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1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1993, 1998-1999, 2001-2012 Free Software Foundation, Inc.
4 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
5 @node GNU Emacs Internals
6 @appendix GNU Emacs Internals
8 This chapter describes how the runnable Emacs executable is dumped with
9 the preloaded Lisp libraries in it, how storage is allocated, and some
10 internal aspects of GNU Emacs that may be of interest to C programmers.
12 @menu
13 * Building Emacs::      How the dumped Emacs is made.
14 * Pure Storage::        Kludge to make preloaded Lisp functions shareable.
15 * Garbage Collection::  Reclaiming space for Lisp objects no longer used.
16 * Memory Usage::        Info about total size of Lisp objects made so far.
17 * Writing Emacs Primitives::   Writing C code for Emacs.
18 * Object Internals::    Data formats of buffers, windows, processes.
19 @end menu
21 @node Building Emacs
22 @section Building Emacs
23 @cindex building Emacs
24 @pindex temacs
26   This section explains the steps involved in building the Emacs
27 executable.  You don't have to know this material to build and install
28 Emacs, since the makefiles do all these things automatically.  This
29 information is pertinent to Emacs developers.
31    Compilation of the C source files in the @file{src} directory
32 produces an executable file called @file{temacs}, also called a
33 @dfn{bare impure Emacs}.  It contains the Emacs Lisp interpreter and
34 I/O routines, but not the editing commands.
36 @cindex @file{loadup.el}
37   The command @w{@command{temacs -l loadup}} would run @file{temacs}
38 and direct it to load @file{loadup.el}.  The @code{loadup} library
39 loads additional Lisp libraries, which set up the normal Emacs editing
40 environment.  After this step, the Emacs executable is no longer
41 @dfn{bare}.
43 @cindex dumping Emacs
44   Because it takes some time to load the standard Lisp files, the
45 @file{temacs} executable usually isn't run directly by users.
46 Instead, as one of the last steps of building Emacs, the command
47 @samp{temacs -batch -l loadup dump} is run.  The special @samp{dump}
48 argument causes @command{temacs} to dump out an executable program,
49 called @file{emacs}, which has all the standard Lisp files preloaded.
50 (The @samp{-batch} argument prevents @file{temacs} from trying to
51 initialize any of its data on the terminal, so that the tables of
52 terminal information are empty in the dumped Emacs.)
54 @cindex preloaded Lisp files
55 @vindex preloaded-file-list
56   The dumped @file{emacs} executable (also called a @dfn{pure} Emacs)
57 is the one which is installed.  The variable
58 @code{preloaded-file-list} stores a list of the Lisp files preloaded
59 into the dumped Emacs.  If you port Emacs to a new operating system,
60 and are not able to implement dumping, then Emacs must load
61 @file{loadup.el} each time it starts.
63 @cindex @file{site-load.el}
64   You can specify additional files to preload by writing a library named
65 @file{site-load.el} that loads them.  You may need to rebuild Emacs
66 with an added definition
68 @example
69 #define SITELOAD_PURESIZE_EXTRA @var{n}
70 @end example
72 @noindent
73 to make @var{n} added bytes of pure space to hold the additional files;
74 see @file{src/puresize.h}.
75 (Try adding increments of 20000 until it is big enough.)  However, the
76 advantage of preloading additional files decreases as machines get
77 faster.  On modern machines, it is usually not advisable.
79   After @file{loadup.el} reads @file{site-load.el}, it finds the
80 documentation strings for primitive and preloaded functions (and
81 variables) in the file @file{etc/DOC} where they are stored, by
82 calling @code{Snarf-documentation} (@pxref{Definition of
83 Snarf-documentation,, Accessing Documentation}).
85 @cindex @file{site-init.el}
86 @cindex preloading additional functions and variables
87   You can specify other Lisp expressions to execute just before dumping
88 by putting them in a library named @file{site-init.el}.  This file is
89 executed after the documentation strings are found.
91   If you want to preload function or variable definitions, there are
92 three ways you can do this and make their documentation strings
93 accessible when you subsequently run Emacs:
95 @itemize @bullet
96 @item
97 Arrange to scan these files when producing the @file{etc/DOC} file,
98 and load them with @file{site-load.el}.
100 @item
101 Load the files with @file{site-init.el}, then copy the files into the
102 installation directory for Lisp files when you install Emacs.
104 @item
105 Specify a @code{nil} value for @code{byte-compile-dynamic-docstrings}
106 as a local variable in each of these files, and load them with either
107 @file{site-load.el} or @file{site-init.el}.  (This method has the
108 drawback that the documentation strings take up space in Emacs all the
109 time.)
110 @end itemize
112   It is not advisable to put anything in @file{site-load.el} or
113 @file{site-init.el} that would alter any of the features that users
114 expect in an ordinary unmodified Emacs.  If you feel you must override
115 normal features for your site, do it with @file{default.el}, so that
116 users can override your changes if they wish.  @xref{Startup Summary}.
118   In a package that can be preloaded, it is sometimes necessary (or
119 useful) to delay certain evaluations until Emacs subsequently starts
120 up.  The vast majority of such cases relate to the values of
121 customizable variables.  For example, @code{tutorial-directory} is a
122 variable defined in @file{startup.el}, which is preloaded.  The default
123 value is set based on @code{data-directory}.  The variable needs to
124 access the value of @code{data-directory} when Emacs starts, not when
125 it is dumped, because the Emacs executable has probably been installed
126 in a different location since it was dumped.
128 @defun custom-initialize-delay symbol value
129 This function delays the initialization of @var{symbol} to the next
130 Emacs start.  You normally use this function by specifying it as the
131 @code{:initialize} property of a customizable variable.  (The argument
132 @var{value} is unused, and is provided only for compatibility with the
133 form Custom expects.)
134 @end defun
136 In the unlikely event that you need a more general functionality than
137 @code{custom-initialize-delay} provides, you can use
138 @code{before-init-hook} (@pxref{Startup Summary}).
140 @defun dump-emacs to-file from-file
141 @cindex unexec
142 This function dumps the current state of Emacs into an executable file
143 @var{to-file}.  It takes symbols from @var{from-file} (this is normally
144 the executable file @file{temacs}).
146 If you want to use this function in an Emacs that was already dumped,
147 you must run Emacs with @samp{-batch}.
148 @end defun
150 @node Pure Storage
151 @section Pure Storage
152 @cindex pure storage
154   Emacs Lisp uses two kinds of storage for user-created Lisp objects:
155 @dfn{normal storage} and @dfn{pure storage}.  Normal storage is where
156 all the new data created during an Emacs session are kept
157 (@pxref{Garbage Collection}).  Pure storage is used for certain data
158 in the preloaded standard Lisp files---data that should never change
159 during actual use of Emacs.
161   Pure storage is allocated only while @command{temacs} is loading the
162 standard preloaded Lisp libraries.  In the file @file{emacs}, it is
163 marked as read-only (on operating systems that permit this), so that
164 the memory space can be shared by all the Emacs jobs running on the
165 machine at once.  Pure storage is not expandable; a fixed amount is
166 allocated when Emacs is compiled, and if that is not sufficient for
167 the preloaded libraries, @file{temacs} allocates dynamic memory for
168 the part that didn't fit.  The resulting image will work, but garbage
169 collection (@pxref{Garbage Collection}) is disabled in this situation,
170 causing a memory leak.  Such an overflow normally won't happen unless
171 you try to preload additional libraries or add features to the
172 standard ones.  Emacs will display a warning about the overflow when
173 it starts.  If this happens, you should increase the compilation
174 parameter @code{SYSTEM_PURESIZE_EXTRA} in the file
175 @file{src/puresize.h} and rebuild Emacs.
177 @defun purecopy object
178 This function makes a copy in pure storage of @var{object}, and returns
179 it.  It copies a string by simply making a new string with the same
180 characters, but without text properties, in pure storage.  It
181 recursively copies the contents of vectors and cons cells.  It does
182 not make copies of other objects such as symbols, but just returns
183 them unchanged.  It signals an error if asked to copy markers.
185 This function is a no-op except while Emacs is being built and dumped;
186 it is usually called only in preloaded Lisp files.
187 @end defun
189 @defvar pure-bytes-used
190 The value of this variable is the number of bytes of pure storage
191 allocated so far.  Typically, in a dumped Emacs, this number is very
192 close to the total amount of pure storage available---if it were not,
193 we would preallocate less.
194 @end defvar
196 @defvar purify-flag
197 This variable determines whether @code{defun} should make a copy of the
198 function definition in pure storage.  If it is non-@code{nil}, then the
199 function definition is copied into pure storage.
201 This flag is @code{t} while loading all of the basic functions for
202 building Emacs initially (allowing those functions to be shareable and
203 non-collectible).  Dumping Emacs as an executable always writes
204 @code{nil} in this variable, regardless of the value it actually has
205 before and after dumping.
207 You should not change this flag in a running Emacs.
208 @end defvar
210 @node Garbage Collection
211 @section Garbage Collection
213 @cindex memory allocation
214   When a program creates a list or the user defines a new function
215 (such as by loading a library), that data is placed in normal storage.
216 If normal storage runs low, then Emacs asks the operating system to
217 allocate more memory.  Different types of Lisp objects, such as
218 symbols, cons cells, small vectors, markers, etc., are segregated in
219 distinct blocks in memory.  (Large vectors, long strings, buffers and
220 certain other editing types, which are fairly large, are allocated in
221 individual blocks, one per object; small strings are packed into blocks
222 of 8k bytes, and small vectors are packed into blocks of 4k bytes).
224 @cindex vector-like objects, storage
225 @cindex storage of vector-like Lisp objects
226   Beyond the basic vector, a lot of objects like window, buffer, and
227 frame are managed as if they were vectors.  The corresponding C data
228 structures include the @code{struct vectorlike_header} field whose
229 @code{size} member contains the subtype enumerated by @code{enum pvec_type}
230 and an information about how many @code{Lisp_Object} fields this structure
231 contains and what the size of the rest data is.  This information is
232 needed to calculate the memory footprint of an object, and used
233 by the vector allocation code while iterating over the vector blocks.
235 @cindex garbage collection
236   It is quite common to use some storage for a while, then release it
237 by (for example) killing a buffer or deleting the last pointer to an
238 object.  Emacs provides a @dfn{garbage collector} to reclaim this
239 abandoned storage.  The garbage collector operates by finding and
240 marking all Lisp objects that are still accessible to Lisp programs.
241 To begin with, it assumes all the symbols, their values and associated
242 function definitions, and any data presently on the stack, are
243 accessible.  Any objects that can be reached indirectly through other
244 accessible objects are also accessible.
246   When marking is finished, all objects still unmarked are garbage.  No
247 matter what the Lisp program or the user does, it is impossible to refer
248 to them, since there is no longer a way to reach them.  Their space
249 might as well be reused, since no one will miss them.  The second
250 (``sweep'') phase of the garbage collector arranges to reuse them.
252 @c ??? Maybe add something describing weak hash tables here?
254 @cindex free list
255   The sweep phase puts unused cons cells onto a @dfn{free list}
256 for future allocation; likewise for symbols and markers.  It compacts
257 the accessible strings so they occupy fewer 8k blocks; then it frees the
258 other 8k blocks.  Unreachable vectors from vector blocks are coalesced
259 to create largest possible free areas; if a free area spans a complete
260 4k block, that block is freed.  Otherwise, the free area is recorded
261 in a free list array, where each entry corresponds to a free list
262 of areas of the same size.  Large vectors, buffers, and other large
263 objects are allocated and freed individually.
265 @cindex CL note---allocate more storage
266 @quotation
267 @b{Common Lisp note:} Unlike other Lisps, GNU Emacs Lisp does not
268 call the garbage collector when the free list is empty.  Instead, it
269 simply requests the operating system to allocate more storage, and
270 processing continues until @code{gc-cons-threshold} bytes have been
271 used.
273 This means that you can make sure that the garbage collector will not
274 run during a certain portion of a Lisp program by calling the garbage
275 collector explicitly just before it (provided that portion of the
276 program does not use so much space as to force a second garbage
277 collection).
278 @end quotation
280 @deffn Command garbage-collect
281 This command runs a garbage collection, and returns information on
282 the amount of space in use.  (Garbage collection can also occur
283 spontaneously if you use more than @code{gc-cons-threshold} bytes of
284 Lisp data since the previous garbage collection.)
286 @code{garbage-collect} returns a list with information on amount of space in
287 use, where each entry has the form @samp{(@var{name} @var{size} @var{used})}
288 or @samp{(@var{name} @var{size} @var{used} @var{free})}.  In the entry,
289 @var{name} is a symbol describing the kind of objects this entry represents,
290 @var{size} is the number of bytes used by each one, @var{used} is the number
291 of those objects that were found live in the heap, and optional @var{free} is
292 the number of those objects that are not live but that Emacs keeps around for
293 future allocations.  So an overall result is:
295 @example
296 ((@code{conses} @var{cons-size} @var{used-conse} @var{free-conses})
297  (@code{symbols} @var{symbol-size} @var{used-symbols} @var{free-symbols})
298  (@code{miscs} @var{misc-size} @var{used-miscs} @var{free-miscs})
299  (@code{strings} @var{string-size} @var{used-strings} @var{free-strings})
300  (@code{string-bytes} @var{byte-size} @var{used-bytes})
301  (@code{vectors} @var{vector-size} @var{used-vectors})
302  (@code{vector-slots} @var{slot-size} @var{used-slots} @var{free-slots})
303  (@code{floats} @var{float-size} @var{used-floats} @var{free-floats})
304  (@code{intervals} @var{interval-size} @var{used-intervals} @var{free-intervals})
305  (@code{buffers} @var{buffer-size} @var{used-buffers})
306  (@code{heap} @var{unit-size} @var{total-size} @var{free-size}))
307 @end example
309 Here is an example:
311 @example
312 (garbage-collect)
313       @result{} ((conses 16 49126 8058) (symbols 48 14607 0)
314                  (miscs 40 34 56) (strings 32 2942 2607)
315                  (string-bytes 1 78607) (vectors 16 7247)
316                  (vector-slots 8 341609 29474) (floats 8 71 102)
317                  (intervals 56 27 26) (buffers 944 8)
318                  (heap 1024 11715 2678))
319 @end example
321 Below is a table explaining each element.  Note that last @code{heap} entry
322 is optional and present only if an underlying @code{malloc} implementation
323 provides @code{mallinfo} function.
325 @table @var
326 @item cons-size
327 Internal size of a cons cell, i.e.@: @code{sizeof (struct Lisp_Cons)}.
329 @item used-conses
330 The number of cons cells in use.
332 @item free-conses
333 The number of cons cells for which space has been obtained from
334 the operating system, but that are not currently being used.
336 @item symbol-size
337 Internal size of a symbol, i.e.@: @code{sizeof (struct Lisp_Symbol)}.
339 @item used-symbols
340 The number of symbols in use.
342 @item free-symbols
343 The number of symbols for which space has been obtained from
344 the operating system, but that are not currently being used.
346 @item misc-size
347 Internal size of a miscellaneous entity, i.e.@:
348 @code{sizeof (union Lisp_Misc)}, which is a size of the
349 largest type enumerated in @code{enum Lisp_Misc_Type}.
351 @item used-miscs
352 The number of miscellaneous objects in use.  These include markers
353 and overlays, plus certain objects not visible to users.
355 @item free-miscs
356 The number of miscellaneous objects for which space has been obtained
357 from the operating system, but that are not currently being used.
359 @item string-size
360 Internal size of a string header, i.e.@: @code{sizeof (struct Lisp_String)}.
362 @item used-strings
363 The number of string headers in use.
365 @item free-strings
366 The number of string headers for which space has been obtained
367 from the operating system, but that are not currently being used.
369 @item byte-size
370 This is used for convenience and equals to @code{sizeof (char)}.
372 @item used-bytes
373 The total size of all string data in bytes.
375 @item vector-size
376 Internal size of a vector header, i.e.@: @code{sizeof (struct Lisp_Vector)}.
378 @item used-vectors
379 The number of vector headers allocated from the vector blocks.
381 @item slot-size
382 Internal size of a vector slot, always equal to @code{sizeof (Lisp_Object)}.
384 @item used-slots
385 The number of slots in all used vectors.
387 @item free-slots
388 The number of free slots in all vector blocks.
390 @item float-size
391 Internal size of a float object, i.e.@: @code{sizeof (struct Lisp_Float)}.
392 (Do not confuse it with the native platform @code{float} or @code{double}.)
394 @item used-floats
395 The number of floats in use.
397 @item free-floats
398 The number of floats for which space has been obtained from
399 the operating system, but that are not currently being used.
401 @item interval-size
402 Internal size of an interval object, i.e.@: @code{sizeof (struct interval)}.
404 @item used-intervals
405 The number of intervals in use.
407 @item free-intervals
408 The number of intervals for which space has been obtained from
409 the operating system, but that are not currently being used.
411 @item buffer-size
412 Internal size of a buffer, i.e.@: @code{sizeof (struct buffer)}.
413 (Do not confuse with the value returned by @code{buffer-size} function.)
415 @item used-buffers
416 The number of buffer objects in use.  This includes killed buffers
417 invisible to users, i.e.@: all buffers in @code{all_buffers} list.
419 @item unit-size
420 The unit of heap space measurement, always equal to 1024 bytes.
422 @item total-size
423 Total heap size, in @var{unit-size} units.
425 @item free-size
426 Heap space which is not currently used, in @var{unit-size} units.
427 @end table
429 If there was overflow in pure space (@pxref{Pure Storage}),
430 @code{garbage-collect} returns @code{nil}, because a real garbage
431 collection cannot be done.
432 @end deffn
434 @defopt garbage-collection-messages
435 If this variable is non-@code{nil}, Emacs displays a message at the
436 beginning and end of garbage collection.  The default value is
437 @code{nil}.
438 @end defopt
440 @defvar post-gc-hook
441 This is a normal hook that is run at the end of garbage collection.
442 Garbage collection is inhibited while the hook functions run, so be
443 careful writing them.
444 @end defvar
446 @defopt gc-cons-threshold
447 The value of this variable is the number of bytes of storage that must
448 be allocated for Lisp objects after one garbage collection in order to
449 trigger another garbage collection.  You can use the result returned by
450 @code{garbage-collect} to get an information about size of the particular
451 object type; space allocated to the contents of buffers does not count.
452 Note that the subsequent garbage collection does not happen immediately
453 when the threshold is exhausted, but only the next time the Lisp interpreter
454 is called.
456 The initial threshold value is @code{GC_DEFAULT_THRESHOLD}, defined in
457 @file{alloc.c}.  Since it's defined in @code{word_size} units, the value
458 is 400,000 for the default 32-bit configuration and 800,000 for the 64-bit
459 one.  If you specify a larger value, garbage collection will happen less
460 often.  This reduces the amount of time spent garbage collecting, but
461 increases total memory use.  You may want to do this when running a program
462 that creates lots of Lisp data.
464 You can make collections more frequent by specifying a smaller value, down
465 to 1/10th of @code{GC_DEFAULT_THRESHOLD}.  A value less than this minimum
466 will remain in effect only until the subsequent garbage collection, at which
467 time @code{garbage-collect} will set the threshold back to the minimum.
468 @end defopt
470 @defopt gc-cons-percentage
471 The value of this variable specifies the amount of consing before a
472 garbage collection occurs, as a fraction of the current heap size.
473 This criterion and @code{gc-cons-threshold} apply in parallel, and
474 garbage collection occurs only when both criteria are satisfied.
476 As the heap size increases, the time to perform a garbage collection
477 increases.  Thus, it can be desirable to do them less frequently in
478 proportion.
479 @end defopt
481   The value returned by @code{garbage-collect} describes the amount of
482 memory used by Lisp data, broken down by data type.  By contrast, the
483 function @code{memory-limit} provides information on the total amount of
484 memory Emacs is currently using.
486 @defun memory-limit
487 This function returns the address of the last byte Emacs has allocated,
488 divided by 1024.  We divide the value by 1024 to make sure it fits in a
489 Lisp integer.
491 You can use this to get a general idea of how your actions affect the
492 memory usage.
493 @end defun
495 @defvar memory-full
496 This variable is @code{t} if Emacs is nearly out of memory for Lisp
497 objects, and @code{nil} otherwise.
498 @end defvar
500 @defun memory-use-counts
501 This returns a list of numbers that count the number of objects
502 created in this Emacs session.  Each of these counters increments for
503 a certain kind of object.  See the documentation string for details.
504 @end defun
506 @defvar gcs-done
507 This variable contains the total number of garbage collections
508 done so far in this Emacs session.
509 @end defvar
511 @defvar gc-elapsed
512 This variable contains the total number of seconds of elapsed time
513 during garbage collection so far in this Emacs session, as a floating
514 point number.
515 @end defvar
517 @node Memory Usage
518 @section Memory Usage
519 @cindex memory usage
521   These functions and variables give information about the total amount
522 of memory allocation that Emacs has done, broken down by data type.
523 Note the difference between these and the values returned by
524 @code{garbage-collect}; those count objects that currently exist, but
525 these count the number or size of all allocations, including those for
526 objects that have since been freed.
528 @defvar cons-cells-consed
529 The total number of cons cells that have been allocated so far
530 in this Emacs session.
531 @end defvar
533 @defvar floats-consed
534 The total number of floats that have been allocated so far
535 in this Emacs session.
536 @end defvar
538 @defvar vector-cells-consed
539 The total number of vector cells that have been allocated so far
540 in this Emacs session.
541 @end defvar
543 @defvar symbols-consed
544 The total number of symbols that have been allocated so far
545 in this Emacs session.
546 @end defvar
548 @defvar string-chars-consed
549 The total number of string characters that have been allocated so far
550 in this session.
551 @end defvar
553 @defvar misc-objects-consed
554 The total number of miscellaneous objects that have been allocated so
555 far in this session.  These include markers and overlays, plus
556 certain objects not visible to users.
557 @end defvar
559 @defvar intervals-consed
560 The total number of intervals that have been allocated so far
561 in this Emacs session.
562 @end defvar
564 @defvar strings-consed
565 The total number of strings that have been allocated so far in this
566 Emacs session.
567 @end defvar
569 @node Writing Emacs Primitives
570 @section Writing Emacs Primitives
571 @cindex primitive function internals
572 @cindex writing Emacs primitives
574   Lisp primitives are Lisp functions implemented in C@.  The details of
575 interfacing the C function so that Lisp can call it are handled by a few
576 C macros.  The only way to really understand how to write new C code is
577 to read the source, but we can explain some things here.
579   An example of a special form is the definition of @code{or}, from
580 @file{eval.c}.  (An ordinary function would have the same general
581 appearance.)
583 @cindex garbage collection protection
584 @smallexample
585 @group
586 DEFUN ("or", For, Sor, 0, UNEVALLED, 0,
587   doc: /* Eval args until one of them yields non-nil, then return
588 that value.
589 The remaining args are not evalled at all.
590 If all args return nil, return nil.
591 @end group
592 @group
593 usage: (or CONDITIONS ...)  */)
594   (Lisp_Object args)
596   register Lisp_Object val = Qnil;
597   struct gcpro gcpro1;
598 @end group
600 @group
601   GCPRO1 (args);
602 @end group
604 @group
605   while (CONSP (args))
606     @{
607       val = eval_sub (XCAR (args));
608       if (!NILP (val))
609         break;
610       args = XCDR (args);
611     @}
612 @end group
614 @group
615   UNGCPRO;
616   return val;
618 @end group
619 @end smallexample
621 @cindex @code{DEFUN}, C macro to define Lisp primitives
622   Let's start with a precise explanation of the arguments to the
623 @code{DEFUN} macro.  Here is a template for them:
625 @example
626 DEFUN (@var{lname}, @var{fname}, @var{sname}, @var{min}, @var{max}, @var{interactive}, @var{doc})
627 @end example
629 @table @var
630 @item lname
631 This is the name of the Lisp symbol to define as the function name; in
632 the example above, it is @code{or}.
634 @item fname
635 This is the C function name for this function.  This is the name that
636 is used in C code for calling the function.  The name is, by
637 convention, @samp{F} prepended to the Lisp name, with all dashes
638 (@samp{-}) in the Lisp name changed to underscores.  Thus, to call
639 this function from C code, call @code{For}.
641 @item sname
642 This is a C variable name to use for a structure that holds the data for
643 the subr object that represents the function in Lisp.  This structure
644 conveys the Lisp symbol name to the initialization routine that will
645 create the symbol and store the subr object as its definition.  By
646 convention, this name is always @var{fname} with @samp{F} replaced with
647 @samp{S}.
649 @item min
650 This is the minimum number of arguments that the function requires.  The
651 function @code{or} allows a minimum of zero arguments.
653 @item max
654 This is the maximum number of arguments that the function accepts, if
655 there is a fixed maximum.  Alternatively, it can be @code{UNEVALLED},
656 indicating a special form that receives unevaluated arguments, or
657 @code{MANY}, indicating an unlimited number of evaluated arguments (the
658 equivalent of @code{&rest}).  Both @code{UNEVALLED} and @code{MANY} are
659 macros.  If @var{max} is a number, it must be more than @var{min} but
660 less than 8.
662 @item interactive
663 This is an interactive specification, a string such as might be used as
664 the argument of @code{interactive} in a Lisp function.  In the case of
665 @code{or}, it is 0 (a null pointer), indicating that @code{or} cannot be
666 called interactively.  A value of @code{""} indicates a function that
667 should receive no arguments when called interactively.  If the value
668 begins with a @samp{(}, the string is evaluated as a Lisp form.
669 For examples of the last two forms, see @code{widen} and
670 @code{narrow-to-region} in @file{editfns.c}.
672 @item doc
673 This is the documentation string.  It uses C comment syntax rather
674 than C string syntax because comment syntax requires nothing special
675 to include multiple lines.  The @samp{doc:} identifies the comment
676 that follows as the documentation string.  The @samp{/*} and @samp{*/}
677 delimiters that begin and end the comment are not part of the
678 documentation string.
680 If the last line of the documentation string begins with the keyword
681 @samp{usage:}, the rest of the line is treated as the argument list
682 for documentation purposes.  This way, you can use different argument
683 names in the documentation string from the ones used in the C code.
684 @samp{usage:} is required if the function has an unlimited number of
685 arguments.
687 All the usual rules for documentation strings in Lisp code
688 (@pxref{Documentation Tips}) apply to C code documentation strings
689 too.
690 @end table
692   After the call to the @code{DEFUN} macro, you must write the
693 argument list for the C function, including the types for the
694 arguments.  If the primitive accepts a fixed maximum number of Lisp
695 arguments, there must be one C argument for each Lisp argument, and
696 each argument must be of type @code{Lisp_Object}.  (Various macros and
697 functions for creating values of type @code{Lisp_Object} are declared
698 in the file @file{lisp.h}.)  If the primitive has no upper limit on
699 the number of Lisp arguments, it must have exactly two C arguments:
700 the first is the number of Lisp arguments, and the second is the
701 address of a block containing their values.  These have types
702 @code{int} and @w{@code{Lisp_Object *}} respectively.  Since 
703 @code{Lisp_Object} can hold any Lisp object of any data type, you
704 can determine the actual data type only at run time; so if you want
705 a primitive to accept only a certain type of argument, you must check
706 the type explicitly using a suitable predicate (@pxref{Type Predicates}).
707 @cindex type checking internals
709 @cindex @code{GCPRO} and @code{UNGCPRO}
710 @cindex protect C variables from garbage collection
711   Within the function @code{For} itself, note the use of the macros
712 @code{GCPRO1} and @code{UNGCPRO}.  These macros are defined for the
713 sake of the few platforms which do not use Emacs' default
714 stack-marking garbage collector.  The @code{GCPRO1} macro ``protects''
715 a variable from garbage collection, explicitly informing the garbage
716 collector that that variable and all its contents must be as
717 accessible.  GC protection is necessary in any function which can
718 perform Lisp evaluation by calling @code{eval_sub} or @code{Feval} as
719 a subroutine, either directly or indirectly.
721   It suffices to ensure that at least one pointer to each object is
722 GC-protected.  Thus, a particular local variable can do without
723 protection if it is certain that the object it points to will be
724 preserved by some other pointer (such as another local variable that
725 has a @code{GCPRO}).  Otherwise, the local variable needs a
726 @code{GCPRO}.
728   The macro @code{GCPRO1} protects just one local variable.  If you
729 want to protect two variables, use @code{GCPRO2} instead; repeating
730 @code{GCPRO1} will not work.  Macros @code{GCPRO3}, @code{GCPRO4},
731 @code{GCPRO5}, and @code{GCPRO6} also exist.  All these macros
732 implicitly use local variables such as @code{gcpro1}; you must declare
733 these explicitly, with type @code{struct gcpro}.  Thus, if you use
734 @code{GCPRO2}, you must declare @code{gcpro1} and @code{gcpro2}.
736   @code{UNGCPRO} cancels the protection of the variables that are
737 protected in the current function.  It is necessary to do this
738 explicitly.
740   You must not use C initializers for static or global variables unless
741 the variables are never written once Emacs is dumped.  These variables
742 with initializers are allocated in an area of memory that becomes
743 read-only (on certain operating systems) as a result of dumping Emacs.
744 @xref{Pure Storage}.
746 @cindex @code{defsubr}, Lisp symbol for a primitive
747   Defining the C function is not enough to make a Lisp primitive
748 available; you must also create the Lisp symbol for the primitive and
749 store a suitable subr object in its function cell.  The code looks like
750 this:
752 @example
753 defsubr (&@var{sname});
754 @end example
756 @noindent
757 Here @var{sname} is the name you used as the third argument to @code{DEFUN}.
759   If you add a new primitive to a file that already has Lisp primitives
760 defined in it, find the function (near the end of the file) named
761 @code{syms_of_@var{something}}, and add the call to @code{defsubr}
762 there.  If the file doesn't have this function, or if you create a new
763 file, add to it a @code{syms_of_@var{filename}} (e.g.,
764 @code{syms_of_myfile}).  Then find the spot in @file{emacs.c} where all
765 of these functions are called, and add a call to
766 @code{syms_of_@var{filename}} there.
768 @anchor{Defining Lisp variables in C}
769 @vindex byte-boolean-vars
770 @cindex defining Lisp variables in C
771 @cindex @code{DEFVAR_INT}, @code{DEFVAR_LISP}, @code{DEFVAR_BOOL}
772   The function @code{syms_of_@var{filename}} is also the place to define
773 any C variables that are to be visible as Lisp variables.
774 @code{DEFVAR_LISP} makes a C variable of type @code{Lisp_Object} visible
775 in Lisp.  @code{DEFVAR_INT} makes a C variable of type @code{int}
776 visible in Lisp with a value that is always an integer.
777 @code{DEFVAR_BOOL} makes a C variable of type @code{int} visible in Lisp
778 with a value that is either @code{t} or @code{nil}.  Note that variables
779 defined with @code{DEFVAR_BOOL} are automatically added to the list
780 @code{byte-boolean-vars} used by the byte compiler.
782 @cindex defining customization variables in C
783   If you want to make a Lisp variables that is defined in C behave
784 like one declared with @code{defcustom}, add an appropriate entry to
785 @file{cus-start.el}.
787 @cindex @code{staticpro}, protection from GC
788   If you define a file-scope C variable of type @code{Lisp_Object},
789 you must protect it from garbage-collection by calling @code{staticpro}
790 in @code{syms_of_@var{filename}}, like this:
792 @example
793 staticpro (&@var{variable});
794 @end example
796   Here is another example function, with more complicated arguments.
797 This comes from the code in @file{window.c}, and it demonstrates the use
798 of macros and functions to manipulate Lisp objects.
800 @smallexample
801 @group
802 DEFUN ("coordinates-in-window-p", Fcoordinates_in_window_p,
803   Scoordinates_in_window_p, 2, 2, 0,
804   doc: /* Return non-nil if COORDINATES are in WINDOW.
805   ...
806 @end group
807 @group
808   or `right-margin' is returned.  */)
809   (register Lisp_Object coordinates, Lisp_Object window)
811   struct window *w;
812   struct frame *f;
813   int x, y;
814   Lisp_Object lx, ly;
815 @end group
817 @group
818   CHECK_LIVE_WINDOW (window);
819   w = XWINDOW (window);
820   f = XFRAME (w->frame);
821   CHECK_CONS (coordinates);
822   lx = Fcar (coordinates);
823   ly = Fcdr (coordinates);
824   CHECK_NUMBER_OR_FLOAT (lx);
825   CHECK_NUMBER_OR_FLOAT (ly);
826   x = FRAME_PIXEL_X_FROM_CANON_X (f, lx) + FRAME_INTERNAL_BORDER_WIDTH(f);
827   y = FRAME_PIXEL_Y_FROM_CANON_Y (f, ly) + FRAME_INTERNAL_BORDER_WIDTH(f);
828 @end group
830 @group
831   switch (coordinates_in_window (w, x, y))
832     @{
833     case ON_NOTHING:            /* NOT in window at all. */
834       return Qnil;
835 @end group
837     ...
839 @group
840     case ON_MODE_LINE:          /* In mode line of window. */
841       return Qmode_line;
842 @end group
844     ...
846 @group
847     case ON_SCROLL_BAR:         /* On scroll-bar of window.  */
848       /* Historically we are supposed to return nil in this case.  */
849       return Qnil;
850 @end group
852 @group
853     default:
854       abort ();
855     @}
857 @end group
858 @end smallexample
860   Note that C code cannot call functions by name unless they are defined
861 in C@.  The way to call a function written in Lisp is to use
862 @code{Ffuncall}, which embodies the Lisp function @code{funcall}.  Since
863 the Lisp function @code{funcall} accepts an unlimited number of
864 arguments, in C it takes two: the number of Lisp-level arguments, and a
865 one-dimensional array containing their values.  The first Lisp-level
866 argument is the Lisp function to call, and the rest are the arguments to
867 pass to it.  Since @code{Ffuncall} can call the evaluator, you must
868 protect pointers from garbage collection around the call to
869 @code{Ffuncall}.
871   The C functions @code{call0}, @code{call1}, @code{call2}, and so on,
872 provide handy ways to call a Lisp function conveniently with a fixed
873 number of arguments.  They work by calling @code{Ffuncall}.
875   @file{eval.c} is a very good file to look through for examples;
876 @file{lisp.h} contains the definitions for some important macros and
877 functions.
879   If you define a function which is side-effect free, update the code
880 in @file{byte-opt.el} that binds @code{side-effect-free-fns} and
881 @code{side-effect-and-error-free-fns} so that the compiler optimizer
882 knows about it.
884 @node Object Internals
885 @section Object Internals
886 @cindex object internals
888   Emacs Lisp provides a rich set of the data types.  Some of them, like cons
889 cells, integers and stirngs, are common to nearly all Lisp dialects.  Some
890 others, like markers and buffers, are quite special and needed to provide
891 the basic support to write editor commands in Lisp.  To implement such
892 a variety of object types and provide an efficient way to pass objects between
893 the subsystems of an interpreter, there is a set of C data structures and
894 a special type to represent the pointers to all of them, which is known as
895 @dfn{tagged pointer}.
897   In C, the tagged pointer is an object of type @code{Lisp_Object}.  Any
898 initialized variable of such a type always holds the value of one of the
899 following basic data types: integer, symbol, string, cons cell, float,
900 vectorlike or miscellaneous object.  Each of these data types has the
901 corresponding tag value.  All tags are enumerated by @code{enum Lisp_Type}
902 and placed into a 3-bit bitfield of the @code{Lisp_Object}.  The rest of the
903 bits is the value itself.  Integer values are immediate, i.e.@: directly
904 represented by those @dfn{value bits}, and all other objects are represented
905 by the C pointers to a corresponding object allocated from the heap.  Width
906 of the @code{Lisp_Object} is platform- and configuration-dependent: usually
907 it's equal to the width of an underlying platform pointer (i.e.@: 32-bit on
908 a 32-bit machine and 64-bit on a 64-bit one), but also there is a special
909 configuration where @code{Lisp_Object} is 64-bit but all pointers are 32-bit.
910 The latter trick was designed to overcome the limited range of values for
911 Lisp integers on a 32-bit system by using 64-bit @code{long long} type for
912 @code{Lisp_Object}.
914   The following C data structures are defined in @file{lisp.h} to represent
915 the basic data types beyond integers:
917 @table @code
918 @item struct Lisp_Cons
919 Cons cell, an object used to construct lists.
921 @item struct Lisp_String
922 String, the basic object to represent a sequence of characters.
924 @item struct Lisp_Vector
925 Array, a fixed-size set of Lisp objects which may be accessed by an index.
927 @item struct Lisp_Symbol
928 Symbol, the unique-named entity commonly used as an identifier.
930 @item struct Lisp_Float
931 Floating point value.
933 @item union Lisp_Misc
934 Miscellaneous kinds of objects which don't fit into any of the above.
935 @end table
937   These types are the first-class citizens of an internal type system.
938 Since the tag space is limited, all other types are the subtypes of either
939 @code{Lisp_Vectorlike} or @code{Lisp_Misc}.  Vector subtypes are enumerated
940 by @code{enum pvec_type}, and nearly all complex objects like windows, buffers,
941 frames, and processes fall into this category.  The rest of special types,
942 including markers and overlays, are enumerated by @code{enum Lisp_Misc_Type}
943 and form the set of subtypes of @code{Lisp_Misc}.
945   Below there is a description of a few subtypes of @code{Lisp_Vectorlike}.
946 Buffer object represents the text to display and edit.  Window is the part
947 of display structure which shows the buffer or used as a container to
948 recursively place other windows on the same frame.  (Do not confuse Emacs Lisp
949 window object with the window as an entity managed by the user interface
950 system like X; in Emacs terminology, the latter is called frame.)  Finally,
951 process object is used to manage the subprocesses.
953 @menu
954 * Buffer Internals::    Components of a buffer structure.
955 * Window Internals::    Components of a window structure.
956 * Process Internals::   Components of a process structure.
957 @end menu
959 @node Buffer Internals
960 @subsection Buffer Internals
961 @cindex internals, of buffer
962 @cindex buffer internals
964   Two structures (see @file{buffer.h}) are used to represent buffers
965 in C@.  The @code{buffer_text} structure contains fields describing the
966 text of a buffer; the @code{buffer} structure holds other fields.  In
967 the case of indirect buffers, two or more @code{buffer} structures
968 reference the same @code{buffer_text} structure.
970 Here are some of the fields in @code{struct buffer_text}:
972 @table @code
973 @item beg
974 The address of the buffer contents.
976 @item gpt
977 @itemx gpt_byte
978 The character and byte positions of the buffer gap.  @xref{Buffer
979 Gap}.
981 @item z
982 @itemx z_byte
983 The character and byte positions of the end of the buffer text.
985 @item gap_size
986 The size of buffer's gap.  @xref{Buffer Gap}.
988 @item modiff
989 @itemx save_modiff
990 @itemx chars_modiff
991 @itemx overlay_modiff
992 These fields count the number of buffer-modification events performed
993 in this buffer.  @code{modiff} is incremented after each
994 buffer-modification event, and is never otherwise changed;
995 @code{save_modiff} contains the value of @code{modiff} the last time
996 the buffer was visited or saved; @code{chars_modiff} counts only
997 modifications to the characters in the buffer, ignoring all other
998 kinds of changes; and @code{overlay_modiff} counts only modifications
999 to the overlays.
1001 @item beg_unchanged
1002 @itemx end_unchanged
1003 The number of characters at the start and end of the text that are
1004 known to be unchanged since the last complete redisplay.
1006 @item unchanged_modified
1007 @itemx overlay_unchanged_modified
1008 The values of @code{modiff} and @code{overlay_modiff}, respectively,
1009 after the last complete redisplay.  If their current values match
1010 @code{modiff} or @code{overlay_modiff}, that means
1011 @code{beg_unchanged} and @code{end_unchanged} contain no useful
1012 information.
1014 @item markers
1015 The markers that refer to this buffer.  This is actually a single
1016 marker, and successive elements in its marker @code{chain} are the other
1017 markers referring to this buffer text.
1019 @item intervals
1020 The interval tree which records the text properties of this buffer.
1021 @end table
1023 Some of the fields of @code{struct buffer} are:
1025 @table @code
1026 @item header
1027 A header of type @code{struct vectorlike_header} is common to all
1028 vectorlike objects.
1030 @item own_text
1031 A @code{struct buffer_text} structure that ordinarily holds the buffer
1032 contents.  In indirect buffers, this field is not used.
1034 @item text
1035 A pointer to the @code{buffer_text} structure for this buffer.  In an
1036 ordinary buffer, this is the @code{own_text} field above.  In an
1037 indirect buffer, this is the @code{own_text} field of the base buffer.
1039 @item next
1040 A pointer to the next buffer, in the chain of all buffers, including
1041 killed buffers.  This chain is used only for allocation and garbage
1042 collection, in order to collect killed buffers properly.
1044 @item pt
1045 @itemx pt_byte
1046 The character and byte positions of point in a buffer.
1048 @item begv
1049 @itemx begv_byte
1050 The character and byte positions of the beginning of the accessible
1051 range of text in the buffer.
1053 @item zv
1054 @itemx zv_byte
1055 The character and byte positions of the end of the accessible range of
1056 text in the buffer.
1058 @item base_buffer
1059 In an indirect buffer, this points to the base buffer.  In an ordinary
1060 buffer, it is null.
1062 @item local_flags
1063 This field contains flags indicating that certain variables are local
1064 in this buffer.  Such variables are declared in the C code using
1065 @code{DEFVAR_PER_BUFFER}, and their buffer-local bindings are stored
1066 in fields in the buffer structure itself.  (Some of these fields are
1067 described in this table.)
1069 @item modtime
1070 The modification time of the visited file.  It is set when the file is
1071 written or read.  Before writing the buffer into a file, this field is
1072 compared to the modification time of the file to see if the file has
1073 changed on disk.  @xref{Buffer Modification}.
1075 @item auto_save_modified
1076 The time when the buffer was last auto-saved.
1078 @item last_window_start
1079 The @code{window-start} position in the buffer as of the last time the
1080 buffer was displayed in a window.
1082 @item clip_changed
1083 This flag indicates that narrowing has changed in the buffer.
1084 @xref{Narrowing}.
1086 @item prevent_redisplay_optimizations_p
1087 This flag indicates that redisplay optimizations should not be used to
1088 display this buffer.
1090 @item overlay_center
1091 This field holds the current overlay center position.  @xref{Managing
1092 Overlays}.
1094 @item overlays_before
1095 @itemx overlays_after
1096 These fields hold, respectively, a list of overlays that end at or
1097 before the current overlay center, and a list of overlays that end
1098 after the current overlay center.  @xref{Managing Overlays}.
1099 @code{overlays_before} is sorted in order of decreasing end position,
1100 and @code{overlays_after} is sorted in order of increasing beginning
1101 position.
1103 @c FIXME? the following are now all Lisp_Object BUFFER_INTERNAL_FIELD (foo).
1105 @item name
1106 A Lisp string that names the buffer.  It is guaranteed to be unique.
1107 @xref{Buffer Names}.
1109 @item save_length
1110 The length of the file this buffer is visiting, when last read or
1111 saved.  This and other fields concerned with saving are not kept in
1112 the @code{buffer_text} structure because indirect buffers are never
1113 saved.
1115 @item directory
1116 The directory for expanding relative file names.  This is the value of
1117 the buffer-local variable @code{default-directory} (@pxref{File Name Expansion}).
1119 @item filename
1120 The name of the file visited in this buffer, or @code{nil}.  This is
1121 the value of the buffer-local variable @code{buffer-file-name}
1122 (@pxref{Buffer File Name}).
1124 @item undo_list
1125 @itemx backed_up
1126 @itemx auto_save_file_name
1127 @itemx auto_save_file_format
1128 @itemx read_only
1129 @itemx file_format
1130 @itemx file_truename
1131 @itemx invisibility_spec
1132 @itemx display_count
1133 @itemx display_time
1134 These fields store the values of Lisp variables that are automatically
1135 buffer-local (@pxref{Buffer-Local Variables}), whose corresponding
1136 variable names have the additional prefix @code{buffer-} and have
1137 underscores replaced with dashes.  For instance, @code{undo_list}
1138 stores the value of @code{buffer-undo-list}.
1140 @item mark
1141 The mark for the buffer.  The mark is a marker, hence it is also
1142 included on the list @code{markers}.  @xref{The Mark}.
1144 @item local_var_alist
1145 The association list describing the buffer-local variable bindings of
1146 this buffer, not including the built-in buffer-local bindings that
1147 have special slots in the buffer object.  (Those slots are omitted
1148 from this table.)  @xref{Buffer-Local Variables}.
1150 @item major_mode
1151 Symbol naming the major mode of this buffer, e.g., @code{lisp-mode}.
1153 @item mode_name
1154 Pretty name of the major mode, e.g., @code{"Lisp"}.
1156 @item keymap
1157 @itemx abbrev_table
1158 @itemx syntax_table
1159 @itemx category_table
1160 @itemx display_table
1161 These fields store the buffer's local keymap (@pxref{Keymaps}), abbrev
1162 table (@pxref{Abbrev Tables}), syntax table (@pxref{Syntax Tables}),
1163 category table (@pxref{Categories}), and display table (@pxref{Display
1164 Tables}).
1166 @item downcase_table
1167 @itemx upcase_table
1168 @itemx case_canon_table
1169 These fields store the conversion tables for converting text to lower
1170 case, upper case, and for canonicalizing text for case-fold search.
1171 @xref{Case Tables}.
1173 @item minor_modes
1174 An alist of the minor modes of this buffer.
1176 @item pt_marker
1177 @itemx begv_marker
1178 @itemx zv_marker
1179 These fields are only used in an indirect buffer, or in a buffer that
1180 is the base of an indirect buffer.  Each holds a marker that records
1181 @code{pt}, @code{begv}, and @code{zv} respectively, for this buffer
1182 when the buffer is not current.
1184 @item mode_line_format
1185 @itemx header_line_format
1186 @itemx case_fold_search
1187 @itemx tab_width
1188 @itemx fill_column
1189 @itemx left_margin
1190 @itemx auto_fill_function
1191 @itemx truncate_lines
1192 @itemx word_wrap
1193 @itemx ctl_arrow
1194 @itemx bidi_display_reordering
1195 @itemx bidi_paragraph_direction
1196 @itemx selective_display
1197 @itemx selective_display_ellipses
1198 @itemx overwrite_mode
1199 @itemx abbrev_mode
1200 @itemx mark_active
1201 @itemx enable_multibyte_characters
1202 @itemx buffer_file_coding_system
1203 @itemx cache_long_line_scans
1204 @itemx point_before_scroll
1205 @itemx left_fringe_width
1206 @itemx right_fringe_width
1207 @itemx fringes_outside_margins
1208 @itemx scroll_bar_width
1209 @itemx indicate_empty_lines
1210 @itemx indicate_buffer_boundaries
1211 @itemx fringe_indicator_alist
1212 @itemx fringe_cursor_alist
1213 @itemx scroll_up_aggressively
1214 @itemx scroll_down_aggressively
1215 @itemx cursor_type
1216 @itemx cursor_in_non_selected_windows
1217 These fields store the values of Lisp variables that are automatically
1218 buffer-local (@pxref{Buffer-Local Variables}), whose corresponding
1219 variable names have underscores replaced with dashes.  For instance,
1220 @code{mode_line_format} stores the value of @code{mode-line-format}.
1222 @item last_selected_window
1223 This is the last window that was selected with this buffer in it, or @code{nil}
1224 if that window no longer displays this buffer.
1225 @end table
1227 @node Window Internals
1228 @subsection Window Internals
1229 @cindex internals, of window
1230 @cindex window internals
1232   The fields of a window (for a complete list, see the definition of
1233 @code{struct window} in @file{window.h}) include:
1235 @table @code
1236 @item frame
1237 The frame that this window is on.
1239 @item mini_p
1240 Non-@code{nil} if this window is a minibuffer window.
1242 @item parent
1243 Internally, Emacs arranges windows in a tree; each group of siblings has
1244 a parent window whose area includes all the siblings.  This field points
1245 to a window's parent.
1247 Parent windows do not display buffers, and play little role in display
1248 except to shape their child windows.  Emacs Lisp programs usually have
1249 no access to the parent windows; they operate on the windows at the
1250 leaves of the tree, which actually display buffers.
1252 @item hchild
1253 @itemx vchild
1254 These fields contain the window's leftmost child and its topmost child
1255 respectively.  @code{hchild} is used if the window is subdivided
1256 horizontally by child windows, and @code{vchild} if it is subdivided
1257 vertically.  In a live window, only one of @code{hchild}, @code{vchild},
1258 and @code{buffer} (q.v.@:) is non-@code{nil}.
1260 @item next
1261 @itemx prev
1262 The next sibling and previous sibling of this window.  @code{next} is
1263 @code{nil} if the window is the right-most or bottom-most in its group;
1264 @code{prev} is @code{nil} if it is the left-most or top-most in its
1265 group.
1267 @item left_col
1268 The left-hand edge of the window, measured in columns, relative to the
1269 leftmost column in the frame (column 0).
1271 @item top_line
1272 The top edge of the window, measured in lines, relative to the topmost
1273 line in the frame (line 0).
1275 @item total_cols
1276 @itemx total_lines
1277 The width and height of the window, measured in columns and lines
1278 respectively.  The width includes the scroll bar and fringes, and/or
1279 the separator line on the right of the window (if any).
1281 @item buffer
1282 The buffer that the window is displaying.
1284 @item start
1285 A marker pointing to the position in the buffer that is the first
1286 character displayed in the window.
1288 @item pointm
1289 @cindex window point internals
1290 This is the value of point in the current buffer when this window is
1291 selected; when it is not selected, it retains its previous value.
1293 @item force_start
1294 If this flag is non-@code{nil}, it says that the window has been
1295 scrolled explicitly by the Lisp program.  This affects what the next
1296 redisplay does if point is off the screen: instead of scrolling the
1297 window to show the text around point, it moves point to a location that
1298 is on the screen.
1300 @item frozen_window_start_p
1301 This field is set temporarily to 1 to indicate to redisplay that
1302 @code{start} of this window should not be changed, even if point
1303 gets invisible.
1305 @item start_at_line_beg
1306 Non-@code{nil} means current value of @code{start} was the beginning of a line
1307 when it was chosen.
1309 @item use_time
1310 This is the last time that the window was selected.  The function
1311 @code{get-lru-window} uses this field.
1313 @item sequence_number
1314 A unique number assigned to this window when it was created.
1316 @item last_modified
1317 The @code{modiff} field of the window's buffer, as of the last time
1318 a redisplay completed in this window.
1320 @item last_overlay_modified
1321 The @code{overlay_modiff} field of the window's buffer, as of the last
1322 time a redisplay completed in this window.
1324 @item last_point
1325 The buffer's value of point, as of the last time a redisplay completed
1326 in this window.
1328 @item last_had_star
1329 A non-@code{nil} value means the window's buffer was ``modified'' when the
1330 window was last updated.
1332 @item vertical_scroll_bar
1333 This window's vertical scroll bar.
1335 @item left_margin_cols
1336 @itemx right_margin_cols
1337 The widths of the left and right margins in this window.  A value of
1338 @code{nil} means no margin.
1340 @item left_fringe_width
1341 @itemx right_fringe_width
1342 The widths of the left and right fringes in this window.  A value of
1343 @code{nil} or @code{t} means use the values of the frame.
1345 @item fringes_outside_margins
1346 A non-@code{nil} value means the fringes outside the display margins;
1347 othersize they are between the margin and the text.
1349 @item window_end_pos
1350 This is computed as @code{z} minus the buffer position of the last glyph
1351 in the current matrix of the window.  The value is only valid if
1352 @code{window_end_valid} is not @code{nil}.
1354 @item window_end_bytepos
1355 The byte position corresponding to @code{window_end_pos}.
1357 @item window_end_vpos
1358 The window-relative vertical position of the line containing
1359 @code{window_end_pos}.
1361 @item window_end_valid
1362 This field is set to a non-@code{nil} value if @code{window_end_pos} is truly
1363 valid.  This is @code{nil} if nontrivial redisplay is pre-empted, since in that
1364 case the display that @code{window_end_pos} was computed for did not get
1365 onto the screen.
1367 @item cursor
1368 A structure describing where the cursor is in this window.
1370 @item last_cursor
1371 The value of @code{cursor} as of the last redisplay that finished.
1373 @item phys_cursor
1374 A structure describing where the cursor of this window physically is.
1376 @item phys_cursor_type
1377 @c FIXME What is this?
1378 @c itemx phys_cursor_ascent
1379 @itemx phys_cursor_height
1380 @itemx phys_cursor_width
1381 The type, height, and width of the cursor that was last displayed on
1382 this window.
1384 @item phys_cursor_on_p
1385 This field is non-zero if the cursor is physically on.
1387 @item cursor_off_p
1388 Non-zero means the cursor in this window is logically off.  This is
1389 used for blinking the cursor.
1391 @item last_cursor_off_p
1392 This field contains the value of @code{cursor_off_p} as of the time of
1393 the last redisplay.
1395 @item must_be_updated_p
1396 This is set to 1 during redisplay when this window must be updated.
1398 @item hscroll
1399 This is the number of columns that the display in the window is scrolled
1400 horizontally to the left.  Normally, this is 0.
1402 @item vscroll
1403 Vertical scroll amount, in pixels.  Normally, this is 0.
1405 @item dedicated
1406 Non-@code{nil} if this window is dedicated to its buffer.
1408 @item display_table
1409 The window's display table, or @code{nil} if none is specified for it.
1411 @item update_mode_line
1412 Non-@code{nil} means this window's mode line needs to be updated.
1414 @item base_line_number
1415 The line number of a certain position in the buffer, or @code{nil}.
1416 This is used for displaying the line number of point in the mode line.
1418 @item base_line_pos
1419 The position in the buffer for which the line number is known, or
1420 @code{nil} meaning none is known.  If it is a buffer, don't display
1421 the line number as long as the window shows that buffer.
1423 @item region_showing
1424 If the region (or part of it) is highlighted in this window, this field
1425 holds the mark position that made one end of that region.  Otherwise,
1426 this field is @code{nil}.
1428 @item column_number_displayed
1429 The column number currently displayed in this window's mode line, or @code{nil}
1430 if column numbers are not being displayed.
1432 @item current_matrix
1433 @itemx desired_matrix
1434 Glyph matrices describing the current and desired display of this window.
1435 @end table
1437 @node Process Internals
1438 @subsection Process Internals
1439 @cindex internals, of process
1440 @cindex process internals
1442   The fields of a process (for a complete list, see the definition of
1443 @code{struct Lisp_Process} in @file{process.h}) include:
1445 @table @code
1446 @item name
1447 A string, the name of the process.
1449 @item command
1450 A list containing the command arguments that were used to start this
1451 process.  For a network or serial process, it is @code{nil} if the
1452 process is running or @code{t} if the process is stopped.
1454 @item filter
1455 If non-@code{nil}, a function used to accept output from the process
1456 instead of a buffer.
1458 @item sentinel
1459 If non-@code{nil}, a function called whenever the state of the process
1460 changes.
1462 @item buffer
1463 The associated buffer of the process.
1465 @item pid
1466 An integer, the operating system's process @acronym{ID}.
1467 Pseudo-processes such as network or serial connections use a value of 0.
1469 @item childp
1470 A flag, @code{t} if this is really a child process.  For a network or
1471 serial connection, it is a plist based on the arguments to
1472 @code{make-network-process} or @code{make-serial-process}.
1474 @item mark
1475 A marker indicating the position of the end of the last output from this
1476 process inserted into the buffer.  This is often but not always the end
1477 of the buffer.
1479 @item kill_without_query
1480 If this is non-zero, killing Emacs while this process is still running
1481 does not ask for confirmation about killing the process.
1483 @item raw_status
1484 The raw process status, as returned by the @code{wait} system call.
1486 @item status
1487 The process status, as @code{process-status} should return it.
1489 @item tick
1490 @itemx update_tick
1491 If these two fields are not equal, a change in the status of the process
1492 needs to be reported, either by running the sentinel or by inserting a
1493 message in the process buffer.
1495 @item pty_flag
1496 Non-@code{nil} if communication with the subprocess uses a pty;
1497 @code{nil} if it uses a pipe.
1499 @item infd
1500 The file descriptor for input from the process.
1502 @item outfd
1503 The file descriptor for output to the process.
1505 @item tty_name
1506 The name of the terminal that the subprocess is using,
1507 or @code{nil} if it is using pipes.
1509 @item decode_coding_system
1510 Coding-system for decoding the input from this process.
1512 @item decoding_buf
1513 A working buffer for decoding.
1515 @item decoding_carryover
1516 Size of carryover in decoding.
1518 @item encode_coding_system
1519 Coding-system for encoding the output to this process.
1521 @item encoding_buf
1522 A working buffer for encoding.
1524 @item inherit_coding_system_flag
1525 Flag to set @code{coding-system} of the process buffer from the
1526 coding system used to decode process output.
1528 @item type
1529 Symbol indicating the type of process: @code{real}, @code{network},
1530 @code{serial}.
1532 @end table
1534 @c FIXME Mention src/globals.h somewhere in this file?