2025年5月28日 星期三

x11和wayland誰佔用記憶體比較少,效能比較好

針對 嵌入式設備資源有限的系統,選擇 X11 或 Wayland 會影響系統效能與穩定性。以下是從 記憶體佔用、效能、延遲、啟動速度、Qt 整合程度 等多面向的比較。


 1. 記憶體佔用:Wayland 通常較低

項目WaylandX11
基本架構現代化、模組化、最小核心過去累積多功能,龐大
使用最小 compositor(如 weston, cage)時佔用小,~10–50MBXorg 本身就約 50–100MB(無桌面環境)
搭配桌面環境(GNOME/KDE)增加不少,GNOME Wayland >200MBGNOME X11 類似甚至稍低
➤ 小結Wayland 較省 RAM(在最小配置下)X11 偏重,但成熟

2. 效能(繪圖速度、延遲):Wayland 通常表現更好,但不總是

項目WaylandX11
Frame latency(幀延遲)較低(合成器直接控制輸出)較高(透過 X server 中介)
螢幕更新效率(無撕裂)支援 VSync、zero-copy(新 GPU)有撕裂風險,需額外處理
OpenGL 效能直接支援 GPU buffer sharing較多轉換、效率較差
嵌入式 GPU(如 Raspberry Pi)✅ Weston 對 DRM 支援好❌ X11 通常需額外合成
➤ 小結✅ Wayland 在支援良好平台上效能更好❌ X11 有中介延遲與轉譯負擔

 3. 啟動速度:Wayland 較快

項目WaylandX11
啟動流程compositor 直接啟動需啟動 Xorg、WM、應用
headless/kiosk 啟動時間幾百毫秒至 1 秒往往要 2–3 秒以上
➤ 小結✅ 輕量化 Wayland 啟動快❌ X11 架構偏老啟動慢

4. Qt 整合與穩定性:X11 更成熟、Wayland 新但還不完美

項目WaylandX11
Qt 支援狀況好(QtWayland 完整)但個別功能偶有問題非常穩定成熟
複雜視窗功能(如拖放、多視窗、clipboard)需要 compositor 支援,實作不一基本都有
舊應用相容性❌ 常需改程式✅ 直接可用
➤ 小結✅ Wayland + Qt 越來越好,但需測試✅ X11 支援最穩定可靠

總結對比表(嵌入式 / 單一 Qt 應用環境)

項目WaylandX11
🔋 記憶體佔用✅ 較低(尤其 weston、cage)❌ 較高(Xorg 本身較重)
⚙️ 圖形效能✅ 較高,延遲低、撕裂少❌ 有效能瓶頸
🕒 啟動速度✅ 快(可秒啟)❌ 慢(程序多)
🛠️ Qt 整合與穩定性🟡 漸佳,但需測試與搭配 compositor✅ 非常穩定、支援齊全
📦 相容舊程式❌ 通常需重寫或改參數✅ 幾乎無痛運行
💻 工具/開發成熟度🟡 新興中,尚未統一✅ 非常成熟,工具眾多

建議:

Wayland 的情況:

  • 嵌入式、kiosk、單一 Qt app

  • 你希望極致輕量、省記憶體

  • 用新一點的 GPU / 驅動,支援好 Wayland(如 i.MX8、Raspberry Pi 4)

X11 的情況:

  • 需要多視窗、多應用協同

  • 要相容舊程式(甚至使用 x11vnc、X11 forwarding)

  • 你不需要極致優化(例如跑在 PC 而不是嵌入式板子)



什麼是 Compositor(合成器)

Wayland 架構中:

Compositor 是一個負責「顯示管理」的程式,它接收所有應用程式繪製的畫面,然後組合(合成)起來顯示在螢幕上。

換句話說,它:

  • 管理視窗的顯示位置、大小、疊放順序

  • 接收輸入事件(滑鼠、鍵盤)並分發給對應的應用

  • 控制螢幕的繪製、合成畫面(compositing)

  • 管理多顯示器、vsync、動畫等


🔧 在 X11 和 Wayland 的差別

項目X11Wayland
顯示核心Xorg(X server)Compositor
合成誰處理視窗管理器/外掛(如 compton)Compositor 一手包辦
範例程式Xorg + openboxweston, sway, cage, wayfire

你的需求:「A 程式啟動 B 程式」——需要什麼?

你如果想在 Wayland 環境下執行多個程式,同時管理多個視窗,那你:

需要一個支援多視窗的 compositor。

例如:

Compositor是否支援多視窗適合用途
weston✅ 是官方範例,適合開發與測試
sway✅ 是輕量級 i3-like 窗口管理器
wayfire✅ 是輕量視窗合成器,有桌面動畫
cage❌ 否僅支援單視窗,適合 kiosk 模式



如果你 沒有使用支援多視窗的 compositor,就會有問題

例如使用 cage(kiosk-only)時,它只允許一個全螢幕應用,你啟動第二個就會出錯或覆蓋前一個。


建議方案(你要跑多個 Qt 應用):

組件建議
顯示系統Wayland
Compositorweston(或 sway
啟動程式startx / weston-launch / systemd
多程式協作使用 QProcess, fork/exec, 或 shell script

沒有留言:

張貼留言