揭开Wayland的面纱（二）：Wayland应运而生
来源：http://www.linuxgraphics.cn/xwindow/wayland_intro_2.html
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作者: TualatriX
日期: 2011-01-10
本文详细介绍了 Wayland。
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引入话说在上篇（揭开Wayland的面纱（一）：X Window的前生今世）中我介绍了一些X Window的历史及发展，还没有提到Wayland本身，不少人已经等不及了。不过，介绍这些是有必要的，毕竟要知道X Window的一些知识，才能明白为什么会有Wayland这个东西。 在本篇正式开始介绍Wayland之前，让我们先回到2008年11月4日，也就是整整两年前，我当时在中文领域第一时间报道了“Wayland”的新闻：Wayland：Linux的新X Server，在其后的一个月，又写了：Wayland最新动态。 当时这两篇文章主要是翻译Phoronix的新闻，自己也没有亲自把玩过Wayland，再加上Wayland项目还处于比较初期的阶段，对其的理 解有限。如今经过整整两年的开发，包括Linux内核在图形方面的不断的改进、GTK+图形库的不断进化，Wayland已经渐渐成熟，接近可用状态。 那么，回到上篇开头最初的那个问题： Wayland究竟是什么？如果在两年前，按照那篇《Wayland：Linux的新X Server》的理解，它是一个新的“X Server”，在于改善当前X Server的不足，从而取代它。现在，我们已经可以用更标准的语言来定义Wayland了，那就是：A Simple Display Server。 没错，Wayland是一个简单的“显示服务器”（Display Server），与X Window属于同一级的事物，而不是仅仅作为X Window下X Server的替代（注：X Window下分X Server和X Client）。也就是说，Wayland不仅仅是要完全取代X Window，而且它将颠覆Linux桌面上X Client/X Server的概念，以后将没有所谓的“X Client”了，而是“Wayland Client”。 更确切的说，Wayland只是一个协议（Protocol），就像X Window当前的协议——X11一样，它只定义了如何与内核通讯、如何与Client通讯，具体的策略，依然是交给开发者自己。所以Wayland依然是贯彻“提供机制，而非策略”的Unix程序。 “什么？Wayland还是Server/Client模式？”可以这么理解，但实际上与X Window的Server/Client有着本质的区别。 让我们用一张类似前文所示的图表来重新演示一下，在Wayland的框架下，窗口事件的响应是如何进行的。 在Wayland的架构图中，最显著的一些特点是：
还记得前文中“点击Firefox的刷新按钮”这个应用场景吧？在Wayland里，所有的流程是这样的：
整个流程是不是很自然、很简单？ 所以结论出来了：
Compostior，就是Wayland上的“X Server”，但是它更纯粹，它不像X Server一样，像个大家长，什么都要管。Compositor只做该做的事情，把上面的过程简化成任务便是：
你意识到了，Wayland Compositor的角色，就像是“X Server”＋“Window Manager”，但它只做份内的事情而已。我想你已经可以想像Wayland构架是如何简单而且高效了，它一举解决了“X Window”发展这么多年来积累的、通过“扩展”去解决的那些问题。 看似很美好，那么Wayland现在的可用性如何？大家都知道，GTK+、Qt，现在都是基于X的，它们能顺利地移植至基于Wayland吗？当然可以！ 逐渐成熟的Wayland周边应用还记得前面那篇文章中，我说过的这句话吧：“尽管在Linux平台下，Cairo、Pango的发挥依然是基于X Window的，但X Window充其量仅仅是一个“backend”而已，并不是少它不行。同理，跨平台的GTK+、Ｑt也只是视X为其中所支持的后端之一，假如哪天X真的 不在了，更换一个新后端，当前的GNOME、KDE也能完整的跑起来。” 你已经想到了，GTK＋、Qt，只需要简单的处理一下后端，便可以跑在Wayland上了。比如： 在当前的GTK+3.0开发分支中，有一个开发分支是“rendering-cleanup”。“清理渲染”？这是做什么的？联想一下那个连Client“怎么渲染”都要管的X Server吧。 对了！GTK+3.0已经彻底移除了所有图形渲染、绘图方面跟X相关的部分了，现在它是一个100％基于Cairo绘制的图形工具库了（之前GTK+2.x时在2.8开始逐渐转向用Cairo绘制，但一直不彻底）。 这意味着两点： 见GTK+跑在Wayland上，截图引自：Kristian Shows Off GTK+ 3.0 On Wayland 当然，Qt也有了，限于篇福，这里就不介绍了。 另外一个已经在主开发分支便支持Wayland的东西便是：Clutter。这是一个基于OpenGL的动画框架，我以前介绍过很多次的GNOME Shell、Moblin， 都是基于Clutter的。在Clutter当前1.5.x的开发分支，Wayland作为其中一个“backend”，已经得到了 “experimental”的支持。所以说，GNOME 3.0、MeeGo Netbook很可能会成为第一个应用Wayland的桌面环境。 那么，看来Wayland真的触手可及了啰？可以这么说，但是还差一点。 Wayland技术实现及工作重点Wayland的核心协议已经实现的差不多了，它充分利用了Linux内核的KMS、GEM、DRM等技术，另外，它默认是支持3D加速的，也就是通过OpenGL ES进行图形的合成——光是这一点，X Window又要泪奔了。 使用OpenGL ES这个子集而非OpenGL，这意味着什么？想想有多少项目是用OpenGL ES的：Android、iOS、WebOS、WebGL……几乎所有主流的的移动操作系统、浏览器3D的实现，都选用了精简、高效的OpenGL ES。 我不知道当前Android的Display Server、Input/Output是如何实现的，总之跟iOS相比，在触控的响应上是有差距的。未来，对OpenGL ES有着良好支持的Wayland，不知道会不会给这些基于Linux内核的移动操作系统发力呢？我想是非常有可能的！ 这时问题就来了，因为Wayland所使用的，都是当前Linux下最新潮的图形技术。所以理所当然的，在驱动这一层面会有一些厂商跟不上。 拿nVIDIA开刷吧，KMS技术都出来一年多了，Intel的全部显卡和AMD部分显卡已经获得支持了，可nVIDIA压根就没有兴趣搞这个，以 致于开源社区利用反向工程，通过“Nouveau”项目让nVIDIA支持了KMS，当然比较遗憾的是，性能跟官方闭源的驱动是差了相当的距离。 所以说，基于Wayland的Linux桌面/移动要真正得到应用，驱动这一关是一定要解决的。不过正所谓潮流不可档，nVIDIA迟早会支持这项技术的。 等到驱动完全不成问题了，Wayland还需要一个全功能的“Compositor”，这个角色，就由Clutter/Mutter、 Compiz、KWin等当前主流的窗口管理器来扮演的，相信只要通过简单的修改，这些合成窗口管理器很快地就能转变成一个全能的“Wayland Compositor”！ 把玩Wayland及展望未来讲了这么多技术、历史和业界，大家肯定枯燥了，究竟现在有没有可以跑的“Wayland Compositor”可以玩玩呢？当然！ 现在，只要你从官方取得源码，然后根据教程进行编译，就能跑起一个简单实现的“Wayland Compositor”。由于Wayland协议的灵活性，Wayland Compositor也可以拥有自己的后端：比如直接在DRM上跑Wayland（不需要X），或者在X Window上跑起一个Wayland Compositor（相当于在X Window上用Xephyr再跑一个X Window）。 当前我在Ubuntu 10.10的图形环境下，就跑起了默认的这个简易的Wayland Compositor，几点说明：
这是又一个例子，我编译了Clutter的Wayland后端，成功地跑起了一个Clutter的Demo：即同中Ubuntu Tweak的3D Logo。 除了这个Wayland Compositor本身是跑在X Window之上，其本身合成效果、处理窗口布局等等，都完全没有用到X，而且整个代码非常简洁。未来的Linux图形，就会像是这样一个结构简单又高效的样子。 相信看完我这些介绍，大家对Wayland是个什么角色，已经比较清楚了吧？ 简单的说，它就是一个去除X Window中不必要的设计、充分利用现代Linux内核图形技术的一个显示机制，它的出现是自然而然的，它的使命不是为了消灭X Window，而是将Linux的图形技术发挥至更高的一个境界。传统的X Window（即经典X应用、Gtk 1.x/2.x等旧应用），也会在相当长一段时间内得到继续支持，通过Wayland Client的形式跑在Wayland Compositor上，直到最终升级、取代或被淘汰。 2011年后期或2012年，我们将能看到Wayland正式着陆，期待吧！ 对本文的一个评论ezjd下面是几点不同意见：
SotongDJ 回复 ezjd回ezjd的意见（以下是我的看法，不要误会我的意思，只是回你罢了）：
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