Wayland
Wayland 是一种显示服务器协议。它的目标是成为 X 窗口系统的继任者。您可以在 维基百科上找到 Wayland 和 Xorg 之间的比较。
使用 Wayland 协议的显示服务器被称为合成器,因为它们也充当合成窗口管理器。下面您可以找到Wayland 合成器列表。
为了与原生 X11 应用程序兼容并使其无缝运行,可以使用 Xwayland,它在 Wayland 中提供了一个 X 服务器。
要求
大多数 Wayland 合成器仅在使用内核模式设置的系统上工作。Wayland 本身不提供图形环境;为此,您还需要一个合成器(参见以下部分),或者包含合成器的桌面环境(例如 GNOME 或 Plasma)。
为了使 GPU 驱动程序和 Wayland 合成器兼容,它们必须支持相同的缓冲区 API。主要有两种 API:GBM 和 EGLStreams。
缓冲区 API | GPU 驱动程序支持 | Wayland 合成器支持 |
---|---|---|
GBM | 除 NVIDIA < 495* 之外的所有 | 所有 |
EGLStreams | NVIDIA | GNOME |
- * NVIDIA ≥ 495 同时支持 EGLStreams 和 GBM。[1]
由于 NVIDIA 引入了 GBM 支持,许多合成器(包括 Mutter 和 KWin)开始默认对 NVIDIA ≥ 495 使用它。GBM 通常被认为更好,具有更广泛的支持,而 EGLStreams 仅获得支持是因为 NVIDIA 没有提供任何替代方法来在其专有驱动程序下使用 Wayland 的 GPU。此外,KWin 在 NVIDIA 引入 GBM 后放弃了对 EGLStreams 的支持。
如果您使用流行的桌面环境/合成器和 NVIDIA 仍然支持的 GPU,您很可能已经在使用 GBM 后端。要检查,运行 journalctl -b 0 --grep "renderer for"
。要强制 GBM 作为后端,请设置以下环境变量
GBM_BACKEND=nvidia-drm __GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME=nvidia
合成器
有关堆叠式、平铺式和动态式之间的区别,请参阅窗口管理器#类型。
堆叠式
- Enlightenment — 参见 Enlightenment#手动。更多信息:[2] [3]
- hikari — 受 cwm 启发的基于 wlroots 的合成器,在 FreeBSD 上积极开发,但也支持 Linux。
- KDE KWin — 参见 KDE#启动 Plasma。
- Liri Shell — Liri 的一部分,使用 QtQuick 和 QtCompositor 构建,作为 Wayland 的合成器。
- labwc — 受 Openbox 启发的基于 wlroots 的合成器。
- wayfire — 受 Compiz 启发并基于 wlroots 的 3D 合成器。
- https://wayfire.org/ || wayfireAUR
- Weston — 为正确性、可靠性、可预测性和性能而设计的 Wayland 合成器。
- wio — 基于 wlroots 的合成器,旨在复制 Plan 9 Rio 桌面的外观和感觉。
平铺式
- miracle-wm — 基于 Mir 的 Wayland 合成器,风格类似于 i3 和 sway,旨在比两者都更华丽和功能更丰富,例如 swayfx。
- niri — 滚动平铺式 Wayland 合成器。
- Qtile — 一个功能齐全、可黑客的平铺窗口管理器和 Wayland 合成器,使用 Python 编写和配置。
- SwayFx — Sway,但带有视觉特效!
- Velox — 基于 swc 的简单窗口管理器,灵感来自 dwm 和 xmonad。
动态式
- Hyprland — 一种动态平铺 Wayland 合成器,不会牺牲外观。
- japokwm — 基于 wlroots 构建的动态 Wayland 平铺合成器,围绕创建布局。
- Vivarium — 一种动态平铺 Wayland 合成器,使用 wlroots,桌面语义灵感来自 xmonad。
其他
- Cage — 显示单个全屏应用程序,如信息亭。
- phoc — 一个用于移动设备的小型基于 wlroots 的合成器。
以上一些可能支持显示管理器。检查 /usr/share/wayland-sessions/compositor.desktop
以查看它们是如何启动的。
显示管理器
下面列出的显示管理器支持启动 Wayland 合成器。
名称 | 自身在 Wayland 上运行? | 描述 |
---|---|---|
emptty | 否 | TTY 上的简单 CLI 显示管理器。 |
GDM | 是 | GNOME 显示管理器。 |
greetd | 当使用 Wayland 欢迎程序时 | 最小化且灵活的登录守护程序。 |
lemurs | 否 | 用 Rust 编写的 TUI 显示管理器。 |
LightDM | 否 | 跨桌面显示管理器。 |
ly | 否 | 用 C 编写的 TUI 显示管理器 |
SDDM | 是 | 基于 QML 的显示管理器。 |
tbsmAUR | 否 | 用纯 bash 编写的简单 CLI 会话启动器。 |
uwsm | 否 | 用于独立合成器的会话和 XDG 自动启动管理器,利用 Systemd 机制。 |
Xwayland
Xwayland(1) 是一个在 Wayland 下运行的 X 服务器,为尚未提供 Wayland 支持的原生 X11 应用程序提供兼容性。要使用它,安装 xorg-xwayland 软件包。
Xwayland 通过合成器启动,因此您应该查看您选择的合成器的文档,以了解 Xwayland 的兼容性以及如何启动 Xwayland 的说明。
- 安全性:Xwayland 是一个 X 服务器,因此它不具备 Wayland 的安全特性
- 性能:Xwayland 的性能与 X11 几乎完全相同。在某些情况下,您可能会注意到性能下降,尤其是在 NVIDIA 显卡上。
- 兼容性:Xwayland 并非完全向后兼容 X11。某些应用程序可能无法在 Xwayland 下正常工作。
NVIDIA 驱动
需要启用 DRM KMS。 关于您的显示管理器(例如 GDM),官方文档 官方文档 中可能有更多信息。
Kwin Wayland 调试控制台
如果您使用 kwin,请执行以下命令来查看哪些窗口使用 Xwayland 或原生 Wayland、表面、输入事件、剪贴板内容等等。
$ qdbus6 org.kde.KWin /KWin org.kde.KWin.showDebugConsole
视觉上检测 Xwayland 应用程序
要确定应用程序是否通过 Xwayland 运行,您可以运行 extramausAUR。将鼠标指针移动到应用程序的窗口上。如果红色鼠标移动,则该应用程序通过 Xwayland 运行。
或者,您可以使用 xorg-xeyes,并在将鼠标指针移动到应用程序窗口上时,查看眼睛是否在移动。
另一种选择是在终端窗口中运行 xwininfo (来自 xorg-xwininfo)。当悬停在 Xwayland 窗口上时,鼠标指针将变成 + 号。如果您单击该窗口,它将显示一些信息并结束,但它不会对原生 Wayland 窗口执行任何操作。您可以使用 Ctrl+C
结束它。
您还可以使用 xlsclients(来自 xorg-xlsclients 软件包)。要列出所有通过 Xwayland 运行的应用程序,请运行 xlsclients -l
。
GUI 库
有关详细信息,请参阅官方网站[死链接 2024-10-12 ⓘ]。
GTK
gtk3 和 gtk4 软件包已启用 Wayland 后端。GTK 将默认使用 Wayland 后端,但可以通过修改环境变量将其覆盖为 Xwayland:GDK_BACKEND=x11
。
有关主题问题,请参阅 GTK#Wayland 后端。
Qt
要在 Qt 5 或 6 中启用 Wayland 支持,请分别安装 qt5-wayland 或 qt6-wayland 软件包。然后,Qt 应用程序将在 Wayland 会话中在 Wayland 下运行。
虽然应该没有必要,但要显式地使用 Wayland 插件 [4] 运行 Qt 应用程序,请使用 -platform wayland
或 QT_QPA_PLATFORM=wayland
环境变量。
要在 Wayland 会话中强制使用 X11,请使用 QT_QPA_PLATFORM=xcb
。对于某些不使用系统 Qt 实现的专有应用程序,例如 zoomAUR,这可能是必要的。QT_QPA_PLATFORM="wayland;xcb"
允许 Qt 在 Wayland 不可用时使用 xcb (X11) 插件。[5]
在某些合成器上,例如 sway,原生运行的 Qt 应用程序可能缺少功能。例如,KeepassXC 将无法最小化到托盘。这可以通过安装 qt5ct 并在运行应用程序之前设置 QT_QPA_PLATFORMTHEME=qt5ct
来解决。
由于 在 Wayland 上使用分数缩放时,WebEngine 的尺寸不正确且文本渲染不良 Qt WebEngine 错误,使用 Qt WebEngine 的应用程序(例如 Calibre)可能会显示锯齿状字体。一种解决方法是使用 QT_SCALE_FACTOR_ROUNDING_POLICY=RoundPreferFloor
启动应用程序。这可以防止应用程序窗口被分数缩放。
Clutter
Clutter 工具包具有 Wayland 后端,使其可以作为 Wayland 客户端运行。后端在 clutter 软件包中启用。
要在 Wayland 上运行 Clutter 应用程序,请设置 CLUTTER_BACKEND=wayland
。
SDL2
要在 Wayland 上运行 SDL2 应用程序,请设置 SDL_VIDEODRIVER=wayland
。SDL_VIDEODRIVER="wayland,x11"
允许 SDL2 在 Wayland 不可用时使用 x11 视频驱动程序。[6]。您可能还需要安装 libdecor 以启用窗口装饰(例如,在 GNOME 上)。
GLFW
glfw 软件包支持 Wayland,并且如果 环境变量 XDG_SESSION_TYPE
设置为 wayland
,并且应用程序开发人员未设置特定的所需后端,则使用 Wayland 后端。
有关更多信息,请参阅源代码。
GLEW
glew-waylandAUR 软件包目前仍然无法与许多基于 GLEW 的应用程序一起使用,因此唯一的选择是使用带有 Xwayland 的 glew。请参阅 FS#62713。
EFL
EFL 具有完整的 Wayland 支持。要在 Wayland 上运行 EFL 应用程序,请参阅 Wayland 项目页面[死链接 2024-10-12 ⓘ]。
winit
Winit 是 Rust 中的一个窗口处理库。它将默认使用 Wayland 后端,但可以通过修改环境变量将其覆盖为 Xwayland
- 对于 0.29.2 之前的版本,请设置
WINIT_UNIX_BACKEND=x11
- 对于 0.29.2 及更高版本,取消设置
WAYLAND_DISPLAY
,这将强制回退到使用DISPLAY
变量的 X。[7]
Electron
可以通过使用每个应用程序的命令行标志或更全局地使用配置文件来激活 Wayland 支持。有关详细信息,请参阅 #配置文件。
要确定应用程序使用的 electron 版本,请参阅 [8]。
环境变量
使用 Electron 28 及更高版本的应用程序可以使用 环境变量 ELECTRON_OZONE_PLATFORM_HINT 设置为 auto
或 wayland
。
这比命令行标志的优先级低。
命令行标志
与 Electron 基于的 Chromium 不同,Electron 应用程序默认情况下不通过 PipeWire 启用 WebRTC 屏幕捕获。因此,建议使用 --enable-features=WebRTCPipeWireCapturer
以避免 Wayland 上的屏幕捕获问题。捕获基于 xdg-desktop-portal。
当使用环境变量不可取或不可行时,要在 Wayland 下原生使用基于 electron 的应用程序,可以在 Electron 20+ 上添加 --ozone-platform-hint=auto
。
缺少顶部栏的情况可以通过使用:--enable-features=WaylandWindowDecorations
来解决。这通常在 GNOME 下是必要的(自 electron17 起支持)。
您可以通过修改应用程序的 .desktop 文件并将标志添加到 Exec=
行的末尾,或者更简洁地使用下面描述的配置文件来更永久地设置这些标志。
配置文件
Electron 软件包读取 ~/.config/electronXX-flags.conf
文件,其中 XX 是 Electron 版本,如果版本文件不存在,则回退到共享的 ~/.config/electron-flags.conf
。
将之前提到的标志每行放置一个
~/.config/electron-flags.conf
--enable-features=WaylandWindowDecorations --ozone-platform-hint=auto
旧版本的 Electron
electron25-flags.conf
仅适用于 Electron 版本 25。旧版本的 Electron 可以使用它们自己的 electron<version>-flags.conf
文件进行配置。
旧版本也可能需要不同的标志,具体取决于相应的 Chromium 版本。例如,以下标志适用于 Electron 13
~/.config/electron13-flags.conf
--enable-features=UseOzonePlatform --ozone-platform=wayland
Java
Java 平台的开源实现 OpenJDK 尚不原生支持 Wayland。在旨在在 OpenJDK 中实现 Wayland 的 Wakefield 项目可用之前,可以使用 Xwayland。
请参阅 Debian:Wayland#Java Programs (自 OpenJDK 16 起支持?)
- 从 OpenJDK 16 开始,JRE 可以动态加载 GTK3(它具有 Wayland 支持),根据这个 讨论,这似乎是支持的。
- 可以将
_JAVA_AWT_WM_NONREPARENTING
环境变量 设置为 "1" 以修复应用程序启动时出现空白屏幕的错误行为。
由于 XWayland 不具备与 Wayland 完全相同的功能,因此可以使用 WLToolkit 来填补 Wakefield 尚未准备就绪时的空白。可以使用 -Dawt.toolkit.name=WLToolkit
激活它。诸如 JetBrains IDE 等程序支持它。
技巧与窍门
自动化
- ydotool (ydotool) - 通用命令行自动化工具(不限于 wayland)。启用/启动
ydotool.service
用户单元。请参阅 ydotoold(8), ydotool(1)。 - wtype (wtype) - wayland 的 xdotool type。请参阅 wtype(1)。
- keyboard - Python 库,可在 Windows 和 Linux 上运行,并提供实验性的 OS X 支持。另请参阅 mouse 库。
- wlrctl (wlrctlAUR) - 一个用于各种 wlroots 扩展的命令行实用程序 (支持 foreign-toplevel-management, virtual-keyboard, virtual-pointer)
重映射键盘或鼠标按键
参见 输入重映射实用程序。
使用 X11 应用程序截屏 Wayland 窗口
参见 屏幕捕获#使用 X11 应用程序截屏 Wayland 窗口。
Chromium 未完全最大化
您必须通过 chrome://settings/appearance 菜单启用使用系统标题栏和边框。
应用关闭后保持剪贴板内容
由于 Wayland 的设计理念,剪贴板数据存储在源客户端的内存中。当客户端关闭时,剪贴板数据将丢失。您可以使用 wl-clip-persist 解决此问题,它在后台运行以读取剪贴板数据并将其存储在自己的内存中,与源客户端分离。
故障排除
颜色校正
参见 背光#颜色校正。
慢动作、图形故障和崩溃
Gnome-shell 用户从 X 切换到 Wayland 时可能会遇到显示问题。其中一个根本原因可能是您为基于 Xorg 的 gnome-shell 设置的 CLUTTER_PAINT=disable-clipped-redraws:disable-culling
。只需尝试将其从 /etc/environment
或其他 rc 文件中删除,看看是否一切恢复正常。
远程显示
- wlroots (由 sway 使用) 自 0.10 版本起通过 wayvnc 提供 VNC 后端。 RDP 后端已移除 [9]。
- mutter 现在在编译时启用了远程桌面,请参阅 [10] 和 gnome-remote-desktop 了解详情。
- krfb 为 kwin 提供 VNC 服务器。
krfb-virtualmonitor
可用于将另一台设备设置为额外的显示器。 - 2013 年,FreeRDP 合并到了 Weston 中,通过编译标志启用。 weston 软件包自 6.0.0 版本起已启用它。
- waypipeAUR (或 waypipe-gitAUR) 是 Wayland 应用程序的透明代理,带有一个包装命令,可以通过 SSH 运行
- 这是一个在 Plasma 下启动远程 KDE kcalc 的示例
$ waypipe ssh example.local env QT_QPA_PLATFORM=wayland-egl QT_QPA_PLATFORMTHEME=KDE dbus-launch kcalc
游戏、远程桌面和 VM 窗口中的输入抓取
与 Xorg 相比,Wayland 不允许独占输入设备抓取,也称为主动或显式抓取(例如 键盘, 鼠标),相反,它依赖于 Wayland 合成器来传递键盘快捷键并将指针设备限制在应用程序窗口中。
输入抓取的这种变化破坏了当前应用程序的行为,这意味着
- 热键组合和修饰键将被合成器捕获,并且不会发送到远程桌面和虚拟机窗口。
- 鼠标指针将不会被限制在应用程序的窗口中,这可能会导致视差效应,其中虚拟机或远程桌面窗口内鼠标指针的位置与主机的鼠标指针错位。
Wayland 通过为 Wayland 和 Xwayland 添加协议扩展来解决此问题。需要将对这些扩展的支持添加到 Wayland 合成器中。对于原生 Wayland 客户端,使用的窗口小部件工具包(例如 GTK、Qt)需要支持这些扩展,或者在未使用窗口小部件工具包的情况下,应用程序本身需要支持。对于 Xorg 应用程序,应用程序或窗口小部件工具包无需更改,因为 Xwayland 支持就足够了。
这些扩展已包含在 wayland-protocols 中,并受 xorg-xwayland 支持。
相关的扩展是
支持的 Wayland 合成器
- Mutter,GNOME 的合成器 自 3.28 版本起
- wlroots 支持 relative-pointer 和 pointer-constraints
- Kwin
支持的窗口小部件工具包
- GTK 自 3.22.18 版本起。
GTK 主题不工作
参见 https://github.com/swaywm/sway/wiki/GTK-3-settings-on-Wayland。
避免加载 NVIDIA 模块
在启动像 sway 这样的 Wayland 合成器之前,添加 __EGL_VENDOR_LIBRARY_FILENAMES=/usr/share/glvnd/egl_vendor.d/50_mesa.json
作为环境变量。
放大/表面缩放
屏幕放大问题尚未解决,一个拉取请求于 2022 年中期合并,提供了 wp-surface-scale 协议。
自内核 6.11.2 (AMD) 以来的 Wayland 延迟/卡顿
在这个问题在未来的内核版本中得到修补之前,一个解决方法是将 amdgpu.dcdebugmask=0x400
添加到 cmdline。
参见: https://community.frame.work/t/wayland-lag-stuttering-since-kernel-6-11-2/59422