Τι είναι το Wayland στο Linux και σε τι διαφέρει από το X;

Το Wayland είναι ένα σύστημα παραθύρων αντικατάστασης για διανομές Linux. Αντικαθιστά το παλαιό πρότυπο X11. Επειδή απαιτεί την τροποποίηση των εφαρμογών για να λειτουργήσει με αυτό, η υιοθέτηση ήταν αργή μέχρι στιγμής. Τη στιγμή της γραφής, η αυξημένη ασφάλεια είναι το κύριο πλεονέκτημα έναντι του X11.

Το X11, ή το X Window System, επιτρέπει στο γραφικό περιβάλλον επιφάνειας εργασίας σας να εμφανίζει και να ελέγχει τα παράθυρα. Ο Wayland είναι ένας αντικαταστάτης του X11. Έχει σχεδιαστεί για να είναι πιο γρήγορο και ασφαλές. Εδώ είναι τι πρέπει να γνωρίζετε για αυτούς.

Τι είναι ο Γουέιλαντ;

Γουέιλαντ

είναι μια σύγχρονη αντικατάσταση του X11, το οποίο είναι το προεπιλεγμένο σύστημα παραθύρων στο Linux για δεκαετίες. Το Wayland είναι ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας και ορίζει τα μηνύματα μεταξύ ενός διακομιστή οθόνης X Window και των εφαρμογών πελάτη. Το έργο Wayland παρέχει βιβλιοθήκες πελατών και διακομιστών που επιτρέπουν στις εφαρμογές να χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο.

Το έργο Wayland ξεκίνησε από τον α

κόκκινο καπέλο

προγραμματιστής το 2008.

Τα πολλά ονόματα του Χ

Το X Window System είναι ένα σύστημα παραθύρων, που κυκλοφόρησε για πρώτη φορά για το Unix που λειτουργεί από την

Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης

το 1984. Οι εφαρμογές μπορούν να βασιστούν στη λειτουργικότητα που προσφέρει το σύστημα παραθύρων για τη δημιουργία διεπαφών χρήστη.

Μέχρι το 1987 το X Window System είχε φτάσει στην έκδοση 11 και έγινε γνωστό ως X11. Τώρα το διαχειρίζεται η

Ίδρυμα X.Org

. Είναι ακόμα στην έκδοση 11, αν και έχουν υπάρξει πολλές μικρότερες εκδόσεις από το 1987. Από τη στιγμή που γράφεται το κείμενο, η τρέχουσα σταθερή έκδοση είναι

X11R7.7

.

Το “Χ” στο όνομα δεν σημαίνει δέκα σε λατινικούς αριθμούς, ούτε υποδηλώνει “Xtra”, “Xtended” ή κάτι παρόμοιο. Ένα προηγούμενο σύστημα παραθύρων ονομαζόταν “W”, για “παράθυρα”, και απλώς μετακινήθηκαν στο επόμενο γράμμα του αλφαβήτου όταν ξεκίνησαν το νέο έργο.

Θα ακούσετε το X Window System που αναφέρεται ως “X”, “X11”, “Xorg”, “X

Windows

” και το “X Window System”.

Πώς λειτουργεί το X11

Το X Window System χειρίζεται συμβάντα χαμηλού επιπέδου και πρωτόγονα, όπως η αλληλεπίδραση με το

ποντίκι και σχεδίαση και κίνηση παραθύρων. Οι εφαρμογές χειρίζονται τα γραφικά και το σχεδιασμό της διεπαφής. Η εμφάνιση των παραθύρων, τα κουμπιά που διαθέτουν και το πού βρίσκονται αυτά τα κουμπιά, είναι επιλογές που κάνει ο προγραμματιστής της εφαρμογής. Το σύστημα παραθύρων X σχεδιάζει το σχέδιο που προκύπτει στην οθόνη.

Το X11 παρέχει έναν ορισμό για την επικοινωνία που πρέπει να περάσει μεταξύ των διαφόρων στοιχείων ενός λειτουργικού συστήματος παραθύρων X. Αυτή η επικοινωνία απαιτείται επειδή ο κώδικας που χρησιμοποιεί μια εφαρμογή με δυνατότητα X για τη σχεδίαση των παραθύρων και των στοιχείων διεπαφής της δεν βρίσκεται μέσα στην εφαρμογή. Αυτή η εργασία μοιράζεται μεταξύ ενός διακομιστή X και της Διαχείρισης παραθύρων.

Οι εφαρμογές είναι πελάτες του διακομιστή X. Ο Διαχειριστής παραθύρων είναι ένας ειδικός τύπος πελάτη. Ο διακομιστής X είναι υπεύθυνος για τη διαχείριση πόρων, την εκτέλεση αιτημάτων σχεδίασης και την ομαδοποίηση συμβάντων, όπως πατήματα πλήκτρων και κλικ του ποντικιού στις κατάλληλες εφαρμογές.

Λειτουργεί επίσης ως μεσάζων στην επικοινωνία μεταξύ του Window Manager και των εφαρμογών, διαμεσολαβώντας μηνύματα μεταξύ τους. Ο Διαχειριστής παραθύρων διατηρεί μια λίστα με τα παράθυρα που έχουν ανοιχτά οι εφαρμογές, πού βρίσκονται στην οθόνη, τι μέγεθος έχουν, εάν επικαλύπτονται και ούτω καθεξής.

Μια σύνθεση Window Manager διατηρεί μια προσωρινή μνήμη εκτός οθόνης για κάθε παράθυρο. Συνθέτει αυτά τα buffer σε μια ενιαία εικόνα που αντιπροσωπεύει το ανώτερο παράθυρο—το οποίο αντιπροσωπεύει ολόκληρη την επιφάνεια εργασίας—το οποίο είναι γραμμένο στην οθόνη.

Όλα τα σύγχρονα γραφικά περιβάλλοντα επιφάνειας εργασίας, συμπεριλαμβανομένων των GNOME και KDE, χρησιμοποιούν compositing Window Managers.

Πώς λειτουργεί το Wayland

Η Wayland προορίζεται να λύσει τα προβλήματα του X11. Η αρχιτεκτονική X11 απαιτεί πολλά μηνύματα. Ο διακομιστής X βρίσκεται ανάμεσα στους πελάτες και τη Διαχείριση παραθύρων. Κάθεται επίσης ανάμεσα σε όλα και — μέσω του

πυρήνας—το υλικό γραφικών. Ο όγκος των μηνυμάτων μπορεί να οδηγήσει σε λανθάνουσα κατάσταση και μια καθυστερημένη, αλματώδη οπτική εμπειρία.

Υπάρχει επίσης μια μεγάλη βάση κώδικα. Υπάρχει η εφαρμογή διακομιστή, η εφαρμογή Διαχείριση παραθύρων και η βιβλιοθήκη X11 που χρησιμοποιούν οι πελάτες. Όσο μεγαλύτερη (και παλαιότερη) είναι η βάση του κώδικά σας, τόσο πιο δύσκολο είναι να διατηρηθεί και τόσο περισσότερο θα δυσκολευτείτε με τον κώδικα παλαιού τύπου.

Με την αλλαγή της αρχιτεκτονικής, η Wayland έχει εκσυγχρονίσει και εξορθολογίσει τη βάση του κώδικα, παρέχοντας οφέλη απόδοσης και βελτιωμένη ασφάλεια.

Στην πραγματικότητα, έχουν συγχωνεύσει τον διακομιστή και τη διαχείριση παραθύρων σε μία εφαρμογή. Αφαίρεσαν οποιονδήποτε κώδικα εκτελούσε λειτουργίες που τώρα εκτελούνται από τον πυρήνα. Αντί να αναπαράγουν την προσπάθεια, αξιοποίησαν τη λειτουργικότητα του πυρήνα.

Με τον Wayland, ο συνθέτης και η εφαρμογή πελάτη επικοινωνούν απευθείας. Το compositor διατηρεί την εσωτερική του αντιστοίχιση σχετικά με τα παράθυρα που βρίσκονται στην επιφάνεια εργασίας και σε τι μέγεθος και κατάσταση βρίσκονται. Μεσολαβεί συμβάντα αλλαγής πληκτρολογίου, ποντικιού και παραθύρου και τα στέλνει στις εφαρμογές που κατέχουν αυτά τα παράθυρα.

Οι εφαρμογές ενημερώνουν ανάλογα το περιβάλλον χρήστη. Μια σημαντική διαφορά είναι ότι η απόδοση πραγματοποιείται μέσα στις ίδιες τις εφαρμογές, χρησιμοποιώντας τις συνδεδεμένες βιβλιοθήκες Wayland.

Η εφαρμογή είτε ενημερώνει το buffer που χρησιμοποιείται για να κρατήσει το παράθυρο είτε δημιουργεί ένα νέο και απορρίπτει το παλιό. Στη συνέχεια, η εφαρμογή πελάτη στέλνει ειδοποίηση στον συνθέτη, λέγοντάς του να ενημερώσει τη χαρτογράφηση των παραθύρων του και να χρησιμοποιήσει τη νέα ή ενημερωμένη προσωρινή μνήμη βίντεο.

Αυτή η απλοποιημένη αρχιτεκτονική και ο μοντέρνος σχεδιασμός κώδικα προσφέρουν βελτιώσεις στην απόδοση, με τις αλλαγές μεγέθους παραθύρων και τις σύρσεις ιδιαίτερα, να φαίνονται ομαλά και ρευστά.

Η αργή υιοθέτηση του Wayland από τις εφαρμογές

Το Wayland είναι το προεπιλεγμένο σύστημα παραθύρων στο Debian 10 και νεότερο,

Fedora 34 ή νεότερο, Ubuntu 18.04 ή νεότερο, και άλλες διανομές όπως το Arch Linux. Παρόλα αυτά, τις περισσότερες φορές, η Wayland εκτελεί εφαρμογές X11.

Υπάρχει ένα επίπεδο συμβατότητας που ονομάζεται XWayland που επιτρέπει στις εφαρμογές X11 να εκτελούνται κάτω από το Wayland. Αυτό απαιτήθηκε επειδή η πλειονότητα των εφαρμογών X11 δεν έχουν τροποποιηθεί και μεταφερθεί στο Wayland.

Σε περιβάλλοντα επιφάνειας εργασίας που παρέχουν συνθέτες Wayland, όπως το GNOME, οι επίσημες εφαρμογές όπως το GNOME Text Editor και οι Χάρτες, τα Αρχεία και το Ημερολόγιο είναι όλες εγγενείς εφαρμογές της Wayland. Αλλά η συντριπτική πλειοψηφία των εφαρμογών X11 είναι ακόμα ανέγγιχτες, εγγενείς, εφαρμογές X11.

Το ενδιάμεσο λογισμικό XWayland συνήθως λειτουργεί μια χαρά, αλλά μπορεί να υπάρχουν προβλήματα με ορισμένες εφαρμογές X11 που εκτελούν λειτουργίες χαμηλού επιπέδου που σχετίζονται με την οθόνη, όπως η εγγραφή οθόνης. Η χρήση του Wayland με

NVIDIA

μπορεί να είναι εξίσου πόνος με το X11, αν και δεν είχα προβλήματα με το καθημερινό πρόγραμμα οδήγησης που το χρησιμοποιούσα με μια GPU NVIDIA GeForce GT 1030.

Ορισμένοι συντάκτες εφαρμογών X11 είναι πιθανό να ελπίζουν ότι η εφαρμογή τους λειτουργεί καλά με το XWayland και μπορούν να αποφύγουν να τις επεξεργαστούν ξανά σε εφαρμογές Wayland. Μην εκπλαγείτε αν η απορρόφηση και η μετάβαση στο Wayland είναι μακρά και αργή, με τις νέες εφαρμογές να το υιοθετούν, αλλά η πλειονότητα των υπαρχουσών εφαρμογών X11 παραμένουν ως έχουν, εναποθέτοντας τις ελπίδες τους στο XWayland.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ:



Τι νέο υπάρχει στο Ubuntu 21.04 “Hirsute Hippo”

Χρησιμοποιείτε το Wayland ή το X11;

Εάν χρησιμοποιείτε μία από τις μεγαλύτερες διανομές Linux, το πιθανότερο είναι ότι χρησιμοποιείτε ήδη το Wayland. Μπορείτε να ελέγξετε εκδίδοντας την παρακάτω εντολή.

echo $XDG_SESSION_TYPE

Σε ένα σύστημα που χρησιμοποιεί το Wayland, η έξοδος θα είναι:

Και σε ένα σύστημα που εκτελεί το X Window System, θα δείτε:

Σπάνια, το

XDG_SESSION_TYPE

η μεταβλητή περιβάλλοντος δεν έχει οριστεί. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την εντολή:

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

Το εσωτερικό, φωλιασμένο

loginctl

η εντολή χρησιμοποιεί το

show-user

εντολή για την εμφάνιση των ιδιοτήτων του κατονομασμένου χρήστη. ο

whoami

η εντολή μας δίνει

το όνομα του τρέχοντος χρήστη. ο

-p

Η επιλογή (ιδιότητα) περιορίζει την έξοδο από

loginctl

για πληροφορίες σχετικά με τη ρύθμιση “Εμφάνιση” και χρησιμοποιούμε το

--value

επιλογή για επιστροφή μόνο της τιμής. Δεν θέλουμε να έχουμε τη συμβολοσειρά “Display=” στην απάντηση από

loginctl

. Όλα αυτά μας δίνουν ένα αναγνωριστικό περιόδου σύνδεσης.

Περνάμε το αναγνωριστικό συνεδρίας στο εξωτερικό

loginctl

και χρησιμοποιήστε το

show-session

εντολή για την εμφάνιση των χαρακτηριστικών της συνεδρίας. Χρησιμοποιούμε το

-p

(ιδιότητα) επιλογή για να περιορίσετε την έξοδο σε πληροφορίες σχετικά με τον τύπο περιόδου λειτουργίας και να χρησιμοποιήσετε το

--value

επιλογή για να εμφανίσετε την τιμή χωρίς την ετικέτα “Type=”.

Σε έναν υπολογιστή που χρησιμοποιεί το Wayland, θα δείτε:

Εάν εκτελείτε το X Window System, θα δείτε:

Πρέπει να χρησιμοποιήσετε το Wayland ή το X11;

Εκτός και αν αντιμετωπίζετε προβλήματα, μπορείτε επίσης να παραμείνετε με αυτό που ήδη χρησιμοποιείτε. Αλλά αν παρατηρείτε αστάθειες ή σπασμωδικές ενημερώσεις οθόνης, μπορείτε να δοκιμάσετε να μετακινηθείτε σε όποιο δεν χρησιμοποιείτε.

Στο GNOME, εάν θέλετε να κάνετε εναλλαγή και να δοκιμάσετε το άλλο σύστημα, στην οθόνη σύνδεσης κάντε κλικ στο όνομα χρήστη σας και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στο εικονίδιο με το γρανάζι στην κάτω δεξιά γωνία της οθόνης.

Ένα μενού θα σας προσφέρει διαφορετικές εκδόσεις του GNOME. Οι επιλογές που αναφέρουν το “Xorg” χρησιμοποιούν το X Window System και εκείνες που δεν χρησιμοποιούν το Wayland.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ:




Πώς να καταχωρίσετε τις μεταβλητές περιβάλλοντος στο Linux