Was ist Wayland und was bedeutet es für Linux-Benutzer?

Seitdem Fedora 25 im Jahr 2016 mutig den Wayland-Grafikstapel als Standard eingeführt hat, wird er in mehreren Linux-Distributionen als primäre Option installiert. Möglicherweise verwenden Sie es jetzt sogar, wenn Sie dies von einem Linux-Computer aus lesen. Auch wenn es Wayland schon seit einiger Zeit gibt, ist es immer noch ein interessantes Thema für Leute, die es gewohnt sind, das ältere, allgegenwärtige X11-Protokoll über Xorg zu verwenden.

Dieser Leitfaden geht kurz darauf ein, was Wayland ist, was es macht und warum Entwickler in Scharen darauf strömen!

Was ist Wayland?

Um die Fenster auf Ihrem Bildschirm anzuzeigen und jedes ihrer Elemente korrekt darzustellen, benötigt Linux eine Möglichkeit, mit Ihrer Grafikhardware und Ihren Displays zu kommunizieren. Von 1984 bis 2016 verwendeten die meisten Distributionen ein Anzeigeprotokoll namens „X Window System Core Protocol“ (oder einfach X). Wayland erschien am Ende dieser Periode und präsentierte eine Alternative, die leichter ist, mehr Sicherheit bietet und besser für die Arbeit mit modernen Anzeigetechnologien optimiert ist.

Anzeigeprotokolle können jedoch nicht alleine funktionieren, um Dinge auf Ihrem Bildschirm darzustellen. Sie müssen in Softwarekomponenten implementiert werden, die als Anzeigeserver bezeichnet werden. Für X war Xorg lange Zeit der amtierende Champion.

In Wayland ist der Anzeigeserver oft nur der Fenstermanager, den Ihre Desktop-Umgebung verwendet. Für GNOME ist es Mutter. In KDE Plasma ist es KWin. Anstatt dass ein separater eigenständiger Prozess den Server ausführt, ruft der Fenstermanager eine Bibliothek innerhalb des Systems auf, um mit der Grafikhardware zu kommunizieren. In den meisten Fällen wäre das wlroots.

Dies ermöglicht beispielsweise GNOMEs Mutter, Daten direkt in den Framebuffer zu schreiben, anstatt einen Mittelsmann zu verwenden (ähnlich wie bei Xorg), was die Leistung spürbar verbessert.

Wie funktioniert Wayland?

Anzeigeserver geben Informationen an den Kernel und die Grafikhardware weiter, sodass diese die Informationen schnell an die Anzeige weiterleiten können. Sie erhalten diese Informationen über Anwendungen, die über ihre jeweiligen Protokolle mit ihnen kommunizieren. Eine Anwendung, die beispielsweise für die Arbeit mit X entwickelt wurde, kann nicht mit einem Wayland-Server kommunizieren.

Wayland löst dieses Problem durch etwas namens XWayland, das als Kompatibilitätsschicht fungiert, die es ermöglicht, die X-Client-Server-Interaktion in etwas zu übersetzen, das Wayland „verstehen“ kann.

In Wayland sind Server und Compositor ein und dasselbe. Jede Desktop-Umgebung, die Wayland verwendet, ruft eine Bibliothek auf, die das Wayland-Protokoll implementiert, um Effekte wie Transparenz, Fensterunschärfe, Übergangsanimationen und Schlagschatten zu zeichnen, die Fenstern ein Gefühl von Dimension verleihen.

Wayland bringt all diese Funktionen näher an den Kernel heran, und Sie werden dies oft an der „Flüssigkeit“ spüren, die Sie in der grafischen Umgebung erleben.

Anstatt mithilfe einer Drittanbietersoftware zu zeichnen, ruft Wayland zum Zeichnen den sogenannten Direct Rendering Manager (DRM)-Puffer im Kernel auf.

Möglicherweise stellen Sie fest, dass die Schritte bei Wayland viel einfacher und der Prozess unkompliziert sind. Dies führt zu einer höheren Leistung in grafikintensiven Situationen und erleichtert Entwicklern die Erstellung von Anwendungen, die unter diesem Protokoll laufen.

So probieren Sie Wayland aus

Die meisten Linux-Distributionen haben sich für Wayland als Standardoption entschieden, sodass Sie es möglicherweise sogar jetzt verwenden! Sie können dies ganz einfach überprüfen, indem Sie ein Terminal öffnen und Folgendes eingeben echo $XDG_SESSION_TYPE.

Aufgrund des langsamen Entwicklungszyklus seiner Desktop-Umgebungen und der Debatte darüber, ob Wayland wirklich ausgereift genug ist, um auf der Distribution zu laufen, gibt es einige Widerstände, wie etwa Linux Mint.

Im Moment bietet die Installation von Ubuntu 22.04 oder höher – oder einer derzeit unterstützten Version von Fedora – die einfachste Möglichkeit, Wayland zu erleben.

In jeder anderen Distribution besteht die Möglichkeit, Wayland zu verwenden, wenn sie eine aktuelle Version von GNOME oder KDE Plasma verwendet.

Wenn Sie Arch Linux verwenden , müssen Sie möglicherweise die folgenden Schritte ausführen:

• Wenn Sie GNOME verwenden, müssen Sie nichts tun, da Ihr Display Manager (GDM) dies standardmäßig unterstützt. Wenn Sie KDE Plasma mit seinem Standard-Display-Manager ausführen, müssen Sie die „Git“-Version davon aus dem AUR herunterladen :

yay -S sddm-git

oder

paru -S sddm-git

• Wenn Sie in Schritt 1 etwas getan haben, überprüfen Sie, ob der Systemd-Dienst nicht deaktiviert wurde oder etwas Ähnliches:

sudo systemctl enable sddm

• XWayland installieren:

sudo pacman -S xorg-xwayland

Das ist es! Wenn Sie Ihr System das nächste Mal starten, haben Sie auf Ihrem Anmeldebildschirm die Möglichkeit, Wayland als Anzeigeprotokoll für Ihre Desktop-Umgebung auszuwählen.

Wenn Sie Ereignisse debuggen möchten, um herauszufinden, warum etwas nicht richtig funktioniert, führen Sie Folgendes aus:

qdbus org.kde.KWin /KWin org.kde.KWin.showDebugConsole

Häufig gestellte Fragen

Welche Treiber unterstützen derzeit Wayland?

Seit Nvidia am 26. Oktober 2021 die Version 495.44 veröffentlicht hat, haben alle großen Grafikkartenhersteller (AMD, Nvidia und Intel) die vollständige Unterstützung für Wayland in ihren Treibern mit Generic Buffer Management (GBM) implementiert, das derzeit der Goldstandard für Implementierungen von ist das Anzeigeprotokoll.

Wird Wayland Keylogger stoppen?

Es ist seit langem bekannt, dass X11 anfällig für den sogenannten „Unauthorized Access Attack“ ( CVE-1999-0526 ) ist, der es Anwendungen ermöglicht, ungerechtfertigte Screenshots zu machen, auf Tastatur- und Mausereignisse zu tippen usw., um Zugriff auf Benutzernamen usw. zu erhalten Passwörter. Obwohl Wayland über Sicherheitsmaßnahmen verfügt, um diese Art von Angriffen zu verhindern, beschränkt sich dieser Schutz nur auf die Bereitstellung von Grafiken auf Ihrem Display. Eine Anwendung kann in der Praxis immer noch andere Arten von Nachrichten abhören, die über die Tastatur an den Kernel gesendet werden.

Kurz gesagt: Vermeiden Sie übermäßiges Vertrauen in Ihre Maschine, denn Wayland erhöht Ihre Sicherheit auf Nischenebene!

Wie schneidet Wayland beim Gaming ab?

In einigen Nischenfällen werden Sie beim Spielen mit Wayland einige Verbesserungen bemerken, aber Spiele, die über Xorg gerendert werden, können kleine Grafikprobleme haben. Einige Overlay-Anwendungen (wie zum Beispiel WTRTI, das ein Overlay für War Thunder bereitstellt) funktionieren möglicherweise überhaupt nicht, da es sich um ein XWayland-Fenster handelt, das versucht, mit einem anderen XWayland-Fenster zu kommunizieren, was sehr schwierig sein kann. Ihr Kilometerstand kann variieren, und Sie sind möglicherweise mit einigen Ergebnissen genauso zufrieden, wie Sie mit anderen enttäuscht wären.