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電腦顯示伺服器協定 来自维基百科,自由的百科全书
Wayland是一个通信协议,规定了显示伺服器与其客户机之间的通信方式,而使用这个协议的显示伺服器称为Wayland Compositor。它由Kristian Høgsberg于2008年发起,目标是用更简单的现代化视窗系统取代X Window System。Wayland协议的参考实现称为Weston,由Wayland项目组使用C语言开发。[3]
Wayland与X Window System的最大不同在于,它规定由客户机自身负责窗口边框和装饰的绘制,并且客户机能够通过EGL以及一些Wayland特定的EGL扩展组件直接在显示内存中算绘自己的缓冲器。窗口管理器简化成显示管理服务,专门负责算绘那些屏幕上的程序。这比X Window System中的窗口管理器要更简单、高效。[4][5]
Wayland项目的原始码使用MIT许可证发布。现有的Compositor例如Compiz,KWin和Mutter对Wayland都有着不同程度的支持。
Wayland的创始人Kristian Høgsberg是X.Org Server开发者,曾参与过AIGLX和DRI2的开发。他在2008年供职于红帽时发起了Wayland作为业余项目,目标是让“每一个帧都完美无瑕,也就是说应用程式要能充分地控制图形的渲染,使我们完全无法察觉任何的撕裂、延迟、重画及闪烁”[6][7][8][9]。这一灵感浮现时他正开车经过马萨诸塞州的韦兰,也就由此决定了项目的名字[8][10]。
2010年10月,Wayland加入了Freedesktop.org项目[11][12]。在迁移过程中,邮件列表wayland-devel代替了原先的Google group邮件组,用于讨论项目的开发。
Wayland是自由软件,它的库(libwayland-server和libwayland-client)以MIT License授权,示例程序和Compositor一开始以GPLv2授权。现在整个项目都是以MIT License授权。直到2010年11月份,Wayland还仅仅只能在Intel、Nvidia和AMD的开源驱动上运行。
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Wayland运用既有的Linux核心技术,像是Direct Rendering Manager(DRM),Kernel Mode-Setting(KMS)以及Graphics Execution Manager(GEM)以提供一个最小化的显示管理服务。Wayland混合器(compositor)在2010年6月已从桌面常用的OpenGL改为OpenGL ES[13]。这个项目也开发支持Wayland显示的Qt,而不需要X。大部分应用程式都有望获得透过函数库,无需修改程序即可支持Wayland。
近些年来,GNU/Linux桌面图形开发者将许多与渲染有关的接口从X server移动到内核中。现在,已经有许多功能被移入内核(内存管理、任务调度、模式设置(KMS)等等)或是程序库(cairo、pixman、freetype、fontconfig、pango等等),所以窗口系统需要做的事情大大减少了。但是X11协议十分巨大、庞杂,并且它包括了许多已经过时的模块。虽然开发者们为了使X server适应现代化的电脑架构而开发出了XRandR、XRender、Composite等一些额外扩展,但这终究是治标不治本,同时这也会增加维护的难度。
Wayland是一款协议,但与X server不同的是,Wayland只做它必须要做的事情。下面以“滑鼠点击按钮引发按钮更新动作”为例来说明一下Wayland和X server的区别:
在X中:
在Wayland中:
目前,Wayland使用OpenGL ES而不是传统的OpenGL。“从长远来看,我们需要完整的OpenGL支持,但问题是libGL会带来X的依赖性......”[14]另一方面,使用OpenGL ES会使得Wayland更容易支持移动设备[15]。Wayland目前并不支持网络透明性,但未来可能会支持[16]。
Phoronix于2008年11月发表了一篇标题为“Wayland: A New X Server For Linux”的文章[4],披露Wayland这项新的项目。Kristian透过他的部落格对此关注作出回应,他告示大众Wayland并非一个新的X server而是一个显示伺服器,并声明这个新兴的项目尚处于未成熟的阶段[6]。
Arch Linux本身不具有Wayland。但实际上,安装 Enlightenment 或 KDE 等桌面环境时,可以选用Wayland安装作为显示伺服器。
马克·沙特尔沃思于2010年11月4日宣布Wayland将作为Ubuntu未来某一未定版本Unity接口的显示伺服器[17]。但是2013年3月份,Canonical确认他们将开发一个新的显示服务Mir而不是使用Wayland来替代X[18]。2017年4月份,Canonical宣布放弃Unity与Mir[19],并于Ubuntu 17.10开始使用Wayland[20]。但在18.04LTS版本中因为Wayland无法支持屏幕共享,远程桌面服务以及GNOME Shell崩溃的可恢复性更换为X.Org Server。[21][22]
Fedora 25集成了GNOME桌面最新版本 3.22,并将GNOME桌面的版本的显示后端切换至预设为Wayland。
RHEL 8集成了Wayland。
Qt 5.x提供了QtWayland模块以支持Wayland协议[23],借由-platform命令行选项,Qt应用程式可以在运行时切换图形后端,如X与Wayland[24]。2011年1月,Wayland支持进入上游Qt版本库的Lighthouse分支[25]。
KWin,KDE的视窗管理器加入支持OpenGL ES输出[26],已在KDE SC 4.7发布[27]。目前,KWin已经完成Wayland的初步移植[28]。在2012年1月发布的KDE SC 4.8,KDE将支持X下执行Wayland。在2012年夏天发布的KDE SC 4.9,将可以直接执行Wayland,主要用于支持行动装置,也就是Plasma Active[29]。
Compiz开发者们已经把它对X的依赖部分变成了一个可选插件。同时,Canonical正在为Compiz添加OpenGL ES的支持。众所周知,目前Wayland正是使用OpenGL ES,这使将得Compiz能够更容易迁移到Wayland。 注:compiz此项目的主要作者已经离开Canonical,使得此项目进入停止开发的状态,当然迁移到wayland的计划也就更遥遥无期。
Jolla的第一款装置搭载的Sailfish OS使用Wayland[31]。
实现 Wayland 显示伺服器协议的显示伺服器也称为 Wayland 合成器,因为它们也执行合成视窗管理器的任务。
Weston 是Wayland 合成器的参考实现,它也是由Wayland 项目开发的,使用C 语言编写,并在MIT 许可证下发布,由于Weston 依赖Linux 操作系统的某些功能,因此Weston只提供对Linux 操作系统的官方支持。其处理依赖evdev,虽然缓冲器的处理依赖于通用缓冲器管理 (GBM),但是,2013 年宣布了 Weston 到 FreeBSD 的原型移植。
Weston 支持高带宽数码内容保护 (HDCP)。
Weston 依靠 GEM 在合成器和应用程式之间共享应用程式缓冲器。对于渲染,Weston 可以使用OpenGL ES 或pixman 函数库进行软件渲染。支持库作为依赖项。
Weston 的远程存取接口由 RealVNC 员工于 2013 年 10 月提出。
Maynard 是一个图形 shell,被写为 Weston 的插件,就像 GNOME Shell 被写为 Mutter 的插件一样。
Raspberry Pi 基金会与 Collabora 合作发布了 Maynard,致力于提高性能和降低存储器消耗。
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