Wayland (Anzeige-Server)

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Wayland
Wayland Logo.svg
Wayland demo 2.png
Wayland-Demonstration
Basisdaten
Entwickler Kristian Høgsberg
Erscheinungsjahr 2008
Aktuelle Version 1.11[1]
(1. Juni 2016)
Betriebssystem Linux
Programmier­sprache C
Kategorie Anzeige-Server, Fenstersystem
Lizenz MIT-Lizenz
Deutschsprachig nein
http://wayland.freedesktop.org/

Wayland ist ein Anzeige-Server für Linux. Seine Hauptaufgabe ist das Rendern von Fenstern auf einer Bitmap.[2] Es zentralisiert damit die Kommunikation zwischen Fensterverwaltern (im Wayland-Umfeld als Clients bezeichnet) und dem Linux-Kernel. Ziel von Wayland ist es für das Programmierer-Team einen leichter zu wartenden Anzeige-Server als den bisherigen X-Window-Server zu erstellen.[3] Dabei werden nicht alle Features des X-Servers implementiert. Daher sieht sich das Projekt nicht als Konkurrenz zum X-Server.[4]

Entwicklung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Begonnen wurde das Softwareentwicklungsprojekt für Wayland von Kristian Høgsberg, einem Mitglied von Intels Open Source Technology Center (OSTC).[5][6] Wayland versteht sich (zumindest auf Linux) als eine Alternative zum X-Window-System, wobei letzteres allerdings noch auf anderen unixoiden Betriebssystemen außer Linux lauffähig ist. Das von Kristian Høgsberg erklärte Ziel für die Software lautet:

„[…] jeder Frame ist perfekt, und damit meine ich, dass alle Applikationen in der Lage sein werden, das Rendering so zu kontrollieren, dass wir niemals Tearing, instabile Bildwiederholfrequenzen, Redraw-Artefakte oder Flimmern sehen werden.“

Phoronix: Wayland: A New X Server for Linux[7][8]

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Unter X11 ist ein Extra-Programm, der Fenstermanager, für die Fensterdekoration (Titelleiste, Rahmen usw.) aller Fenster zuständig. Unter Wayland werden die Funktionen des Displayservers[9] und des Fenstermanagers im Wayland Compositor zusammengefasst, die Kommunikation zwischen den beiden entfällt somit. Nach wie vor kann jeder Client seine eigenen Fensterdekorationen zeichnen oder sie können zentral vom Compositor gezeichnet werden. Weston verlangt clientseitige Fensterdekorationen, Kwin sorgt für serverseitige.

Das Wayland-Display-Server-Protokoll

Wayland-Display-Server-Protokoll[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Wayland-Display-Server-Protokoll definiert, dass Clienten via EGL direkt in den Framebuffer zeichnen. Für Mesa 3D wurde dafür libwayland-EGL geschrieben. Diese Bibliothek erweitert die vorhandene Mesa-Implementierung von EGL dahingehend, dass die Zugriffe effizienter werden.

Wayland greift auf vorhandene Komponenten des Linux-Kernels wie Direct Rendering Manager (DRM), Kernel Mode-Setting (KMS) und den Graphics Execution Manager (GEM) zurück, um einen minimalen Display-Server bereitzustellen.[10][11] Im Juni 2010 wurde Weston von dem auf Desktops eher traditionellen OpenGL auf OpenGL ES portiert.[12] Grund dafür war, dass die einzige verfügbare freie OpenGL-Implementierung Mesa 3D von GLX und damit vom X-Window-System abhängt, die OpenGL-ES-Implementierung von Mesa 3D aber nicht.[13] Wayland kommt aber ohne OpenGL / OpenGL ES aus.[14] [15]

Wayland Compositor[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Linux Graphics Stack 2013.svg
Wayland-Clienten schreiben mittels EGL unmittelbar in den Bildspeicher; der Compositor entscheidet über die Ausgabe.


Free and open-source-software display servers and UI toolkits.svg
Der Anzeige-Server (Wayland Compositor) sitzt zwischen dem Linuxkern und seinen Clienten und überträgt seine Daten über das sogenannte Display-Server-Protokoll, welches einfach ein weiteres Netzwerkprotokoll ist.


Linux graphics drivers DRI Wayland.svg
Wayland-Clienten schreiben mittels EGL unmittelbar in den Bildspeicher; der Compositor entscheidet über die Ausgabe.
  • Weston ist die Referenzimplementierung eines Wayland-Compositors.
  • KWin: der Fenstermanager des KDE-Projektes, wird derzeit um Wayland-Unterstützung erweitert.[16]
  • Mutter: → siehe Mutter (Software)
  • EGL: Nachdem Nvidia-Mitarbeiter 2010 bekannt gaben, dass keine Unterstützung für Wayland geplant sei,[17] ist im Oktober 2013 ein Treiber mit EGL-Unterstützung, der auch Android nutzt, veröffentlicht worden.[18] Dennoch bleibt X11 vorläufig das einzige unterstützte Fenstersystem.[19]
  • Lipstick ist die Implementierung des Wayland-Compositors in Sailfish OS, dem Betriebssystem des Jolla-Smartphones.

Bildsynthese[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Wayland Prokoll enthält keine API zur Bildsynthese![20][21][22][23] Jeder Wayland-Client ist für die Bildsynthese seines Fensterinhaltes selbst verantwortlich und schreibt das Ergebnis in seinen eigenen Puffer. Für die Bildsynthese kann es eine eigene Engine mitbringen oder eine externe Bibliothek nutzen, wie z.B. Cairo, OpenGL oder Vulkan, oder auch die rendering engine von Qt oder GTK+ benutzen.

Einsatz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wayland wird als Ersatz für den X.Org-Server betrachtet, besitzt aber andere potentielle Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise das Bereitstellen von X-Servern und GDM-Anmeldungen.[8]

  • GNOME: Im März 2013 kündigten GNOME-Entwickler Pläne für eine vollständige Portierung innerhalb eines Jahres an.[24]
  • KDE: Unterstützung von KWin für OpenGL ES wird seit Version 4.7 ausgeliefert.[25][26] Wayland-spezifische Änderungen sind seit 2011 in Entwicklung.[27]
  • Tizen: Tizen unterstützt Wayland in IVI-Konfigurationen.[28] Für Tizens Mobilplattform wurde Wayland-Unterstützung angekündigt.[29]
  • Sailfish OS: Jollas erstes Mobiltelefon mit Sailfish OS läuft laut Aussage der Entwickler mit Wayland.[30]

Lizenz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Wayland-Display-Server-Protokoll wurde durch verschiedene Komponenten implementiert, wie z. B. libWayland-server, libWayland-client oder libWayland-EGL. Alle diese Komponenten sind freie Software und unterliegen zusammen mit dem Wayland-Compositor Weston der MIT-Lizenz.[31][32]

Rezeption[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wayland war ursprünglich als ein neues Projekt über die Internetseite der Firma Phoronix Media vorgestellt worden, als im November 2008 ein Artikel mit dem Titel „Wayland: Ein neuer X.Org-Server für Linux“ veröffentlicht wurde.[7] Høgsberg reagierte auf die Aufmerksamkeit der Medien über sein Blog und informierte darüber, dass Wayland nicht ein neuer X-Server sei, sondern ein neuer Display-Server, und stellte fest, dass es ein junges, noch unreifes Projekt sei.[33]

Kritik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kurze Zeit nach Beginn der Entwicklung wurde Wayland vom Großteil der Linux-Gemeinde als baldiger Standard akzeptiert. Anfang 2013 kündigte jedoch Canonical überraschend an, eine eigene Lösung namens „Mir“ entwickeln zu wollen. Diese Entscheidung löste Kontroversen aus, da viele es lieber gesehen hätten, dass gemeinschaftlich Wayland vorangebracht und so ein einheitlicher Standard etabliert würde.[34] In einer Stellungnahme von Mitarbeitern Canonicals wurde unter anderem argumentiert, Wayland habe die gleichen, schwerwiegenden Sicherheitsprobleme vom X-Window-System geerbt. Diese Behauptung ist nachweislich falsch und wurde wenig später auch wieder revidiert, führte jedoch dazu, dass die Fronten weiter verhärteten. Kritiker – darunter auch Høgsberg – warfen Canonical vor, das Projekt mit Falschaussagen torpedieren zu wollen.[35]

Anhang[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Belege[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. URL der Fundstelle: https://lists.freedesktop.org/archives/wayland-devel/2016-June/029163.html, Titel: [ANNOUNCE] wayland 1.11.0, abgerufen am: 1. Juni 2016, Sprache des Werks oder des Namens: Englisch
  2. Wayland Architecture. Erklärung der Wayland Architektur. Abgerufen am 27. März 2016.
  3. Wayland Homepage. Erklärung der Ziele des Projektes im 1 Absatz. Abgerufen am 27. März 2016.
  4. Is wayland replacing the X server? Abgerufen am 27. März 2016.
  5. Kristian Høgsberg (englisch) – Seite bei fosdem.org (abgerufen am 21. April 2013).
  6. Interview: Kristian Høgsberg (englisch) – Seite bei fosdem.org zu einem Gespräch am 29. Januar 2012 (abgerufen am 21. April 2013).
  7. a b Wayland: A New X Server for Linux (englisch) – Phoronix, am 3. November 2008 (abgerufen am 21. April 2013)
  8. a b New Wayland X Server Looks to How a Modern Desktop works (englisch) – The H, am 6. November 2008 (abgerufen am 21. April 2013)
  9. Displayserver: Wayland und Weston 1.3 erschienenGolem, am 11. Oktober 2013
  10. Wayland Google Groups
  11. Red Hat Developer erstellt neue X-Server, Wayland
  12. Wayland Meets Some Summer Love w/ New Changes (englisch) – Phoronix, am 6. Juni 2010 (abgerufen am 21. April 2013)
  13. Wayland-FAQ – abgerufen am 31. Juli 2011
  14. Daniel Stone: The real story behind Wayland and X. 1. Februar 2012. Abgerufen am 22. Oktober 2013.
  15. Daniel Stone: The real story behind Wayland and X (Video). 1. Februar 2012. Abgerufen am 22. Oktober 2013.
  16. Martin Gräßlin: KWin wird ein Wayland-Compositor. Golem.de. 22. April 2013. Abgerufen am 22. April 2013.
  17. Foreneintrag von Nvidia-Mitarbeiter Aaron Plattner. 7. November 2010. Abgerufen am 13. Dezember 2013.
  18. Anfänge für Mir- und Wayland-Support in Nvidias Linux-Treibern. 7. Oktober 2013. Abgerufen am 22. Oktober 2013.
  19. Release Notes des Nvidia-Treiber 331.13. Abgerufen am 13. Dezember 2013.
  20. Kristian Høgsberg: Wayland. Abgerufen am 5. September 2014. "No rendering API, all direct rendering"
  21. Kristian Høgsberg: Wayland Documentation 1.3 - Wayland Rendering. Wayland project. Abgerufen am 4. September 2014.
  22. Wayland FAQ. Wayland project. Abgerufen am 4. September 2014. "Wayland doesn't render on behalf of the clients, it expects the clients to use whatever means they prefer to render into a shareable buffer."
  23. Jesse Barnes: Introduction to Wayland. Intel Open Source Technology Center. "Does not include a rendering API – Clients use what they want and send buffer handles to the server"
  24. [Phoronix] GNOME Will Move Full-Speed With Wayland Support. Phoronix.com. 13. März 2013. Abgerufen am 8. April 2013.
  25. Martin Gräßlin: KWin runs on OpenGL ES. 28. November 2010. Abgerufen am 22. Oktober 2013: „It does not only help, it is a must have to start working for Wayland. So to say it’s the first part of the KWin port to Wayland“
  26. http://blog.martin-graesslin.com/blog/2011/01/on-the-road-to-modern-opengl-es/
  27. http://blog.martin-graesslin.com/blog/2013/04/the-history-on-wayland-support-inside-kwin/
  28. IVI/IVI Setup – Tizen Wiki. Wiki.tizen.org, abgerufen am 8. April 2013 (englisch).
  29. Upcoming Technologies: Wayland and oFono. Tizen, abgerufen am 8. April 2013 (englisch).
  30. http://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=MTQxMDA
  31. http://cgit.freedesktop.org/wayland/wayland/tree/COPYING
  32. http://cgit.freedesktop.org/wayland/weston/tree/COPYING
  33. Casually Defiant (Kristians Blog) – Premature Publicity Is Better than No Publicity
  34. Linux Community: Canonical löst Shitstorm ausGolem, am 9. März 2013
  35. Kwami: Wayland vs. MirKDE-Entwickler Martin Gräßlin auf Ubuntuusers.de, am 7. März 2013