]> git.mdlowis.com Git - proto/labwc.git/commitdiff
Import tinywl.c
authorJohan Malm <jgm323@gmail.com>
Sat, 11 May 2019 20:26:59 +0000 (21:26 +0100)
committerJohan Malm <jgm323@gmail.com>
Sat, 11 May 2019 20:26:59 +0000 (21:26 +0100)
From wlroots 0.6.0

Makefile [new file with mode: 0644]
tinywl.c [new file with mode: 0644]

diff --git a/Makefile b/Makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3613c78
--- /dev/null
+++ b/Makefile
@@ -0,0 +1,28 @@
+CFLAGS  += -g -O3 -Wall -std=c99 -I. -DWLR_USE_UNSTABLE
+CFLAGS  += `pkg-config --cflags wlroots wayland-server xkbcommon`
+CFLAGS  += -Wextra -Wno-format-zero-length -Wold-style-definition -Woverflow \
+           -Wpointer-arith -Wstrict-prototypes -Wvla -Wunused-result \
+           -Wno-unused-parameter
+
+LDFLAGS += `pkg-config --libs wlroots wayland-server xkbcommon`
+
+ASAN_FLAGS = -O0 -fsanitize=address -fno-common -fno-omit-frame-pointer -rdynamic
+CFLAGS    += $(ASAN_FLAGS)
+LDFLAGS   += $(ASAN_FLAGS) -fuse-ld=gold
+
+WP = `pkg-config --variable=pkgdatadir wayland-protocols`
+WS = `pkg-config --variable=wayland_scanner wayland-scanner`
+
+all: tinywl
+
+tinywl: xdg-shell-protocol.o tinywl.o
+       $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^ $(LDFLAGS)
+
+xdg-shell-protocol.h:
+       $(WS) server-header $(WP)/stable/xdg-shell/xdg-shell.xml $@
+
+xdg-shell-protocol.c: xdg-shell-protocol.h
+       $(WS) private-code $(WP)/stable/xdg-shell/xdg-shell.xml $@
+
+clean:
+       rm -f tinywl xdg-shell-protocol.* *.o
diff --git a/tinywl.c b/tinywl.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ca5cdc9
--- /dev/null
+++ b/tinywl.c
@@ -0,0 +1,943 @@
+#define _POSIX_C_SOURCE 200112L
+#include <getopt.h>
+#include <stdbool.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <stdio.h>
+#include <time.h>
+#include <unistd.h>
+#include <wayland-server.h>
+#include <wlr/backend.h>
+#include <wlr/render/wlr_renderer.h>
+#include <wlr/types/wlr_cursor.h>
+#include <wlr/types/wlr_compositor.h>
+#include <wlr/types/wlr_data_device.h>
+#include <wlr/types/wlr_input_device.h>
+#include <wlr/types/wlr_keyboard.h>
+#include <wlr/types/wlr_matrix.h>
+#include <wlr/types/wlr_output.h>
+#include <wlr/types/wlr_output_layout.h>
+#include <wlr/types/wlr_pointer.h>
+#include <wlr/types/wlr_seat.h>
+#include <wlr/types/wlr_xcursor_manager.h>
+#include <wlr/types/wlr_xdg_shell.h>
+#include <wlr/util/log.h>
+#include <xkbcommon/xkbcommon.h>
+
+/* For brevity's sake, struct members are annotated where they are used. */
+enum tinywl_cursor_mode {
+       TINYWL_CURSOR_PASSTHROUGH,
+       TINYWL_CURSOR_MOVE,
+       TINYWL_CURSOR_RESIZE,
+};
+
+struct tinywl_server {
+       struct wl_display *wl_display;
+       struct wlr_backend *backend;
+       struct wlr_renderer *renderer;
+
+       struct wlr_xdg_shell *xdg_shell;
+       struct wl_listener new_xdg_surface;
+       struct wl_list views;
+
+       struct wlr_cursor *cursor;
+       struct wlr_xcursor_manager *cursor_mgr;
+       struct wl_listener cursor_motion;
+       struct wl_listener cursor_motion_absolute;
+       struct wl_listener cursor_button;
+       struct wl_listener cursor_axis;
+       struct wl_listener cursor_frame;
+
+       struct wlr_seat *seat;
+       struct wl_listener new_input;
+       struct wl_listener request_cursor;
+       struct wl_list keyboards;
+       enum tinywl_cursor_mode cursor_mode;
+       struct tinywl_view *grabbed_view;
+       double grab_x, grab_y;
+       int grab_width, grab_height;
+       uint32_t resize_edges;
+
+       struct wlr_output_layout *output_layout;
+       struct wl_list outputs;
+       struct wl_listener new_output;
+};
+
+struct tinywl_output {
+       struct wl_list link;
+       struct tinywl_server *server;
+       struct wlr_output *wlr_output;
+       struct wl_listener frame;
+};
+
+struct tinywl_view {
+       struct wl_list link;
+       struct tinywl_server *server;
+       struct wlr_xdg_surface *xdg_surface;
+       struct wl_listener map;
+       struct wl_listener unmap;
+       struct wl_listener destroy;
+       struct wl_listener request_move;
+       struct wl_listener request_resize;
+       bool mapped;
+       int x, y;
+};
+
+struct tinywl_keyboard {
+       struct wl_list link;
+       struct tinywl_server *server;
+       struct wlr_input_device *device;
+
+       struct wl_listener modifiers;
+       struct wl_listener key;
+};
+
+static void focus_view(struct tinywl_view *view, struct wlr_surface *surface) {
+       /* Note: this function only deals with keyboard focus. */
+       if (view == NULL) {
+               return;
+       }
+       struct tinywl_server *server = view->server;
+       struct wlr_seat *seat = server->seat;
+       struct wlr_surface *prev_surface = seat->keyboard_state.focused_surface;
+       if (prev_surface == surface) {
+               /* Don't re-focus an already focused surface. */
+               return;
+       }
+       if (prev_surface) {
+               /*
+                * Deactivate the previously focused surface. This lets the client know
+                * it no longer has focus and the client will repaint accordingly, e.g.
+                * stop displaying a caret.
+                */
+               struct wlr_xdg_surface *previous = wlr_xdg_surface_from_wlr_surface(
+                                       seat->keyboard_state.focused_surface);
+               wlr_xdg_toplevel_set_activated(previous, false);
+       }
+       struct wlr_keyboard *keyboard = wlr_seat_get_keyboard(seat);
+       /* Move the view to the front */
+       wl_list_remove(&view->link);
+       wl_list_insert(&server->views, &view->link);
+       /* Activate the new surface */
+       wlr_xdg_toplevel_set_activated(view->xdg_surface, true);
+       /*
+        * Tell the seat to have the keyboard enter this surface. wlroots will keep
+        * track of this and automatically send key events to the appropriate
+        * clients without additional work on your part.
+        */
+       wlr_seat_keyboard_notify_enter(seat, view->xdg_surface->surface,
+               keyboard->keycodes, keyboard->num_keycodes, &keyboard->modifiers);
+}
+
+static void keyboard_handle_modifiers(
+               struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is raised when a modifier key, such as shift or alt, is
+        * pressed. We simply communicate this to the client. */
+       struct tinywl_keyboard *keyboard =
+               wl_container_of(listener, keyboard, modifiers);
+       /*
+        * A seat can only have one keyboard, but this is a limitation of the
+        * Wayland protocol - not wlroots. We assign all connected keyboards to the
+        * same seat. You can swap out the underlying wlr_keyboard like this and
+        * wlr_seat handles this transparently.
+        */
+       wlr_seat_set_keyboard(keyboard->server->seat, keyboard->device);
+       /* Send modifiers to the client. */
+       wlr_seat_keyboard_notify_modifiers(keyboard->server->seat,
+               &keyboard->device->keyboard->modifiers);
+}
+
+static bool handle_keybinding(struct tinywl_server *server, xkb_keysym_t sym) {
+       /*
+        * Here we handle compositor keybindings. This is when the compositor is
+        * processing keys, rather than passing them on to the client for its own
+        * processing.
+        *
+        * This function assumes Alt is held down.
+        */
+       switch (sym) {
+       case XKB_KEY_Escape:
+               wl_display_terminate(server->wl_display);
+               break;
+       case XKB_KEY_F1:
+               /* Cycle to the next view */
+               if (wl_list_length(&server->views) < 2) {
+                       break;
+               }
+               struct tinywl_view *current_view = wl_container_of(
+                       server->views.next, current_view, link);
+               struct tinywl_view *next_view = wl_container_of(
+                       current_view->link.next, next_view, link);
+               focus_view(next_view, next_view->xdg_surface->surface);
+               /* Move the previous view to the end of the list */
+               wl_list_remove(&current_view->link);
+               wl_list_insert(server->views.prev, &current_view->link);
+               break;
+       default:
+               return false;
+       }
+       return true;
+}
+
+static void keyboard_handle_key(
+               struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is raised when a key is pressed or released. */
+       struct tinywl_keyboard *keyboard =
+               wl_container_of(listener, keyboard, key);
+       struct tinywl_server *server = keyboard->server;
+       struct wlr_event_keyboard_key *event = data;
+       struct wlr_seat *seat = server->seat;
+
+       /* Translate libinput keycode -> xkbcommon */
+       uint32_t keycode = event->keycode + 8;
+       /* Get a list of keysyms based on the keymap for this keyboard */
+       const xkb_keysym_t *syms;
+       int nsyms = xkb_state_key_get_syms(
+                       keyboard->device->keyboard->xkb_state, keycode, &syms);
+
+       bool handled = false;
+       uint32_t modifiers = wlr_keyboard_get_modifiers(keyboard->device->keyboard);
+       if ((modifiers & WLR_MODIFIER_ALT) && event->state == WLR_KEY_PRESSED) {
+               /* If alt is held down and this button was _pressed_, we attempt to
+                * process it as a compositor keybinding. */
+               for (int i = 0; i < nsyms; i++) {
+                       handled = handle_keybinding(server, syms[i]);
+               }
+       }
+
+       if (!handled) {
+               /* Otherwise, we pass it along to the client. */
+               wlr_seat_set_keyboard(seat, keyboard->device);
+               wlr_seat_keyboard_notify_key(seat, event->time_msec,
+                       event->keycode, event->state);
+       }
+}
+
+static void server_new_keyboard(struct tinywl_server *server,
+               struct wlr_input_device *device) {
+       struct tinywl_keyboard *keyboard =
+               calloc(1, sizeof(struct tinywl_keyboard));
+       keyboard->server = server;
+       keyboard->device = device;
+
+       /* We need to prepare an XKB keymap and assign it to the keyboard. This
+        * assumes the defaults (e.g. layout = "us"). */
+       struct xkb_rule_names rules = { 0 };
+       struct xkb_context *context = xkb_context_new(XKB_CONTEXT_NO_FLAGS);
+       struct xkb_keymap *keymap = xkb_map_new_from_names(context, &rules,
+               XKB_KEYMAP_COMPILE_NO_FLAGS);
+
+       wlr_keyboard_set_keymap(device->keyboard, keymap);
+       xkb_keymap_unref(keymap);
+       xkb_context_unref(context);
+       wlr_keyboard_set_repeat_info(device->keyboard, 25, 600);
+
+       /* Here we set up listeners for keyboard events. */
+       keyboard->modifiers.notify = keyboard_handle_modifiers;
+       wl_signal_add(&device->keyboard->events.modifiers, &keyboard->modifiers);
+       keyboard->key.notify = keyboard_handle_key;
+       wl_signal_add(&device->keyboard->events.key, &keyboard->key);
+
+       wlr_seat_set_keyboard(server->seat, device);
+
+       /* And add the keyboard to our list of keyboards */
+       wl_list_insert(&server->keyboards, &keyboard->link);
+}
+
+static void server_new_pointer(struct tinywl_server *server,
+               struct wlr_input_device *device) {
+       /* We don't do anything special with pointers. All of our pointer handling
+        * is proxied through wlr_cursor. On another compositor, you might take this
+        * opportunity to do libinput configuration on the device to set
+        * acceleration, etc. */
+       wlr_cursor_attach_input_device(server->cursor, device);
+}
+
+static void server_new_input(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is raised by the backend when a new input device becomes
+        * available. */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, new_input);
+       struct wlr_input_device *device = data;
+       switch (device->type) {
+       case WLR_INPUT_DEVICE_KEYBOARD:
+               server_new_keyboard(server, device);
+               break;
+       case WLR_INPUT_DEVICE_POINTER:
+               server_new_pointer(server, device);
+               break;
+       default:
+               break;
+       }
+       /* We need to let the wlr_seat know what our capabilities are, which is
+        * communiciated to the client. In TinyWL we always have a cursor, even if
+        * there are no pointer devices, so we always include that capability. */
+       uint32_t caps = WL_SEAT_CAPABILITY_POINTER;
+       if (!wl_list_empty(&server->keyboards)) {
+               caps |= WL_SEAT_CAPABILITY_KEYBOARD;
+       }
+       wlr_seat_set_capabilities(server->seat, caps);
+}
+
+static void seat_request_cursor(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       struct tinywl_server *server = wl_container_of(
+                       listener, server, request_cursor);
+       /* This event is rasied by the seat when a client provides a cursor image */
+       struct wlr_seat_pointer_request_set_cursor_event *event = data;
+       struct wlr_seat_client *focused_client =
+               server->seat->pointer_state.focused_client;
+       /* This can be sent by any client, so we check to make sure this one is
+        * actually has pointer focus first. */
+       if (focused_client == event->seat_client) {
+               /* Once we've vetted the client, we can tell the cursor to use the
+                * provided surface as the cursor image. It will set the hardware cursor
+                * on the output that it's currently on and continue to do so as the
+                * cursor moves between outputs. */
+               wlr_cursor_set_surface(server->cursor, event->surface,
+                               event->hotspot_x, event->hotspot_y);
+       }
+}
+
+static bool view_at(struct tinywl_view *view,
+               double lx, double ly, struct wlr_surface **surface,
+               double *sx, double *sy) {
+       /*
+        * XDG toplevels may have nested surfaces, such as popup windows for context
+        * menus or tooltips. This function tests if any of those are underneath the
+        * coordinates lx and ly (in output Layout Coordinates). If so, it sets the
+        * surface pointer to that wlr_surface and the sx and sy coordinates to the
+        * coordinates relative to that surface's top-left corner.
+        */
+       double view_sx = lx - view->x;
+       double view_sy = ly - view->y;
+
+       struct wlr_surface_state *state = &view->xdg_surface->surface->current;
+
+       double _sx, _sy;
+       struct wlr_surface *_surface = NULL;
+       _surface = wlr_xdg_surface_surface_at(
+                       view->xdg_surface, view_sx, view_sy, &_sx, &_sy);
+
+       if (_surface != NULL) {
+               *sx = _sx;
+               *sy = _sy;
+               *surface = _surface;
+               return true;
+       }
+
+       return false;
+}
+
+static struct tinywl_view *desktop_view_at(
+               struct tinywl_server *server, double lx, double ly,
+               struct wlr_surface **surface, double *sx, double *sy) {
+       /* This iterates over all of our surfaces and attempts to find one under the
+        * cursor. This relies on server->views being ordered from top-to-bottom. */
+       struct tinywl_view *view;
+       wl_list_for_each(view, &server->views, link) {
+               if (view_at(view, lx, ly, surface, sx, sy)) {
+                       return view;
+               }
+       }
+       return NULL;
+}
+
+static void process_cursor_move(struct tinywl_server *server, uint32_t time) {
+       /* Move the grabbed view to the new position. */
+       server->grabbed_view->x = server->cursor->x - server->grab_x;
+       server->grabbed_view->y = server->cursor->y - server->grab_y;
+}
+
+static void process_cursor_resize(struct tinywl_server *server, uint32_t time) {
+       /*
+        * Resizing the grabbed view can be a little bit complicated, because we
+        * could be resizing from any corner or edge. This not only resizes the view
+        * on one or two axes, but can also move the view if you resize from the top
+        * or left edges (or top-left corner).
+        *
+        * Note that I took some shortcuts here. In a more fleshed-out compositor,
+        * you'd wait for the client to prepare a buffer at the new size, then
+        * commit any movement that was prepared.
+        */
+       struct tinywl_view *view = server->grabbed_view;
+       double dx = server->cursor->x - server->grab_x;
+       double dy = server->cursor->y - server->grab_y;
+       double x = view->x;
+       double y = view->y;
+       int width = server->grab_width;
+       int height = server->grab_height;
+       if (server->resize_edges & WLR_EDGE_TOP) {
+               y = server->grab_y + dy;
+               height -= dy;
+               if (height < 1) {
+                       y += height;
+               }
+       } else if (server->resize_edges & WLR_EDGE_BOTTOM) {
+               height += dy;
+       }
+       if (server->resize_edges & WLR_EDGE_LEFT) {
+               x = server->grab_x + dx;
+               width -= dx;
+               if (width < 1) {
+                       x += width;
+               }
+       } else if (server->resize_edges & WLR_EDGE_RIGHT) {
+               width += dx;
+       }
+       view->x = x;
+       view->y = y;
+       wlr_xdg_toplevel_set_size(view->xdg_surface, width, height);
+}
+
+static void process_cursor_motion(struct tinywl_server *server, uint32_t time) {
+       /* If the mode is non-passthrough, delegate to those functions. */
+       if (server->cursor_mode == TINYWL_CURSOR_MOVE) {
+               process_cursor_move(server, time);
+               return;
+       } else if (server->cursor_mode == TINYWL_CURSOR_RESIZE) {
+               process_cursor_resize(server, time);
+               return;
+       }
+
+       /* Otherwise, find the view under the pointer and send the event along. */
+       double sx, sy;
+       struct wlr_seat *seat = server->seat;
+       struct wlr_surface *surface = NULL;
+       struct tinywl_view *view = desktop_view_at(server,
+                       server->cursor->x, server->cursor->y, &surface, &sx, &sy);
+       if (!view) {
+               /* If there's no view under the cursor, set the cursor image to a
+                * default. This is what makes the cursor image appear when you move it
+                * around the screen, not over any views. */
+               wlr_xcursor_manager_set_cursor_image(
+                               server->cursor_mgr, "left_ptr", server->cursor);
+       }
+       if (surface) {
+               bool focus_changed = seat->pointer_state.focused_surface != surface;
+               /*
+                * "Enter" the surface if necessary. This lets the client know that the
+                * cursor has entered one of its surfaces.
+                *
+                * Note that this gives the surface "pointer focus", which is distinct
+                * from keyboard focus. You get pointer focus by moving the pointer over
+                * a window.
+                */
+               wlr_seat_pointer_notify_enter(seat, surface, sx, sy);
+               if (!focus_changed) {
+                       /* The enter event contains coordinates, so we only need to notify
+                        * on motion if the focus did not change. */
+                       wlr_seat_pointer_notify_motion(seat, time, sx, sy);
+               }
+       } else {
+               /* Clear pointer focus so future button events and such are not sent to
+                * the last client to have the cursor over it. */
+               wlr_seat_pointer_clear_focus(seat);
+       }
+}
+
+static void server_cursor_motion(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is forwarded by the cursor when a pointer emits a _relative_
+        * pointer motion event (i.e. a delta) */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, cursor_motion);
+       struct wlr_event_pointer_motion *event = data;
+       /* The cursor doesn't move unless we tell it to. The cursor automatically
+        * handles constraining the motion to the output layout, as well as any
+        * special configuration applied for the specific input device which
+        * generated the event. You can pass NULL for the device if you want to move
+        * the cursor around without any input. */
+       wlr_cursor_move(server->cursor, event->device,
+                       event->delta_x, event->delta_y);
+       process_cursor_motion(server, event->time_msec);
+}
+
+static void server_cursor_motion_absolute(
+               struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is forwarded by the cursor when a pointer emits an _absolute_
+        * motion event, from 0..1 on each axis. This happens, for example, when
+        * wlroots is running under a Wayland window rather than KMS+DRM, and you
+        * move the mouse over the window. You could enter the window from any edge,
+        * so we have to warp the mouse there. There is also some hardware which
+        * emits these events. */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, cursor_motion_absolute);
+       struct wlr_event_pointer_motion_absolute *event = data;
+       wlr_cursor_warp_absolute(server->cursor, event->device, event->x, event->y);
+       process_cursor_motion(server, event->time_msec);
+}
+
+static void server_cursor_button(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is forwarded by the cursor when a pointer emits a button
+        * event. */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, cursor_button);
+       struct wlr_event_pointer_button *event = data;
+       /* Notify the client with pointer focus that a button press has occurred */
+       wlr_seat_pointer_notify_button(server->seat,
+                       event->time_msec, event->button, event->state);
+       double sx, sy;
+       struct wlr_seat *seat = server->seat;
+       struct wlr_surface *surface;
+       struct tinywl_view *view = desktop_view_at(server,
+                       server->cursor->x, server->cursor->y, &surface, &sx, &sy);
+       if (event->state == WLR_BUTTON_RELEASED) {
+               /* If you released any buttons, we exit interactive move/resize mode. */
+               server->cursor_mode = TINYWL_CURSOR_PASSTHROUGH;
+       } else {
+               /* Focus that client if the button was _pressed_ */
+               focus_view(view, surface);
+       }
+}
+
+static void server_cursor_axis(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is forwarded by the cursor when a pointer emits an axis event,
+        * for example when you move the scroll wheel. */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, cursor_axis);
+       struct wlr_event_pointer_axis *event = data;
+       /* Notify the client with pointer focus of the axis event. */
+       wlr_seat_pointer_notify_axis(server->seat,
+                       event->time_msec, event->orientation, event->delta,
+                       event->delta_discrete, event->source);
+}
+
+static void server_cursor_frame(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is forwarded by the cursor when a pointer emits an frame
+        * event. Frame events are sent after regular pointer events to group
+        * multiple events together. For instance, two axis events may happen at the
+        * same time, in which case a frame event won't be sent in between. */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, cursor_frame);
+       /* Notify the client with pointer focus of the frame event. */
+       wlr_seat_pointer_notify_frame(server->seat);
+}
+
+/* Used to move all of the data necessary to render a surface from the top-level
+ * frame handler to the per-surface render function. */
+struct render_data {
+       struct wlr_output *output;
+       struct wlr_renderer *renderer;
+       struct tinywl_view *view;
+       struct timespec *when;
+};
+
+static void render_surface(struct wlr_surface *surface,
+               int sx, int sy, void *data) {
+       /* This function is called for every surface that needs to be rendered. */
+       struct render_data *rdata = data;
+       struct tinywl_view *view = rdata->view;
+       struct wlr_output *output = rdata->output;
+
+       /* We first obtain a wlr_texture, which is a GPU resource. wlroots
+        * automatically handles negotiating these with the client. The underlying
+        * resource could be an opaque handle passed from the client, or the client
+        * could have sent a pixel buffer which we copied to the GPU, or a few other
+        * means. You don't have to worry about this, wlroots takes care of it. */
+       struct wlr_texture *texture = wlr_surface_get_texture(surface);
+       if (texture == NULL) {
+               return;
+       }
+
+       /* The view has a position in layout coordinates. If you have two displays,
+        * one next to the other, both 1080p, a view on the rightmost display might
+        * have layout coordinates of 2000,100. We need to translate that to
+        * output-local coordinates, or (2000 - 1920). */
+       double ox = 0, oy = 0;
+       wlr_output_layout_output_coords(
+                       view->server->output_layout, output, &ox, &oy);
+       ox += view->x + sx, oy += view->y + sy;
+
+       /* We also have to apply the scale factor for HiDPI outputs. This is only
+        * part of the puzzle, TinyWL does not fully support HiDPI. */
+       struct wlr_box box = {
+               .x = ox * output->scale,
+               .y = oy * output->scale,
+               .width = surface->current.width * output->scale,
+               .height = surface->current.height * output->scale,
+       };
+
+       /*
+        * Those familiar with OpenGL are also familiar with the role of matricies
+        * in graphics programming. We need to prepare a matrix to render the view
+        * with. wlr_matrix_project_box is a helper which takes a box with a desired
+        * x, y coordinates, width and height, and an output geometry, then
+        * prepares an orthographic projection and multiplies the necessary
+        * transforms to produce a model-view-projection matrix.
+        *
+        * Naturally you can do this any way you like, for example to make a 3D
+        * compositor.
+        */
+       float matrix[9];
+       enum wl_output_transform transform =
+               wlr_output_transform_invert(surface->current.transform);
+       wlr_matrix_project_box(matrix, &box, transform, 0,
+               output->transform_matrix);
+
+       /* This takes our matrix, the texture, and an alpha, and performs the actual
+        * rendering on the GPU. */
+       wlr_render_texture_with_matrix(rdata->renderer, texture, matrix, 1);
+
+       /* This lets the client know that we've displayed that frame and it can
+        * prepare another one now if it likes. */
+       wlr_surface_send_frame_done(surface, rdata->when);
+}
+
+static void output_frame(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This function is called every time an output is ready to display a frame,
+        * generally at the output's refresh rate (e.g. 60Hz). */
+       struct tinywl_output *output =
+               wl_container_of(listener, output, frame);
+       struct wlr_renderer *renderer = output->server->renderer;
+
+       struct timespec now;
+       clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &now);
+
+       /* wlr_output_attach_render makes the OpenGL context current. */
+       if (!wlr_output_attach_render(output->wlr_output, NULL)) {
+               return;
+       }
+       /* The "effective" resolution can change if you rotate your outputs. */
+       int width, height;
+       wlr_output_effective_resolution(output->wlr_output, &width, &height);
+       /* Begin the renderer (calls glViewport and some other GL sanity checks) */
+       wlr_renderer_begin(renderer, width, height);
+
+       float color[4] = {0.3, 0.3, 0.3, 1.0};
+       wlr_renderer_clear(renderer, color);
+
+       /* Each subsequent window we render is rendered on top of the last. Because
+        * our view list is ordered front-to-back, we iterate over it backwards. */
+       struct tinywl_view *view;
+       wl_list_for_each_reverse(view, &output->server->views, link) {
+               if (!view->mapped) {
+                       /* An unmapped view should not be rendered. */
+                       continue;
+               }
+               struct render_data rdata = {
+                       .output = output->wlr_output,
+                       .view = view,
+                       .renderer = renderer,
+                       .when = &now,
+               };
+               /* This calls our render_surface function for each surface among the
+                * xdg_surface's toplevel and popups. */
+               wlr_xdg_surface_for_each_surface(view->xdg_surface,
+                               render_surface, &rdata);
+       }
+
+       /* Hardware cursors are rendered by the GPU on a separate plane, and can be
+        * moved around without re-rendering what's beneath them - which is more
+        * efficient. However, not all hardware supports hardware cursors. For this
+        * reason, wlroots provides a software fallback, which we ask it to render
+        * here. wlr_cursor handles configuring hardware vs software cursors for you,
+        * and this function is a no-op when hardware cursors are in use. */
+       wlr_output_render_software_cursors(output->wlr_output, NULL);
+
+       /* Conclude rendering and swap the buffers, showing the final frame
+        * on-screen. */
+       wlr_renderer_end(renderer);
+       wlr_output_commit(output->wlr_output);
+}
+
+static void server_new_output(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is rasied by the backend when a new output (aka a display or
+        * monitor) becomes available. */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, new_output);
+       struct wlr_output *wlr_output = data;
+
+       /* Some backends don't have modes. DRM+KMS does, and we need to set a mode
+        * before we can use the output. The mode is a tuple of (width, height,
+        * refresh rate), and each monitor supports only a specific set of modes. We
+        * just pick the first, a more sophisticated compositor would let the user
+        * configure it or pick the mode the display advertises as preferred. */
+       if (!wl_list_empty(&wlr_output->modes)) {
+               struct wlr_output_mode *mode =
+                       wl_container_of(wlr_output->modes.prev, mode, link);
+               wlr_output_set_mode(wlr_output, mode);
+       }
+
+       /* Allocates and configures our state for this output */
+       struct tinywl_output *output =
+               calloc(1, sizeof(struct tinywl_output));
+       output->wlr_output = wlr_output;
+       output->server = server;
+       /* Sets up a listener for the frame notify event. */
+       output->frame.notify = output_frame;
+       wl_signal_add(&wlr_output->events.frame, &output->frame);
+       wl_list_insert(&server->outputs, &output->link);
+
+       /* Adds this to the output layout. The add_auto function arranges outputs
+        * from left-to-right in the order they appear. A more sophisticated
+        * compositor would let the user configure the arrangement of outputs in the
+        * layout. */
+       wlr_output_layout_add_auto(server->output_layout, wlr_output);
+
+       /* Creating the global adds a wl_output global to the display, which Wayland
+        * clients can see to find out information about the output (such as
+        * DPI, scale factor, manufacturer, etc). */
+       wlr_output_create_global(wlr_output);
+}
+
+static void xdg_surface_map(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* Called when the surface is mapped, or ready to display on-screen. */
+       struct tinywl_view *view = wl_container_of(listener, view, map);
+       view->mapped = true;
+       focus_view(view, view->xdg_surface->surface);
+}
+
+static void xdg_surface_unmap(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* Called when the surface is unmapped, and should no longer be shown. */
+       struct tinywl_view *view = wl_container_of(listener, view, unmap);
+       view->mapped = false;
+}
+
+static void xdg_surface_destroy(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* Called when the surface is destroyed and should never be shown again. */
+       struct tinywl_view *view = wl_container_of(listener, view, destroy);
+       wl_list_remove(&view->link);
+       free(view);
+}
+
+static void begin_interactive(struct tinywl_view *view,
+               enum tinywl_cursor_mode mode, uint32_t edges) {
+       /* This function sets up an interactive move or resize operation, where the
+        * compositor stops propegating pointer events to clients and instead
+        * consumes them itself, to move or resize windows. */
+       struct tinywl_server *server = view->server;
+       struct wlr_surface *focused_surface =
+               server->seat->pointer_state.focused_surface;
+       if (view->xdg_surface->surface != focused_surface) {
+               /* Deny move/resize requests from unfocused clients. */
+               return;
+       }
+       server->grabbed_view = view;
+       server->cursor_mode = mode;
+       struct wlr_box geo_box;
+       wlr_xdg_surface_get_geometry(view->xdg_surface, &geo_box);
+       if (mode == TINYWL_CURSOR_MOVE) {
+               server->grab_x = server->cursor->x - view->x;
+               server->grab_y = server->cursor->y - view->y;
+       } else {
+               server->grab_x = server->cursor->x + geo_box.x;
+               server->grab_y = server->cursor->y + geo_box.y;
+       }
+       server->grab_width = geo_box.width;
+       server->grab_height = geo_box.height;
+       server->resize_edges = edges;
+}
+
+static void xdg_toplevel_request_move(
+               struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is raised when a client would like to begin an interactive
+        * move, typically because the user clicked on their client-side
+        * decorations. Note that a more sophisticated compositor should check the
+        * provied serial against a list of button press serials sent to this
+        * client, to prevent the client from requesting this whenever they want. */
+       struct tinywl_view *view = wl_container_of(listener, view, request_move);
+       begin_interactive(view, TINYWL_CURSOR_MOVE, 0);
+}
+
+static void xdg_toplevel_request_resize(
+               struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is raised when a client would like to begin an interactive
+        * resize, typically because the user clicked on their client-side
+        * decorations. Note that a more sophisticated compositor should check the
+        * provied serial against a list of button press serials sent to this
+        * client, to prevent the client from requesting this whenever they want. */
+       struct wlr_xdg_toplevel_resize_event *event = data;
+       struct tinywl_view *view = wl_container_of(listener, view, request_resize);
+       begin_interactive(view, TINYWL_CURSOR_RESIZE, event->edges);
+}
+
+static void server_new_xdg_surface(struct wl_listener *listener, void *data) {
+       /* This event is raised when wlr_xdg_shell receives a new xdg surface from a
+        * client, either a toplevel (application window) or popup. */
+       struct tinywl_server *server =
+               wl_container_of(listener, server, new_xdg_surface);
+       struct wlr_xdg_surface *xdg_surface = data;
+       if (xdg_surface->role != WLR_XDG_SURFACE_ROLE_TOPLEVEL) {
+               return;
+       }
+
+       /* Allocate a tinywl_view for this surface */
+       struct tinywl_view *view =
+               calloc(1, sizeof(struct tinywl_view));
+       view->server = server;
+       view->xdg_surface = xdg_surface;
+
+       /* Listen to the various events it can emit */
+       view->map.notify = xdg_surface_map;
+       wl_signal_add(&xdg_surface->events.map, &view->map);
+       view->unmap.notify = xdg_surface_unmap;
+       wl_signal_add(&xdg_surface->events.unmap, &view->unmap);
+       view->destroy.notify = xdg_surface_destroy;
+       wl_signal_add(&xdg_surface->events.destroy, &view->destroy);
+
+       /* cotd */
+       struct wlr_xdg_toplevel *toplevel = xdg_surface->toplevel;
+       view->request_move.notify = xdg_toplevel_request_move;
+       wl_signal_add(&toplevel->events.request_move, &view->request_move);
+       view->request_resize.notify = xdg_toplevel_request_resize;
+       wl_signal_add(&toplevel->events.request_resize, &view->request_resize);
+
+       /* Add it to the list of views. */
+       wl_list_insert(&server->views, &view->link);
+}
+
+int main(int argc, char *argv[]) {
+       wlr_log_init(WLR_DEBUG, NULL);
+       char *startup_cmd = NULL;
+
+       int c;
+       while ((c = getopt(argc, argv, "s:h")) != -1) {
+               switch (c) {
+               case 's':
+                       startup_cmd = optarg;
+                       break;
+               default:
+                       printf("Usage: %s [-s startup command]\n", argv[0]);
+                       return 0;
+               }
+       }
+       if (optind < argc) {
+               printf("Usage: %s [-s startup command]\n", argv[0]);
+               return 0;
+       }
+
+       struct tinywl_server server;
+       /* The Wayland display is managed by libwayland. It handles accepting
+        * clients from the Unix socket, manging Wayland globals, and so on. */
+       server.wl_display = wl_display_create();
+       /* The backend is a wlroots feature which abstracts the underlying input and
+        * output hardware. The autocreate option will choose the most suitable
+        * backend based on the current environment, such as opening an X11 window
+        * if an X11 server is running. The NULL argument here optionally allows you
+        * to pass in a custom renderer if wlr_renderer doesn't meet your needs. The
+        * backend uses the renderer, for example, to fall back to software cursors
+        * if the backend does not support hardware cursors (some older GPUs
+        * don't). */
+       server.backend = wlr_backend_autocreate(server.wl_display, NULL);
+
+       /* If we don't provide a renderer, autocreate makes a GLES2 renderer for us.
+        * The renderer is responsible for defining the various pixel formats it
+        * supports for shared memory, this configures that for clients. */
+       server.renderer = wlr_backend_get_renderer(server.backend);
+       wlr_renderer_init_wl_display(server.renderer, server.wl_display);
+
+       /* This creates some hands-off wlroots interfaces. The compositor is
+        * necessary for clients to allocate surfaces and the data device manager
+        * handles the clipboard. Each of these wlroots interfaces has room for you
+        * to dig your fingers in and play with their behavior if you want. */
+       wlr_compositor_create(server.wl_display, server.renderer);
+       wlr_data_device_manager_create(server.wl_display);
+
+       /* Creates an output layout, which a wlroots utility for working with an
+        * arrangement of screens in a physical layout. */
+       server.output_layout = wlr_output_layout_create();
+
+       /* Configure a listener to be notified when new outputs are available on the
+        * backend. */
+       wl_list_init(&server.outputs);
+       server.new_output.notify = server_new_output;
+       wl_signal_add(&server.backend->events.new_output, &server.new_output);
+
+       /* Set up our list of views and the xdg-shell. The xdg-shell is a Wayland
+        * protocol which is used for application windows. For more detail on
+        * shells, refer to my article:
+        *
+        * https://drewdevault.com/2018/07/29/Wayland-shells.html
+        */
+       wl_list_init(&server.views);
+       server.xdg_shell = wlr_xdg_shell_create(server.wl_display);
+       server.new_xdg_surface.notify = server_new_xdg_surface;
+       wl_signal_add(&server.xdg_shell->events.new_surface,
+                       &server.new_xdg_surface);
+
+       /*
+        * Creates a cursor, which is a wlroots utility for tracking the cursor
+        * image shown on screen.
+        */
+       server.cursor = wlr_cursor_create();
+       wlr_cursor_attach_output_layout(server.cursor, server.output_layout);
+
+       /* Creates an xcursor manager, another wlroots utility which loads up
+        * Xcursor themes to source cursor images from and makes sure that cursor
+        * images are available at all scale factors on the screen (necessary for
+        * HiDPI support). We add a cursor theme at scale factor 1 to begin with. */
+       server.cursor_mgr = wlr_xcursor_manager_create(NULL, 24);
+       wlr_xcursor_manager_load(server.cursor_mgr, 1);
+
+       /*
+        * wlr_cursor *only* displays an image on screen. It does not move around
+        * when the pointer moves. However, we can attach input devices to it, and
+        * it will generate aggregate events for all of them. In these events, we
+        * can choose how we want to process them, forwarding them to clients and
+        * moving the cursor around. More detail on this process is described in my
+        * input handling blog post:
+        *
+        * https://drewdevault.com/2018/07/17/Input-handling-in-wlroots.html
+        *
+        * And more comments are sprinkled throughout the notify functions above.
+        */
+       server.cursor_motion.notify = server_cursor_motion;
+       wl_signal_add(&server.cursor->events.motion, &server.cursor_motion);
+       server.cursor_motion_absolute.notify = server_cursor_motion_absolute;
+       wl_signal_add(&server.cursor->events.motion_absolute,
+                       &server.cursor_motion_absolute);
+       server.cursor_button.notify = server_cursor_button;
+       wl_signal_add(&server.cursor->events.button, &server.cursor_button);
+       server.cursor_axis.notify = server_cursor_axis;
+       wl_signal_add(&server.cursor->events.axis, &server.cursor_axis);
+       server.cursor_frame.notify = server_cursor_frame;
+       wl_signal_add(&server.cursor->events.frame, &server.cursor_frame);
+
+       /*
+        * Configures a seat, which is a single "seat" at which a user sits and
+        * operates the computer. This conceptually includes up to one keyboard,
+        * pointer, touch, and drawing tablet device. We also rig up a listener to
+        * let us know when new input devices are available on the backend.
+        */
+       wl_list_init(&server.keyboards);
+       server.new_input.notify = server_new_input;
+       wl_signal_add(&server.backend->events.new_input, &server.new_input);
+       server.seat = wlr_seat_create(server.wl_display, "seat0");
+       server.request_cursor.notify = seat_request_cursor;
+       wl_signal_add(&server.seat->events.request_set_cursor,
+                       &server.request_cursor);
+
+       /* Add a Unix socket to the Wayland display. */
+       const char *socket = wl_display_add_socket_auto(server.wl_display);
+       if (!socket) {
+               wlr_backend_destroy(server.backend);
+               return 1;
+       }
+
+       /* Start the backend. This will enumerate outputs and inputs, become the DRM
+        * master, etc */
+       if (!wlr_backend_start(server.backend)) {
+               wlr_backend_destroy(server.backend);
+               wl_display_destroy(server.wl_display);
+               return 1;
+       }
+
+       /* Set the WAYLAND_DISPLAY environment variable to our socket and run the
+        * startup command if requested. */
+       setenv("WAYLAND_DISPLAY", socket, true);
+       if (startup_cmd) {
+               if (fork() == 0) {
+                       execl("/bin/sh", "/bin/sh", "-c", startup_cmd, (void *)NULL);
+               }
+       }
+       /* Run the Wayland event loop. This does not return until you exit the
+        * compositor. Starting the backend rigged up all of the necessary event
+        * loop configuration to listen to libinput events, DRM events, generate
+        * frame events at the refresh rate, and so on. */
+       wlr_log(WLR_INFO, "Running Wayland compositor on WAYLAND_DISPLAY=%s",
+                       socket);
+       wl_display_run(server.wl_display);
+
+       /* Once wl_display_run returns, we shut down the server. */
+       wl_display_destroy_clients(server.wl_display);
+       wl_display_destroy(server.wl_display);
+       return 0;
+}