieriger ist sie zu pflegen und desto mehr werden Sie mit Legacy-Code zu kämpfen haben.

Durch die Änderung der Architektur hat Wayland die Codebasis modernisiert und rationalisiert, was zu einem Ergebnis führt Leistungsvorteile und verbesserte Sicherheit.

Tatsächlich haben sie den Server und den Window-Manager in einer Anwendung zusammengeführt. Sie haben jeglichen Code entfernt, der Funktionen ausführte, die jetzt vom Kernel ausgeführt werden. Anstatt den Aufwand zu replizieren, nutzten sie die Funktionalität des Kernels.

Mit Wayland kommunizieren der Compositor und die Client-Anwendung direkt. Der Compositor verwaltet seine interne Zuordnung darüber, welche Fenster sich wo auf dem Desktop befinden und welche Größe und welchen Zustand sie haben. Er vermittelt Tastatur-, Maus- und Fensteränderungsereignisse und sendet sie an die Anwendungen, denen diese Fenster gehören.< /p>

Die Anwendungen aktualisieren die Benutzeroberfläche entsprechend. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass das Rendering innerhalb der Anwendungen selbst unter Verwendung der verknüpften Wayland-Bibliotheken durchgeführt wird.

Die Anwendung aktualisiert entweder den Puffer, der zum Speichern des Fensters verwendet wird, oder erstellt einen neuen und verwirft den alten. Die Clientanwendung sendet dann eine Benachrichtigung an den Compositor und weist ihn an, seine Fensterzuordnung zu aktualisieren und den neuen oder aktualisierten Videopuffer zu verwenden.

Diese vereinfachte Architektur und das moderne Code-Design sorgen für Leistungsverbesserungen, insbesondere bei der Größenänderung und dem Ziehen von Fenstern, die reibungslos und flüssig wirken.

Waylands langsame Einführung von Applications

Wayland ist das Standard-Fenstersystem in Debian 10 und neuer, Fedora 34 oder neuer, Ubuntu 18.04 oder neuer und anderen Distributionen wie Arch Linux. Trotzdem führt Wayland in den meisten Fällen X11-Anwendungen aus.

Es gibt eine Kompatibilitätsschicht namens XWayland, die die Ausführung von X11-Anwendungen unter Wayland ermöglicht. Dies war erforderlich, da die meisten X11-Anwendungen nicht geändert und auf Wayland portiert wurden.

Auf Desktop-Umgebungen, die Wayland-Compositors wie GNOME bereitstellen, offizielle Anwendungen wie GNOME Text Editor und Maps, Files , und Kalender sind alles native Wayland-Anwendungen. Aber die große Mehrheit der X11-Anwendungen sind immer noch unberührte, native X11-Anwendungen.

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Die XWayland-Middleware funktioniert normalerweise einwandfrei, es kann jedoch zu Problemen mit einigen X11-Anwendungen kommen, die bildschirmbezogene Funktionen auf niedriger Ebene wie die Bildschirmaufzeichnung ausführen. Die Verwendung von Wayland mit NVIDIA kann genauso mühsam sein wie mit X11, obwohl ich mit meinem täglichen Treiber, der es mit einer NVIDIA GeForce GT 1030-GPU verwendet, keine Probleme hatte.

Einige Autoren von X11-Anwendungen hoffen wahrscheinlich, dass ihre Anwendung mit XWayland einwandfrei funktioniert, und dass sie eine Überarbeitung in Wayland-Anwendungen vermeiden können. Seien Sie nicht überrascht, wenn die Einführung und Migration zu Wayland langwierig und langsam ist und neue Anwendungen es übernehmen, die Mehrheit der bestehenden X11-Anwendungen jedoch so bleiben, wie sie sind, und ihre Hoffnungen auf XWayland setzen.

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Verwenden Sie Wayland oder X11?

Wenn Sie eine der großen Linux-Distributionen verwenden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie Wayland bereits verwenden. Sie können dies überprüfen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen.

echo $XDG_SESSION_TYPE

Auf einem System, das Wayland verwendet, lautet die Ausgabe:

Und auf einem System, auf dem das X Window System läuft, sehen Sie:

In seltenen Fällen ist die Umgebungsvariable XDG_SESSION_TYPE nicht festgelegt. In diesem Fall können Sie stattdessen diesen Befehl verwenden:

loginctl show-session $(loginctl show-user $(whoami) -p Display –value) -p Type –value

Der innere, verschachtelte loginctl-Befehl verwendet den Befehl show-user, um Eigenschaften des benannten Benutzers anzuzeigen. Der Befehl whoami gibt uns den Namen des aktuellen Benutzers. Die Option -p (Eigenschaft) beschränkt die Ausgabe von loginctl auf Informationen über die “Anzeige” Einstellung, und wir verwenden die Option –value, um nur den Wert zurückzugeben. Wir möchten nicht, dass das “Display=” string in der Antwort von loginctl . All das gibt uns eine Sitzungs-ID.

Wir übergeben die Sitzungs-ID an das äußere loginctl und verwenden den Befehl show-session, um Attribute der Sitzung anzuzeigen. Wir verwenden die Option -p (Eigenschaft), um die Ausgabe auf Informationen über den Sitzungstyp zu beschränken, und verwenden die Option –value, um den Wert ohne das “Type=” anzuzeigen. Etikett.

Auf einem Computer, der Wayland verwendet, sehen Sie Folgendes:

Wenn Sie das X Window System ausführen, werden Sie sehen :

Sollten Sie Wayland oder X11 verwenden?

Sofern Sie keine Probleme haben, können Sie genauso gut bei dem bleiben, was Sie bereits verwenden. Wenn Sie jedoch Instabilitäten oder ruckartige Bildschirmaktualisierungen bemerken, können Sie versuchen, auf die Version umzusteigen, die Sie nicht verwenden.

Wenn Sie unter GNOME wechseln und das andere System ausprobieren möchten, klicken Sie im Anmeldebildschirm auf Ihren Benutzernamen und dann auf das Zahnradsymbol in der unteren rechten Ecke der Anzeige.

Ein Menü bietet Ihnen verschiedene Versionen von GNOME. Optionen, die „Xorg“ erwähnen; Verwenden Sie das WEITER LESEN

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