Addressing global removal race in Wayland

摘要

深度解析Wayland协议中全局对象移除的竞争条件及解决方案。全球对象（Global objects）是Wayland的核心抽象，用于宣布支持的协议或半临时对象（如可用输出）。虽然添加新全局对象没有问题，但移除全局对象是一个竞争过程，处理不当会导致应用程序崩溃。

技术细节

竞争条件详解

• Compositior 检测到新输出时，宣布相应的 wl_output 全局对象
• 感兴趣的客户端绑定该 wl_output 并接收输出信息
• 当移除 wl_output 时，理想情况下客户端应停止使用或绑定它
• 问题：如果在全局对象移除的同时，客户端尝试绑定，会导致协议错误

第一次尝试：定时器方案

• 思路：延迟销毁全局对象，给客户端时间处理移除事件
• 问题：使用定时器销毁，但 Linux 睡眠时单调时钟会前进
• 结果：计算机唤醒后定时器可能立即超时，仍有客户端未完成绑定
• 结论：有所帮助但未能完全解决问题

第二次尝试：wl_fixes 接口

• 引入 wl_fixes 接口绕过 wl_registry 冻结的限制
• 协议变更：客户端需在收到 wl_registry.global_remove 事件后发送 ack 请求
• Compositor 收到所有客户端的 ack 后才能安全销毁全局对象
• 注意事项：所有客户端都必须正确响应，否则会积累"僵尸"全局对象

客户端修改

以下项目已添加对 wl_fixes.ack_global_remove 的支持：

• Qt: Code Review
• GTK3: Merge Request
• GTK4: Merge Request
• SDL: PR #15203
• Xwayland: Merge Request
• Mesa: Merge Request
• Chromium: Review
• Firefox: Phabricator
• wayland-rs: PR #887

Compositor 修改

• libwayland-server 提供辅助函数
• Compositor 实现 wl_fixes.ack_global_remove 请求
• 调用 wl_global_remove() 设置 "withdrawn" 回调
• libwayland-server 在安全时调用 withdrawn 回调
• Compositor 然后调用 wl_global_destroy()

结论

虽然从一开始就可以用不同的方式宣布可用输出（不是作为全局对象），但 wl_output 确实暴露了 Wayland 核心协议中的一些缺陷，这些缺陷并不简单，并导致了各种客户端崩溃。通过本文描述的工作，希望 Wayland 会话变得更加可靠，更少的应用程序会意外崩溃。

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