Always close fd when reading super block.
[wine] / DEVELOPERS-HINTS
1 This document should help new developers get started. Like all of Wine, it
2 is a work in progress.
3
4
5 SOURCE TREE STRUCTURE
6 =====================
7
8 The Wine source tree is loosely based on the original Windows modules. 
9 Most of the source is concerned with implementing the Wine API, although
10 there are also various tools, documentation, sample Winelib code, and
11 code specific to the binary loader.
12
13 Wine API directories:
14 ---------------------
15
16 KERNEL:
17
18         files/                  - file I/O
19         loader/                 - Win16-, Win32-binary loader
20         memory/                 - memory management
21         msdos/                  - DOS features and BIOS calls (interrupts)
22         scheduler/              - process and thread management
23
24 GDI:
25
26         graphics/               - graphics drivers
27                 x11drv/         - X11 display driver
28                 win16drv/       -> see below 
29                 ttydrv/         - tty display driver
30                 psdrv/          - PostScript graphics driver
31                 metafiledrv/    - metafile driver
32                 enhmetafiledrv/ - enhanced metafile driver
33         objects/                - logical objects
34
35 USER:
36
37         controls/               - built-in widgets
38         resources/              - built-in menu and message box resources
39         windows/                - window management
40
41 Other DLLs:
42
43         dlls/                   - Other system DLLs implemented by Wine
44                 advapi32/       - crypto, systeminfo, security, eventlogging
45                 avifil32/       - COM object to play AVI files
46                 comctl32/       - common controls
47                 commdlg/        - common dialog boxes (both 16 & 32 bit)
48                 crtdll/         - Old C runtime library
49                 dplayx/         - DirectX dplayx
50                 dsound/         - DirectX dsound
51                 imagehlp/       - PE (Portable Executable) Image Helper lib
52                 imm32/
53                 lzexpand/       - Liv-Zempel compression/decompression
54                 mpr/            - Multi-Protocol Router (interface to various 
55                                   network transport protocols)
56                 msacm/          - audio compression manager (multimedia) (16 bit)
57                 msacm32/        - audio compression manager (multimedia) (32 bit)
58                 msnet/
59                 msvcrt/         - C runtime library
60                 msvideo/        - 16 bit video manager
61                 ole32/          - 32 bit OLE 2.0 libraries
62                 oleaut32/       - 32 bit OLE 2.0 automation
63                 olecli/         - 16 bit OLE client
64                 oledlg/         - OLE 2.0 user interface support
65                 olesvr/         - 16 bit OLE server
66                 ntdll/          - NT implementation of kernel calls
67                 psapi/          - process status API
68                 rasapi32/       - remote access server API
69                 shell32/        - COM object implementing shell views
70                 sound/          - Sound on loudspeaker (not sound card)
71                 tapi32/         - telephone API
72                 ver/            - File Installation Library (16 bit)
73                 version/        - File Installation Library (32 bit)
74                 win32s
75                 win87em         - 80387 math-emulation
76                 winaspi/        - 16 bit Advanced SCSI Peripheral Interface
77                 windebug/       - Windows debugger
78                 wing/           - WinG (for games) internface
79                 winmm/          - multimedia (16 & 32 bit)
80                         mciXXX/ - various MCI drivers
81                         winearts/ - ARTS audio driver
82                         wineoss/- MM driver for OSS systems
83                         wavemap/- audio mapper
84                         midimap/- midi mapper
85                 winspool/       - Printing & Print Spooler 
86                 wnaspi32/       - 32 bit ASPI
87
88 Miscellaneous:
89
90         misc/                   - shell, registry, winsock, etc.
91         ipc/                    - SysV IPC based interprocess communication
92         win32/                  - misc Win32 functions
93         ole/                    - OLE code 
94                 nls/            - National Language Support 
95                                   configuration files
96
97 Tools:
98 ------
99
100         rc/                     - old resource compiler
101         tools/                  - relay code builder, new rc, bugreport
102                                   generator, wineconfigurator, etc.
103         documentation/          - some documentation
104
105
106 Binary loader specific directories:
107 -----------------------------------
108
109         debugger/               - built-in debugger
110         if1632/                 - relay code
111         miscemu/                - hardware instruction emulation
112         graphics/win16drv/      - Win16 printer driver
113         server/                 - the main, controlling thread of wine
114         tsx11/                  - thread-safe X11 wrappers (auto generated)
115
116 Winelib specific directories:
117 -----------------------------
118
119         library/                - Required code for programs using Winelib
120         libtest/                - Small samples and tests
121         programs/               - Extended samples / system utilities
122
123
124 IMPLEMENTING NEW API CALLS
125 ==========================
126
127 This is the simple version, and covers only Win32. Win16 is slightly uglier,
128 because of the Pascal heritage and the segmented memory model.
129
130 All of the Win32 APIs known to Wine are listed in [relay32/*.spec]. An
131 unimplemented call will look like (from gdi32.spec)
132   269 stub PolyBezierTo
133 To implement this call, you need to do the following four things.
134
135 1. Find the appropriate parameters for the call, and add a prototype to
136 the correct header file. In this case, that means [include/wingdi.h],
137 and it might look like
138   BOOL WINAPI PolyBezierTo(HDC, LPCVOID, DWORD);
139 If the function has both an ASCII and a Unicode version, you need to
140 define both and add a #define WINELIB_NAME_AW declaration. See below
141 for discussion of function naming conventions.
142   
143 2. Modify the .spec file to tell Wine that the function has an
144 implementation, what the parameters look like and what Wine function
145 to use for the implementation. In Win32, things are simple--everything
146 is 32-bits. However, the relay code handles pointers and pointers to
147 strings slightly differently, so you should use 'str' and 'wstr' for
148 strings, 'ptr' for other pointer types, and 'long' for everything else.
149   269 stdcall PolyBezierTo(long ptr long) PolyBezierTo
150 The 'PolyBezierTo' at the end of the line is which Wine function to use
151 for the implementation.
152
153 3. Implement the function as a stub. Once you add the function to the .spec
154 file, you must add the function to the Wine source before it will link.
155 Add a function called 'PolyBezierTo' somewhere. Good things to put
156 into a stub:
157   o a correct prototype, including the WINAPI
158   o header comments, including full documentation for the function and
159     arguments (see documentation/README.documentation)
160   o A FIXME message and an appropriate return value are good things to
161     put in a stub.
162
163   /************************************************************
164    *                    PolyBezierTo   (GDI32.269)  
165    *  
166    * Draw many Bezier curves
167    *
168    * RETURNS
169    *   nonzero on success or zero on faillure
170    *
171    * BUGS
172    *   Unimplemented
173    */
174    BOOL WINAPI PolyBezierTo(HDC hdc,     /* handle to device context */
175                             LPCVOID p,   /* ptr to array of Point structs */
176                             DWORD count  /* nr of points in array */
177    ) 
178    {
179       /* tell the user they've got a substandard implementation */
180       FIXME(gdi, ":(%x,%p,%d): stub\n", hdc, p, count);
181
182       /* some programs may be able to compensate, 
183        * if they know what happened 
184        */
185       SetLastError(ERROR_CALL_NOT_IMPLEMENTED);  
186       return FALSE;    /* error value */
187    }
188
189 4. Implement and test the rest of the function.
190
191
192 IMPLEMENTING A NEW DLL
193 ======================
194
195 Generic directions
196 ------------------
197
198 Apart from writing the set of needed .c files, you also need to do the 
199 following:
200
201 1.  Create a directory <MyDll> where to store the implementation of
202     the DLL. 
203
204     If the DLL exists under Windows as both 16 and 32 bit DLL, you can
205     either create one directory for each, or have a single directory
206     with both implementations. 
207
208     This (those) directory(ies) have to be put under the dlls/
209     directory in Wine tree structure.
210
211 2.  Create the Makefile.in in the ./dlls/<MyDll>/ directory. You can
212     copy an existing Makefile.in from another ./dlls/ subdirectory.
213
214     You need at least to change the MODULE, SPEC_SRCS, and C_SRCS
215     macros. 
216
217 3.  Add the directory (and the generated .o file for the module) in: 
218     + ./configure.in (in AC_OUTPUT macro at the end of the file to
219       trigger the Makefile generation),
220     + ./Makefile.in (in LIBSUBDIRS and LIBOBJS macros)
221     + ./dlls/Makefile.in (in SUBDIRS macro)
222
223 4.  You can now regenerate ./configure file (with 'make configure')
224     and the various Makefiles (with 'configure; make depend') (run
225     from the top of Wine's tree).
226
227     You shall now have a Makefile file in ./dlls/<MyDll>/
228
229 5.  You now need to declare the DLL in the module lists. This is done
230     by adding the corresponding descriptor in ./if1632/builtin.c if
231     your DLL is 16 bit (resp. ./relay32/builtin.c for a 32 bit DLL)
232     (or both if your directory contains the dual 16/32
233     implementations). 
234
235     Note: the name of the descriptor is based on the module name, not
236     on the file name (they are the same in most of the case, but for
237     some DLLs it's not the case).
238
239 6.  You also need to define the loadorder for the created DLL
240     (./wine.ini and ./loader/loadorder.c). Usually, "native,builtin"
241     is ok. If you have written a paired 16/32 bit implementation, don't
242     forget to define it also in those files. 
243
244 7.  Create the .spec file for the DLL export points in your
245     directory. Refer to 'Implementation of new API calls' earlier in
246     this document for more information on this part.
247
248 8.  Don't forget the .cvsignore file. The .cvsignore contain (on a per
249     directory basis) all the files generated by the compilation
250     process, why cvs shall ignore when processing the dir. 
251     *.o is in there by default, but in Wine case you will find:
252     - Makefile (generated from Makefile.in)
253     - *.spec.c: those c files are generated by tools/build from the
254       .spec file
255     - when thunking down to 16 bit DLLs, you'll get some others (.glue.c)
256     - result of .y => .c translation (by yacc or bison)
257     - result of .rc compilation
258     - ...
259     For a simple DLL, listing in .cvsignore Makefile and
260     <MyDll>.spec.c will do. 
261
262 9.  You can now start adding .c files.
263
264 10. For the .h files, if they are standard Windows one, put them in
265     include/. If they are linked to *your* implementation of the DLL,
266     put them in your newly created directory.
267
268 Debug channels
269 --------------
270
271 If you need to create a new debug channel, just add the
272 DECLARE_DEBUG_CHANNEL to your .c file(s) and rerun
273 tools/make_debug. When sending out your patch, you don't need to
274 provide neither ./configure nor the ./include/debugdefs.h diffs. Just
275 indicate that those files need to be regenerated.
276
277 Resources
278 ---------
279
280 If you also need to add resources to your DLL, the create the .rc
281 file. Since, the .rc file will be translated into a .s file, and then
282 compiled as a .o file, its basename must be different from the
283 basename of any .c file.
284 Add to your ./dlls/<MyDll>/Makefile.in, in the RC_SRCS macro, the list 
285 of .rc files to add to the DLL. You may also have to add the following
286 directives
287 1/ to tell gnumake to translate .rc into .s files,
288         $(RC_SRCS:.rc=.s): $(WRC)
289 2/ to give some parameters to wrc for helping the translation.
290         WRCEXTRA  = -s -p$(MODULE)
291
292 See dlls/comctl32/ for an example of this.
293
294 Thunking
295 --------
296
297 If you're building a 16 & 32 bit DLLs pair, then from the 32 bit code
298 you might need to call 16 bit routine. The way to do it to add in the
299 code, fragments like:
300 /* ### Start build ### */
301 extern WORD CALLBACK <PREFIX>_CallTo16_word_wwlll(FARPROC16,WORD,WORD,LONG,LONG,LONG);
302 /* ### stop build ### */
303 Where <PREFIX>_ is an internal prefix for your module. The first
304 parameter is always of type FARPROC16. Then, you can get the regular
305 list of parameters. The _word_wwlll indicates the type of return (long
306 or word) and the size of the parameters (here l=>long, w=>word; which
307 maps to WORD,WORD,LONG,LONG,LONG.
308 You can put several functions between the Start/Stop build pair.
309
310 You can also read tools/build.txt for more details on this.
311
312 Then, add to ./dlls/<MyDll>/Makefile.in to the macro GLUE the list of
313 .c files containing the /* ### Start build ### */ directives.
314
315 See dlls/winmm/ for an example of this.
316
317 MEMORY AND SEGMENTS
318 ===================
319
320 NE (Win16) executables consist of multiple segments.  The Wine loader
321 loads each segment into a unique location in the Wine processes memory
322 and assigns a selector to that segment.  Because of this, it's not
323 possible to exchange addresses freely between 16-bit and 32-bit code.
324 Addresses used by 16-bit code are segmented addresses (16:16), formed
325 by a 16-bit selector and a 16-bit offset.  Those used by the Wine code
326 are regular 32-bit linear addresses.
327
328 There are four ways to obtain a segmented pointer:
329   - Use the SEGPTR_* macros in include/heap.h (recommended).
330   - Allocate a block of memory from the global heap and use
331     WIN16_GlobalLock to get its segmented address.
332   - Allocate a block of memory from a local heap, and build the
333     segmented address from the local heap selector (see the
334     USER_HEAP_* macros for an example of this).
335   - Declare the argument as 'segptr' instead of 'ptr' in the spec file
336     for a given API function.
337
338 Once you have a segmented pointer, it must be converted to a linear
339 pointer before you can use it from 32-bit code.  This can be done with
340 the PTR_SEG_TO_LIN() and PTR_SEG_OFF_TO_LIN() macros.  The linear
341 pointer can then be used freely with standard Unix functions like
342 memcpy() etc. without worrying about 64k boundaries.  Note: there's no
343 easy way to convert back from a linear to a segmented address.
344
345 In most cases, you don't need to worry about segmented address, as the
346 conversion is made automatically by the callback code and the API
347 functions only see linear addresses. However, in some cases it is
348 necessary to manipulate segmented addresses; the most frequent cases
349 are:
350   - API functions that return a pointer
351   - lParam of Windows messages that point to a structure
352   - Pointers contained inside structures accessed by 16-bit code.
353
354 It is usually a good practice to used the type 'SEGPTR' for segmented
355 pointers, instead of something like 'LPSTR' or 'char *'.  As SEGPTR is
356 defined as a DWORD, you'll get a compilation warning if you mistakenly
357 use it as a regular 32-bit pointer.
358
359
360 STRUCTURE PACKING
361 =================
362
363 Under Windows, data structures are tightly packed, i.e. there is no
364 padding between structure members. On the other hand, by default gcc
365 aligns structure members (e.g. WORDs are on a WORD boundary, etc.).
366 This means that a structure like
367
368 struct { BYTE x; WORD y; };
369
370 will take 3 bytes under Windows, but 4 with gcc, because gcc will add a
371 dummy byte between x and y. To have the correct layout for structures
372 used by Windows code, you need to embed the struct within two special
373 #include's which will take care of the packing for you:
374
375 #include "pshpack1.h"
376 struct { BYTE x; WORD y; };
377 #include "poppack1.h"
378
379 For alignment on a 2-byte boundary, there is a "pshpack2.h", etc.
380
381 The use of the WINE_PACKED attribute is obsolete. Please remove these 
382 in favour of the above solution. 
383 Using WINE_PACKED, you would declare the above structure like this:
384
385 struct { BYTE x; WORD y WINE_PACKED; };
386
387 You had to do this every time a structure member is not aligned
388 correctly under Windows (i.e. a WORD not on an even address, or a
389 DWORD on a address that was not a multiple of 4).
390
391
392 NAMING CONVENTIONS FOR API FUNCTIONS AND TYPES
393 ==============================================
394
395 In order to support both Win16 and Win32 APIs within the same source
396 code, the following convention must be used in naming all API
397 functions and types. If the Windows API uses the name 'xxx', the Wine
398 code must use:
399
400  - 'xxx16' for the Win16 version,
401  - 'xxx'   for the Win32 version when no ASCII/Unicode strings are
402    involved,
403  - 'xxxA'  for the Win32 version with ASCII strings,
404  - 'xxxW'  for the Win32 version with Unicode strings.
405
406 If the function has both ASCII and Unicode version, you should then
407 use the macros WINELIB_NAME_AW(xxx) or DECL_WINELIB_TYPE_AW(xxx)
408 (defined in include/windef.h) to define the correct 'xxx' function
409 or type for Winelib. When compiling Wine itself, 'xxx' is _not_
410 defined, meaning that code inside of Wine must always specify
411 explicitly the ASCII or Unicode version.
412
413 If 'xxx' is the same in Win16 and Win32, you can simply use the same
414 name as Windows, i.e. just 'xxx'.  If 'xxx' is Win16 only, you could
415 use the name as is, but it's preferable to use 'xxx16' to make it
416 clear it is a Win16 function.
417
418 Examples:
419
420 typedef struct { /* Win32 ASCII data structure */ } WNDCLASSA;
421 typedef struct { /* Win32 Unicode data structure */ } WNDCLASSW;
422 typedef struct { /* Win16 data structure */ } WNDCLASS16;
423 DECL_WINELIB_TYPE_AW(WNDCLASS);
424
425 ATOM RegisterClass16( WNDCLASS16 * );
426 ATOM RegisterClassA( WNDCLASSA * );
427 ATOM RegisterClassW( WNDCLASSW * );
428 #define RegisterClass WINELIB_NAME_AW(RegisterClass)
429
430 The Winelib user can then say:
431
432     WNDCLASS wc = { ... };
433     RegisterClass( &wc );
434
435 and this will use the correct declaration depending on the definition
436 of the UNICODE symbol.
437
438
439 NAMING CONVENTIONS FOR NON-API FUNCTIONS AND TYPES
440 ==================================================
441
442 Functions and data which are internal to your code (or at least shouldn't be
443 visible to any Winelib or Windows program) should be preceded by
444 an identifier to the module:
445
446 Examples:
447
448 ENUMPRINTERS_GetDWORDFromRegistryA()    (in dlls/winspool/info.c)
449 IAVIFile_fnRelease()                    (in dlls/avifil32/avifile.c)
450 X11DRV_CreateDC()                       (in graphics/x11drv/init.c)
451 TIMER_Init()                            (implemented in windows/timer.c,
452                                          used in loader/main.c )
453
454 if you need prototypes for these, there are a few possibilities:
455 - within same source file only:
456   put the prototypes at the top of your file and mark them as prototypes.
457 - within the same module:
458   create a header file within the subdirectory where that module resides,
459   e.g.  graphics/ddraw_private.h
460 - from a totally different module, or for use in winelib:
461   put your header file entry in /include/wine/
462   but be careful not to clutter this directory!
463 under no circumstances, you should add non-api calls to the standard
464 windoze include files. Unfortunately, this is often the case, e.g.
465 the above example of TIMER_Init is defined in include/message.h
466
467
468 API ENTRY POINTS
469 ================
470
471 Because Win16 programs use a 16-bit stack and because they can only
472 call 16:16 addressed functions, all API entry points must be at low
473 address offsets and must have the arguments translated and moved to
474 Wines 32-bit stack.  This task is handled by the code in the "if1632"
475 directory.  To define a new API entry point handler you must place a
476 new entry in the appropriate API specification file.  These files are
477 named *.spec.  For example, the API specification file for the USER
478 DLL is contained in the file user.spec.  These entries are processed
479 by the "build" program to create an assembly file containing the entry
480 point code for each API call.  The format of the *.spec files is
481 documented in the file "tools/build-spec.txt".
482
483
484 DEBUG MESSAGES
485 ==============
486
487 To display a message only during debugging, you normally write something
488 like this:
489
490         TRACE(win,"abc...");  or
491         FIXME(win,"abc...");  or
492         WARN(win,"abc...");   or
493         ERR(win,"abc...");
494
495 depending on the seriousness of the problem. (documentation/degug-msgs
496 explains when it is appropriate to use each of them)
497
498 These macros are defined in include/debug.h. The macro-definitions are
499 generated by the shell-script tools/make_debug. It scans the source
500 code for symbols of this forms and puts the necessary macro
501 definitions in include/debug.h and include/debugdefs.h. These macros
502 test whether the debugging "channel" associated with the first
503 argument of these macros (win in the above example) is enabled and
504 thus decide whether to actually display the text.  In addition you can
505 change the types of displayed messages by supplying the "-debugmsg"
506 option to Wine.  If your debugging code is more complex than just
507 printf, you can use the symbols TRACE_ON(xxx), WARN_ON(xxx),
508 ERR_ON(xxx) and FIXME_ON(xxx) as well. These are true when channel xxx
509 is enabled, either permanent or in the command line. Thus, you can
510 write:
511
512         if(TRACE_ON(win))DumpSomeStructure(&str);
513
514 Don't worry about the inefficiency of the test. If it is permanently 
515 disabled (that is TRACE_ON(win) is 0 at compile time), the compiler will 
516 eliminate the dead code.
517
518 You have to start tools/make_debug only if you introduced a new macro,
519 e.g.  TRACE(win32).
520
521 For more info about debugging messages, read:
522
523 documentation/debug-msgs
524
525
526 MORE INFO
527 =========
528
529 1. There is a FREE online version of the MSDN library (including
530    documentation for the Win32 API) on http://www.microsoft.com/msdn/
531
532 2. http://www.sonic.net/~undoc/bookstore.html
533
534 3. In 1993 Dr. Dobbs Journal published a column called "Undocumented Corner".
535
536 4. You might want to check out BYTE from December 1983 as well :-)
537