O que é Wayland e o que isso significa para usuários do Linux?

Se você usa um desktop Linux, está interagindo com um servidor de exibição. Este pedaço crucial de software é responsável por desenhar tudo que você vê na sua tela - desde janelas e menus até o ponteiro do mouse. Durante décadas, o servidor de exibição Xorg (X11) foi o padrão. No entanto, à medida que as necessidades computacionais evoluíram, uma alternativa moderna chamada Wayland surgiu e está se tornando cada vez mais o novo padrão.

Este post explicará o que é Wayland, como ele funciona e como se compara ao Xorg.

O que é Wayland

Wayland é um protocolo de exibição moderno que especifica como as aplicações interagem com um servidor de exibição para renderizar gráficos e processar entradas do usuário, como cliques ou texto. Introduzido por volta de 2008 como uma alternativa mais leve, segura e eficiente ao Sistema de Janelas X (X), que dominou o Linux de 1984 até meados dos anos 2010, Wayland é otimizado para hardware e displays gráficos modernos. Embora o X continue em uso para algumas aplicações legadas (geralmente via XWayland), Wayland se tornou o padrão na maioria das distribuições Linux até 2025.

Diferentemente do X, que depende de um servidor de exibição separado como o Xorg, Wayland integra o servidor de exibição e o gerenciador de janelas em uma única entidade chamada compositor. Por exemplo, o GNOME usa seu compositor, Mutter, enquanto o KDE Plasma utiliza o KWin. Esses compositores se comunicam diretamente com o hardware gráfico, geralmente usando bibliotecas como libwayland (ou wlroots para compositores menores como o Sway), para escrever dados no framebuffer. Isso elimina a necessidade de um intermediário, como ocorre no Xorg, resultando em melhor desempenho e renderização mais suave.

Recursos do Wayland

• Um design mais simples e moderno que facilita desenvolvimento, manutenção e depuração
• Segurança aprimorada, isolando aplicações e impedindo que acessem os dados de entrada ou exibição uma da outra
• Redução das sobrecargas do sistema, permitindo baixa latência, gráficos mais suaves e menos rasgos na tela
• Suporte embutido para displays de alta DPI, escalonamento por monitor e escalonamento fracionário
• Um compositor integrado que proporciona efeitos visuais consistentes e desempenho de renderização melhorado
• Suporte nativo para telas sensíveis ao toque, gestos, canetas e outros dispositivos de entrada modernos
• Melhor sincronização com a exibição (VSync), reduzindo o flickering e artefatos visuais
• Evita complexidades legadas, facilitando o suporte a requisitos modernos de hardware e software

Como o Wayland Funciona

Os servidores de exibição fornecem informações ao kernel e ao hardware gráfico para que possam passar rapidamente as informações para a exibição. Eles recebem essas informações através de aplicações que se comunicam com eles usando seus respectivos protocolos. Uma aplicação projetada para funcionar com o X, por exemplo, não pode se comunicar com um servidor Wayland.

O Wayland resolve isso através de algo chamado XWayland, que atua como uma camada de compatibilidade que permite que a interação cliente-servidor do X seja traduzida em algo que o Wayland possa entender.

No Wayland, o servidor e o compositor são um e o mesmo. Cada ambiente de desktop que usa Wayland faz chamadas a uma biblioteca que implementa o protocolo Wayland para desenhar efeitos, como transparência, desfoque de janelas, animações de transição e sombras projetadas, que dão às janelas uma sensação de dimensão.

O Wayland traz todas essas funções mais perto do kernel, e você frequentemente sentirá isso pela suavidade que experimenta no ambiente gráfico.

Em vez de desenhar através do uso de um software de terceiros, o compositor Wayland chama o que é conhecido como o Gerenciador de Rendimento Direto (DRM) no kernel para desenhar as coisas.

Você pode notar que no Wayland, os passos são muito mais simples e o processo direto. Isso resulta em um maior desempenho em situações graficamente intensas e facilita para os desenvolvedores criar aplicações que rodem sob este protocolo.

Como Experimentar o Wayland

Muitas distribuições Linux modernas - especialmente aquelas que usam versões recentes do GNOME ou KDE Plasma - agora usam o Wayland como servidor de exibição padrão.

A partir do Ubuntu 24.04 LTS (Noble Numbat), o Wayland é o servidor de exibição padrão na maioria dos sistemas, particularmente aqueles com gráficos Intel ou AMD. Se você estiver usando uma GPU NVIDIA, o sistema ainda será padrão para o Wayland. No entanto, se ainda não estiver funcionando, siga este guia detalhado e faça o Wayland funcionar na placa gráfica Nvidia.

Para verificar se você está usando Wayland ou Xorg, abra um terminal e execute:

echo $XDG_SESSION_TYPE

Se a saída for Wayland, você já está no Wayland. Você está rodando o Xorg se disser x11.

Se você estiver no Xorg, geralmente pode fazer a transição para o Wayland a partir da tela de login. Procure um ícone de engrenagem ou menu de sessão (geralmente próximo ao botão Entrar), clique nele e selecione Ubuntu ou Ubuntu no Wayland ou GNOME Classic. Então faça login como de costume.

Nota: Se você estiver executando uma sessão ao vivo (por exemplo, Ubuntu 24.04.1 de um pen drive USB), a opção para alternar entre Xorg e Wayland pode não estar disponível.

Em qualquer outra distribuição, se estiver usando uma versão atual do GNOME ou KDE Plasma, ela terá a opção de usar o Wayland.

Experimente o Wayland em Fedora e Arch Linux

O Fedora adotou completamente o Wayland como o servidor de exibição padrão para ambientes de desktop GNOME e KDE Plasma. Se você estiver usando uma versão recente do Fedora, provavelmente já está no Wayland. O processo para verificar ou alternar entre Wayland e X11 é semelhante ao do Ubuntu. Basta sair, clicar no ícone de engrenagem na tela de login e escolher a sessão apropriada.

No Arch Linux e para usuários do GNOME, nenhuma configuração adicional é necessária além de instalar os pacotes gnome e gnome-session, já que o gerenciador de exibição padrão (GDM) suporta Wayland por padrão.

sudo pacman -S gnome gnome-session

Os usuários do KDE Plasma devem instalar os pacotes plasma e plasma-workspace-wayland para habilitar o suporte ao Wayland.

sudo pacman -S plasma plasma-workspace-wayland

Em ambos os casos, você também deve instalar o pacote xorg-xwayland para garantir compatibilidade com aplicações que ainda dependem do X11.

sudo pacman -S xorg-xwayland

Após instalar os pacotes necessários, selecione a sessão Wayland no menu de sessão do gerenciador de exibição na tela de login.

Para suporte aprimorado com aplicações Qt e GLFW, considere instalar qt5-wayland, qt6-wayland e glfw-wayland. Além disso, se você enfrentar problemas ao executar o KDE no Wayland, pode abrir o console de depuração do KWin e diagnosticar problemas:

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

Assim que tudo estiver configurado, seu sistema deve estar pronto para rodar no Wayland, com a capacidade de executar aplicações legadas do X11.

Wayland vs. Xorg: Principais Diferenças

Wayland e Xorg (também conhecido como X11) diferem fundamentalmente tanto em arquitetura quanto em filosofia de design. O Xorg, sendo o sistema mais antigo, usa um modelo cliente-servidor onde o servidor X manipula entrada e saída. Ele atua como um intermediário entre aplicações e hardware. Com o tempo, esse modelo se tornou inchado devido a inúmeras extensões e suporte legado, levando a ineficiências de desempenho e preocupações de segurança - como aplicações sendo capazes de espionar as entradas uma da outra.

Em contraste, o Wayland é projetado para ser mais simples e moderno. Ele elimina a necessidade de um servidor de exibição separado ao permitir que clientes (aplicações) se comuniquem diretamente com o compositor. O compositor gerencia tanto a renderização quanto a exibição, o que traz segurança e desempenho melhorados.

Outra diferença importante é como cada sistema gerencia a saída e entrada gráfica. O Xorg depende fortemente de gerenciadores de janelas e compositores externos como Compiz ou Mutter. O Wayland, por outro lado, integra o compositor diretamente, reduzindo latência e rasgos na tela.

Você Deve Usar Wayland

O suporte para Wayland cresceu continuamente. Ambientes de desktop como Cinnamon, XFCE e MATE começaram a adicionar suporte ao Wayland, e muitos gerenciadores de janelas leves agora oferecem versões compatíveis com Wayland. Ferramentas como Sway (para usuários do i3), dwl (baseado no dwm) e novas como Hyprland são projetadas especificamente para o Wayland e trazem recursos modernos, como animações mais suaves.

Ainda assim, o Wayland não é perfeito. Algumas ferramentas familiares, como xkill, não funcionam devido à maneira diferente como o Wayland lida com janelas. Também há bugs ou limitações ocasionais com base na configuração do seu hardware e software. Aplicações mais antigas que não foram mantidas há anos podem não funcionar bem sem o Xorg.

Conclusão

Se a sua configuração atual está funcionando bem, não há razão urgente para mudar - basta continuar usando o que funciona. Mas se você estiver enfrentando problemas como congelamentos ou movimento de tela picotado, pode valer a pena experimentar o outro servidor de exibição. Às vezes, um simplesmente funciona melhor que o outro, com base no seu hardware e drivers. Se as coisas não estiverem funcionando conforme o esperado, mudar os sistemas de exibição pode ajudar a resolver o problema.