Added SwitchToThread.
[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         memory/                 - memory management
20         scheduler/              - process and thread management
21         winnls/                 - National Language Support configuration files
22
23 GDI:
24
25         graphics/               - graphics drivers
26                 x11drv/         - X11 display driver
27                 win16drv/       -> see below 
28                 ttydrv/         - tty display driver
29                 psdrv/          - PostScript graphics driver
30                 metafiledrv/    - metafile driver
31                 enhmetafiledrv/ - enhanced metafile driver
32                 wing/           - WinG (for games) internface
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                 avicap32/
46                 avifil32/       - COM object to play AVI files
47                 comctl32/       - common controls
48                 commdlg/        - common dialog boxes (both 16 & 32 bit)
49                 crtdll/         - Old C runtime library
50                 crypt32/
51                 dciman32/
52                 ddraw/          - DirectX ddraw
53                 dinput/         - DirectX dinput 
54                 dplay/          - DirectX dplay
55                 dplayx/         - DirectX dplayx
56                 dsound/         - DirectX dsound
57                 glu32/
58                 icmp/
59                 imagehlp/       - PE (Portable Executable) Image Helper lib
60                 imm32/
61                 lzexpand/       - Liv-Zempel compression/decompression
62                 mpr/            - Multi-Protocol Router (interface to various 
63                                   network transport protocols)
64                 msacm/          - audio compression manager (multimedia) (16 bit)
65                 msacm32/        - audio compression manager (multimedia) (32 bit)
66                 msdmo/
67                 msimg32/
68                 msisys/
69                 msnet/
70                 msrle32
71                 msvcrt/         - 16 bit C runtime library 
72                 msvcrt20/       - 32 bit C runtime library
73                 msvideo/        - 16 bit video manager
74                 netapi32/
75                 ntdll/          - NT implementation of kernel calls
76                 odbc32/
77                 ole32/          - 32 bit OLE 2.0 libraries
78                 oleaut32/       - 32 bit OLE 2.0 automation
79                 olecli/         - 16 bit OLE client
80                 oledlg/         - OLE 2.0 user interface support
81                 olepro32/       - 32 bit OLE 2.0 automation
82                 olesvr/         - 16 bit OLE server
83                 opengl32/       - OpenGL implementation
84                 psapi/          - process status API
85                 qcap/
86                 quartz/
87                 rasapi32/       - remote access server API
88                 richedit/
89                 rpcrt4/
90                 serialui/
91                 setupapi/
92                 shdocvw/
93                 shfolder/
94                 shell32/        - COM object implementing shell views
95                 shlwapi/
96                 sti/
97                 tapi32/         - telephone API
98                 url
99                 urlmon
100                 ver/            - File Installation Library (16 bit)
101                 version/        - File Installation Library (32 bit)
102                 win32s/
103                 win87em/        - 80387 math-emulation
104                 winaspi/        - 16 bit Advanced SCSI Peripheral Interface
105                 winedos/        - DOS features and BIOS calls (interrupts)
106                 winmm/          - multimedia (16 & 32 bit)
107                         mciXXX/ - various MCI drivers
108                         midimap/- midi mapper
109                         wavemap/- audio mapper
110                         winearts/ - ARTS audio driver
111                         wineoss/- MM driver for OSS systems
112                 winnls/         - National Language Support
113                 winsock/        
114                 wsock32/
115                 winspool/       - Printing & Print Spooler
116                 wintrust/
117                 wnaspi32/       - 32 bit ASPI
118
119 Miscellaneous:
120
121         misc/                   - shell, registry, winsock, etc.
122         ipc/                    - SysV IPC based interprocess communication
123         win32/                  - misc Win32 functions
124
125 Tools:
126 ------
127
128         tools/                  - relay code builder, new rc, bugreport
129                                   generator, wineconfigurator, etc.
130         documentation/          - some documentation
131
132
133 Binary loader specific directories:
134 -----------------------------------
135
136         debugger/               - built-in debugger
137         if1632/                 - relay code
138         miscemu/                - hardware instruction emulation
139         graphics/win16drv/      - Win16 printer driver
140         server/                 - the main, controlling thread of wine
141         tsx11/                  - thread-safe X11 wrappers (auto generated)
142
143 Winelib specific directories:
144 -----------------------------
145
146         library/                - Required code for programs using Winelib
147         libtest/                - Small samples and tests
148         programs/               - Extended samples / system utilities
149
150
151 IMPLEMENTING NEW API CALLS
152 ==========================
153
154 This is the simple version, and covers only Win32. Win16 is slightly uglier,
155 because of the Pascal heritage and the segmented memory model.
156
157 All of the Win32 APIs known to Wine are listed in [relay32/*.spec]. An
158 unimplemented call will look like (from gdi32.spec)
159   269 stub PolyBezierTo
160 To implement this call, you need to do the following four things.
161
162 1. Find the appropriate parameters for the call, and add a prototype to
163 the correct header file. In this case, that means [include/wingdi.h],
164 and it might look like
165   BOOL WINAPI PolyBezierTo(HDC, LPCVOID, DWORD);
166 If the function has both an ASCII and a Unicode version, you need to
167 define both and add a #define WINELIB_NAME_AW declaration. See below
168 for discussion of function naming conventions.
169   
170 2. Modify the .spec file to tell Wine that the function has an
171 implementation, what the parameters look like and what Wine function
172 to use for the implementation. In Win32, things are simple--everything
173 is 32-bits. However, the relay code handles pointers and pointers to
174 strings slightly differently, so you should use 'str' and 'wstr' for
175 strings, 'ptr' for other pointer types, and 'long' for everything else.
176   269 stdcall PolyBezierTo(long ptr long) PolyBezierTo
177 The 'PolyBezierTo' at the end of the line is which Wine function to use
178 for the implementation.
179
180 3. Implement the function as a stub. Once you add the function to the .spec
181 file, you must add the function to the Wine source before it will link.
182 Add a function called 'PolyBezierTo' somewhere. Good things to put
183 into a stub:
184   o a correct prototype, including the WINAPI
185   o header comments, including full documentation for the function and
186     arguments (see documentation/README.documentation)
187   o A FIXME message and an appropriate return value are good things to
188     put in a stub.
189
190   /************************************************************
191    *                    PolyBezierTo   (GDI32.269)  
192    *  
193    * Draw many Bezier curves
194    *
195    * RETURNS
196    *   nonzero on success or zero on faillure
197    *
198    * BUGS
199    *   Unimplemented
200    */
201    BOOL WINAPI PolyBezierTo(HDC hdc,     /* handle to device context */
202                             LPCVOID p,   /* ptr to array of Point structs */
203                             DWORD count  /* nr of points in array */
204    ) 
205    {
206       /* tell the user they've got a substandard implementation */
207       FIXME(gdi, ":(%x,%p,%d): stub\n", hdc, p, count);
208
209       /* some programs may be able to compensate, 
210        * if they know what happened 
211        */
212       SetLastError(ERROR_CALL_NOT_IMPLEMENTED);  
213       return FALSE;    /* error value */
214    }
215
216 4. Implement and test the rest of the function.
217
218
219 IMPLEMENTING A NEW DLL
220 ======================
221
222 Generic directions
223 ------------------
224
225 Apart from writing the set of needed .c files, you also need to do the 
226 following:
227
228 1.  Create a directory <MyDll> where to store the implementation of
229     the DLL. 
230
231     If the DLL exists under Windows as both 16 and 32 bit DLL, you can
232     either create one directory for each, or have a single directory
233     with both implementations. 
234
235     This (those) directory(ies) have to be put under the dlls/
236     directory in Wine tree structure.
237
238 2.  Create the Makefile.in in the ./dlls/<MyDll>/ directory. You can
239     copy an existing Makefile.in from another ./dlls/ subdirectory.
240
241     You need at least to change the MODULE, SPEC_SRCS, and C_SRCS
242     macros. 
243
244 3.  Add the directory (and the generated .o file for the module) in: 
245     + ./configure.in (in AC_OUTPUT macro at the end of the file to
246       trigger the Makefile generation),
247     + ./Makefile.in (in LIBSUBDIRS and LIBOBJS macros)
248     + ./dlls/Makefile.in (in SUBDIRS macro)
249
250 4.  You can now regenerate ./configure file (with 'make configure')
251     and the various Makefiles (with 'configure; make depend') (run
252     from the top of Wine's tree).
253
254     You shall now have a Makefile file in ./dlls/<MyDll>/
255
256 5.  You now need to declare the DLL in the module lists. This is done
257     by adding the corresponding descriptor in ./if1632/builtin.c if
258     your DLL is 16 bit (resp. ./relay32/builtin.c for a 32 bit DLL)
259     (or both if your directory contains the dual 16/32
260     implementations). 
261
262     Note: the name of the descriptor is based on the module name, not
263     on the file name (they are the same in most of the case, but for
264     some DLLs it's not the case).
265
266 6.  You also need to define the loadorder for the created DLL
267     (./wine.ini and ./loader/loadorder.c). Usually, "native,builtin"
268     is ok. If you have written a paired 16/32 bit implementation, don't
269     forget to define it also in those files. 
270
271 7.  Create the .spec file for the DLL export points in your
272     directory. Refer to 'Implementation of new API calls' earlier in
273     this document for more information on this part.
274
275 8.  Don't forget the .cvsignore file. The .cvsignore contain (on a per
276     directory basis) all the files generated by the compilation
277     process, why cvs shall ignore when processing the dir. 
278     *.o is in there by default, but in Wine case you will find:
279     - Makefile (generated from Makefile.in)
280     - *.spec.c: those c files are generated by tools/build from the
281       .spec file
282     - when thunking down to 16 bit DLLs, you'll get some others (.glue.c)
283     - result of .y => .c translation (by yacc or bison)
284     - result of .rc compilation
285     - ...
286     For a simple DLL, listing in .cvsignore Makefile and
287     <MyDll>.spec.c will do. 
288
289 9.  You can now start adding .c files.
290
291 10. For the .h files, if they are standard Windows one, put them in
292     include/. If they are linked to *your* implementation of the DLL,
293     put them in your newly created directory.
294
295 Debug channels
296 --------------
297
298 If you need to create a new debug channel, just add the
299 DECLARE_DEBUG_CHANNEL to your .c file(s) and rerun
300 tools/make_debug. When sending out your patch, you don't need to
301 provide neither ./configure nor the ./include/debugdefs.h diffs. Just
302 indicate that those files need to be regenerated.
303
304 Resources
305 ---------
306
307 If you also need to add resources to your DLL, the create the .rc
308 file. Since, the .rc file will be translated into a .s file, and then
309 compiled as a .o file, its basename must be different from the
310 basename of any .c file.
311 Add to your ./dlls/<MyDll>/Makefile.in, in the RC_SRCS macro, the list 
312 of .rc files to add to the DLL. You may also have to add the following
313 directives
314 1/ to tell gnumake to translate .rc into .s files,
315         $(RC_SRCS:.rc=.s): $(WRC)
316 2/ to give some parameters to wrc for helping the translation.
317         WRCEXTRA  = -s -p$(MODULE)
318
319 See dlls/comctl32/ for an example of this.
320
321 Thunking
322 --------
323
324 If you're building a 16 & 32 bit DLLs pair, then from the 32 bit code
325 you might need to call 16 bit routine. The way to do it to add in the
326 code, fragments like:
327 /* ### Start build ### */
328 extern WORD CALLBACK <PREFIX>_CallTo16_word_wwlll(FARPROC16,WORD,WORD,LONG,LONG,LONG);
329 /* ### stop build ### */
330 Where <PREFIX>_ is an internal prefix for your module. The first
331 parameter is always of type FARPROC16. Then, you can get the regular
332 list of parameters. The _word_wwlll indicates the type of return (long
333 or word) and the size of the parameters (here l=>long, w=>word; which
334 maps to WORD,WORD,LONG,LONG,LONG.
335 You can put several functions between the Start/Stop build pair.
336
337 You can also read tools/build.txt for more details on this.
338
339 Then, add to ./dlls/<MyDll>/Makefile.in to the macro GLUE the list of
340 .c files containing the /* ### Start build ### */ directives.
341
342 See dlls/winmm/ for an example of this.
343
344 MEMORY AND SEGMENTS
345 ===================
346
347 NE (Win16) executables consist of multiple segments.  The Wine loader
348 loads each segment into a unique location in the Wine processes memory
349 and assigns a selector to that segment.  Because of this, it's not
350 possible to exchange addresses freely between 16-bit and 32-bit code.
351 Addresses used by 16-bit code are segmented addresses (16:16), formed
352 by a 16-bit selector and a 16-bit offset.  Those used by the Wine code
353 are regular 32-bit linear addresses.
354
355 There are four ways to obtain a segmented pointer:
356   - Use the SEGPTR_* macros in include/heap.h (recommended).
357   - Allocate a block of memory from the global heap and use
358     WIN16_GlobalLock to get its segmented address.
359   - Allocate a block of memory from a local heap, and build the
360     segmented address from the local heap selector (see the
361     USER_HEAP_* macros for an example of this).
362   - Declare the argument as 'segptr' instead of 'ptr' in the spec file
363     for a given API function.
364
365 Once you have a segmented pointer, it must be converted to a linear
366 pointer before you can use it from 32-bit code.  This can be done with
367 the PTR_SEG_TO_LIN() and PTR_SEG_OFF_TO_LIN() macros.  The linear
368 pointer can then be used freely with standard Unix functions like
369 memcpy() etc. without worrying about 64k boundaries.  Note: there's no
370 easy way to convert back from a linear to a segmented address.
371
372 In most cases, you don't need to worry about segmented address, as the
373 conversion is made automatically by the callback code and the API
374 functions only see linear addresses. However, in some cases it is
375 necessary to manipulate segmented addresses; the most frequent cases
376 are:
377   - API functions that return a pointer
378   - lParam of Windows messages that point to a structure
379   - Pointers contained inside structures accessed by 16-bit code.
380
381 It is usually a good practice to used the type 'SEGPTR' for segmented
382 pointers, instead of something like 'LPSTR' or 'char *'.  As SEGPTR is
383 defined as a DWORD, you'll get a compilation warning if you mistakenly
384 use it as a regular 32-bit pointer.
385
386
387 STRUCTURE PACKING
388 =================
389
390 Under Windows, data structures are tightly packed, i.e. there is no
391 padding between structure members. On the other hand, by default gcc
392 aligns structure members (e.g. WORDs are on a WORD boundary, etc.).
393 This means that a structure like
394
395 struct { BYTE x; WORD y; };
396
397 will take 3 bytes under Windows, but 4 with gcc, because gcc will add a
398 dummy byte between x and y. To have the correct layout for structures
399 used by Windows code, you need to embed the struct within two special
400 #include's which will take care of the packing for you:
401
402 #include "pshpack1.h"
403 struct { BYTE x; WORD y; };
404 #include "poppack1.h"
405
406 For alignment on a 2-byte boundary, there is a "pshpack2.h", etc.
407
408 The use of the WINE_PACKED attribute is obsolete. Please remove these 
409 in favour of the above solution. 
410 Using WINE_PACKED, you would declare the above structure like this:
411
412 struct { BYTE x; WORD y WINE_PACKED; };
413
414 You had to do this every time a structure member is not aligned
415 correctly under Windows (i.e. a WORD not on an even address, or a
416 DWORD on a address that was not a multiple of 4).
417
418
419 NAMING CONVENTIONS FOR API FUNCTIONS AND TYPES
420 ==============================================
421
422 In order to support both Win16 and Win32 APIs within the same source
423 code, the following convention must be used in naming all API
424 functions and types. If the Windows API uses the name 'xxx', the Wine
425 code must use:
426
427  - 'xxx16' for the Win16 version,
428  - 'xxx'   for the Win32 version when no ASCII/Unicode strings are
429    involved,
430  - 'xxxA'  for the Win32 version with ASCII strings,
431  - 'xxxW'  for the Win32 version with Unicode strings.
432
433 If the function has both ASCII and Unicode version, you should then
434 use the macros WINELIB_NAME_AW(xxx) or DECL_WINELIB_TYPE_AW(xxx)
435 (defined in include/windef.h) to define the correct 'xxx' function
436 or type for Winelib. When compiling Wine itself, 'xxx' is _not_
437 defined, meaning that code inside of Wine must always specify
438 explicitly the ASCII or Unicode version.
439
440 If 'xxx' is the same in Win16 and Win32, you can simply use the same
441 name as Windows, i.e. just 'xxx'.  If 'xxx' is Win16 only, you could
442 use the name as is, but it's preferable to use 'xxx16' to make it
443 clear it is a Win16 function.
444
445 Examples:
446
447 typedef struct { /* Win32 ASCII data structure */ } WNDCLASSA;
448 typedef struct { /* Win32 Unicode data structure */ } WNDCLASSW;
449 typedef struct { /* Win16 data structure */ } WNDCLASS16;
450 DECL_WINELIB_TYPE_AW(WNDCLASS);
451
452 ATOM RegisterClass16( WNDCLASS16 * );
453 ATOM RegisterClassA( WNDCLASSA * );
454 ATOM RegisterClassW( WNDCLASSW * );
455 #define RegisterClass WINELIB_NAME_AW(RegisterClass)
456
457 The Winelib user can then say:
458
459     WNDCLASS wc = { ... };
460     RegisterClass( &wc );
461
462 and this will use the correct declaration depending on the definition
463 of the UNICODE symbol.
464
465
466 NAMING CONVENTIONS FOR NON-API FUNCTIONS AND TYPES
467 ==================================================
468
469 Functions and data which are internal to your code (or at least shouldn't be
470 visible to any Winelib or Windows program) should be preceded by
471 an identifier to the module:
472
473 Examples:
474
475 ENUMPRINTERS_GetDWORDFromRegistryA()    (in dlls/winspool/info.c)
476 IAVIFile_fnRelease()                    (in dlls/avifil32/avifile.c)
477 X11DRV_CreateDC()                       (in graphics/x11drv/init.c)
478 TIMER_Init()                            (implemented in windows/timer.c,
479                                          used in loader/main.c )
480
481 if you need prototypes for these, there are a few possibilities:
482 - within same source file only:
483   put the prototypes at the top of your file and mark them as prototypes.
484 - within the same module:
485   create a header file within the subdirectory where that module resides,
486   e.g.  graphics/ddraw_private.h
487 - from a totally different module, or for use in winelib:
488   put your header file entry in /include/wine/
489   but be careful not to clutter this directory!
490 under no circumstances, you should add non-api calls to the standard
491 windoze include files. Unfortunately, this is often the case, e.g.
492 the above example of TIMER_Init is defined in include/message.h
493
494
495 API ENTRY POINTS
496 ================
497
498 Because Win16 programs use a 16-bit stack and because they can only
499 call 16:16 addressed functions, all API entry points must be at low
500 address offsets and must have the arguments translated and moved to
501 Wines 32-bit stack.  This task is handled by the code in the "if1632"
502 directory.  To define a new API entry point handler you must place a
503 new entry in the appropriate API specification file.  These files are
504 named *.spec.  For example, the API specification file for the USER
505 DLL is contained in the file user.spec.  These entries are processed
506 by the "build" program to create an assembly file containing the entry
507 point code for each API call.  The format of the *.spec files is
508 documented in the file "tools/build-spec.txt".
509
510
511 DEBUG MESSAGES
512 ==============
513
514 To display a message only during debugging, you normally write something
515 like this:
516
517         TRACE(win,"abc...");  or
518         FIXME(win,"abc...");  or
519         WARN(win,"abc...");   or
520         ERR(win,"abc...");
521
522 depending on the seriousness of the problem. (documentation/degug-msgs
523 explains when it is appropriate to use each of them)
524
525 These macros are defined in include/debug.h. The macro-definitions are
526 generated by the shell-script tools/make_debug. It scans the source
527 code for symbols of this forms and puts the necessary macro
528 definitions in include/debug.h and include/debugdefs.h. These macros
529 test whether the debugging "channel" associated with the first
530 argument of these macros (win in the above example) is enabled and
531 thus decide whether to actually display the text.  In addition you can
532 change the types of displayed messages by supplying the "-debugmsg"
533 option to Wine.  If your debugging code is more complex than just
534 printf, you can use the symbols TRACE_ON(xxx), WARN_ON(xxx),
535 ERR_ON(xxx) and FIXME_ON(xxx) as well. These are true when channel xxx
536 is enabled, either permanent or in the command line. Thus, you can
537 write:
538
539         if(TRACE_ON(win))DumpSomeStructure(&str);
540
541 Don't worry about the inefficiency of the test. If it is permanently 
542 disabled (that is TRACE_ON(win) is 0 at compile time), the compiler will 
543 eliminate the dead code.
544
545 You have to start tools/make_debug only if you introduced a new macro,
546 e.g.  TRACE(win32).
547
548 For more info about debugging messages, read:
549
550 documentation/debug-msgs
551
552
553 MORE INFO
554 =========
555
556 1. There is a FREE online version of the MSDN library (including
557    documentation for the Win32 API) on http://www.microsoft.com/msdn/
558
559 2. http://www.sonic.net/~undoc/bookstore.html
560
561 3. In 1993 Dr. Dobbs Journal published a column called "Undocumented Corner".
562
563 4. You might want to check out BYTE from December 1983 as well :-)
564