Phoenix - server X modern yang ditulis ulang sepenuhnya dari nol dengan Zig

• Phoenix adalah server X baru yang ditulis sepenuhnya dari nol dengan bahasa Zig tanpa melakukan fork dari Xorg yang ada, dengan tujuan menjadi alternatif modern
• Saat ini, Phoenix dapat menjalankan aplikasi sederhana yang menggunakan grafis GLX, EGL, dan Vulkan secara nested di dalam server X yang sudah ada, dan belum mendukung mode standalone
• Demi kesederhanaan, Phoenix hanya mendukung aplikasi yang ditulis dalam 20 tahun terakhir dan perangkat keras dalam 15 tahun terakhir, serta bekerja tanpa antarmuka driver server
• Untuk meningkatkan keamanan, pesan protokol diparsing secara otomatis, dan akses antar aplikasi dibatasi dengan struktur isolasi berbasis permintaan izin
• Mendukung teknologi modern seperti HDR, VRR, multi-monitor, dan compositor bawaan, serta merencanakan kompatibilitas Wayland dan perluasan protokol X11

---

Gambaran umum Phoenix

• Phoenix adalah server X modern untuk menggantikan server Xorg, sebuah implementasi yang sepenuhnya ditulis ulang dengan bahasa Zig
  • Bukan fork dari Xorg, dan mengarah pada struktur yang lebih sederhana dan aman
• Saat ini belum sepenuhnya siap dipakai, dan hanya mendukung mode nested di dalam server X yang sudah ada
  • Dapat melakukan rendering berakselerasi perangkat keras berbasis GLX, EGL, dan Vulkan

Tujuan

Kesederhanaan

• Server ini dibuat lebih sederhana daripada Xorg, dengan hanya mendukung sebagian dari protokol X11
  • Hanya mencakup fitur yang dibutuhkan aplikasi yang ditulis dalam 20 tahun terakhir
• Menargetkan hanya perangkat keras dalam 15 tahun terakhir yang mendukung Linux DRM dan Mesa GBM
• Tidak menggunakan antarmuka driver server terpisah seperti Xorg
  • Strukturnya mirip dengan compositor Wayland

Keamanan

• Menjamin keamanan melalui parsing otomatis pesan protokol
  • Melalui opsi build Zig ReleaseSafe, perilaku ilegal seperti indeks array yang melewati batas dapat dideteksi otomatis
• Secara default aplikasi dijalankan dalam isolasi antar aplikasi
  • Interaksi dengan aplikasi lain hanya dimungkinkan melalui permintaan izin GUI atau izin yang telah diberikan sebelumnya
  • Contoh: aplikasi perekam layar hanya dapat merekam jendela yang ditentukan
• Saat akses dibatasi, klien menerima data dummy alih-alih error
• Shortcut global berfungsi bila menyertakan tombol modifier seperti ctrl, shift, dan lainnya
  • Jika ingin memakai shortcut global tanpa modifier, diperlukan izin eksplisit
• Melalui opsi tertentu, perilakunya dapat diubah agar sama seperti Xorg

Dukungan teknologi modern

• Mendukung teknologi display modern seperti multi-monitor, refresh rate yang berbeda, VRR, dan HDR
• Alih-alih satu framebuffer tunggal, tiap display diproses secara independen

Peningkatan pemrosesan grafis

• Secara default menyediakan rendering tanpa tearing dan compositor bawaan
  • Akan dinonaktifkan otomatis bila menjalankan compositor eksternal (seperti picom)
  • Jika aplikasi fullscreen mematikan vsync, perilaku akan disesuaikan untuk aplikasi tersebut
• Menargetkan pengurangan latensi vsync dan compositor

Standar baru

• Mendefinisikan dan mendokumentasikan properti DPI per monitor (randr property)
  • Aplikasi dapat melakukan penskalaan konten sesuai DPI tiap monitor

Ekstensi protokol X11

• Jika diperlukan fitur baru seperti HDR, Phoenix berencana menambahkan ekstensi protokol X11

Kompatibilitas Wayland

• Mempertimbangkan kemungkinan adanya aplikasi yang hanya mendukung Wayland
  • Phoenix dapat mendukung Wayland secara langsung, atau dijalankan melalui bridge Wayland–X11 (misalnya 12to11)

Server display nested

• Dapat berjalan secara nested dengan akselerasi perangkat keras di dalam X11 atau Wayland
  • Berguna untuk debugging Phoenix serta pengujian window manager dan compositor
  • Di lingkungan Wayland, dapat dimanfaatkan sebagai server alternatif untuk Xwayland

Bukan tujuan (Non-goals)

• Bukan bertujuan menjadi pengganti total server Xorg
  • Xorg tetap mempertahankan lebih banyak fitur X11 dan dukungan perangkat keras lawas
• Beberapa screen X11 tidak didukung (hanya multi-monitor yang didukung)
• Pemanggilan GrabServer tidak berlaku
• Klien/server endian-swap akan ditinjau ulang bila diperlukan
• Tidak mendukung GLX tidak langsung (rendering jarak jauh)
  • Kompleksitasnya tinggi, dan streaming jarak jauh lebih efisien
  • Jika perlu, rendering jarak jauh dimungkinkan melalui proxy GLX

Perbedaan dengan protokol X11

• Sebagian protokol inti X11, seperti fitur terkait font, belum diimplementasikan
• Encoding string secara default menggunakan UTF-8
  • Namun ada pengecualian jika protokol secara eksplisit menetapkan ISO Latin-1

Instalasi dan build

• Perintah instalasi:

  zig build -Doptimize=ReleaseSafe
  sudo zig build install -p /usr/local -Doptimize=ReleaseSafe
  

• Penghapusan harus dilakukan manual dengan menghapus /usr/local/bin/phoenix
• Build untuk pengembangan:

  zig build
  

  • Biner hasil: ./zig-out/bin/phoenix
  • Dapat menjalankan dan melakukan build sekaligus: zig build run

Pembuatan dokumentasi protokol X11

• Perintah: zig build -Dgenerate-docs=true
  • Hasil: file .txt dibuat di dalam ./zig-out/protocol/
  • Ini adalah dokumentasi yang dibuat otomatis dengan gaya dokumen resmi, dan fitur ini masih dalam pengembangan

Dependensi

• Zig 0.14.1
• x11 (xcb) — untuk mode nested X11 (-Dbackends=x11)
• wayland (wayland-client, wayland-egl) — untuk mode nested Wayland (-Dbackends=wayland, saat ini belum didukung)
• drm (libdrm, gbm) — untuk mode standalone (-Dbackends=drm, saat ini belum didukung)
• OpenGL (libglvnd) — menyediakan gl dan egl