DEVELOPERS-HINTS

   1 This is intended to be a document to help new developers get started.
   2 Existing developers should feel free to add their comments.
   3
   4 SOURCE TREE STRUCTURE
   5 =====================
   6
   7 Source tree is loosely based on the original Windows modules.  Most
   8 directories are shared between the binary emulator and the library.
   9
  10 Shared directories:
  11 -------------------
  12
  13 KERNEL:
  14
  15         files/                  - file I/O
  16         loader/                 - Win16-, Win32-binary loader
  17         memory/                 - memory management
  18         msdos/                  - DOS and BIOS emulation
  19         scheduler/              - process and thread management
  20
  21 GDI:
  22
  23         graphics/               - graphics drivers
  24         graphics/x11drv/        - X11 display driver
  25         graphics/metafiledrv/   - metafile driver
  26         objects/                - logical objects
  27
  28 USER:
  29
  30         controls/               - built-in widgets
  31         resources/              - built-in dialog resources
  32         windows/                - window management
  33
  34 Miscellaneous:
  35
  36         misc/                   - shell, registry, winsock, etc...
  37         multimedia/             - multimedia driver
  38         ipc/                    - SysV IPC management
  39         win32/                  - misc Win32 functions
  40
  41 Tools:
  42
  43         rc/                     - resource compiler
  44         tools/                  - relay code builder + misc tools
  45         documentation/          - some documentation
  46
  47
  48 Emulator-specific directories:
  49 ------------------------------
  50
  51         debugger/               - built-in debugger
  52         if1632/                 - relay code
  53         miscemu/                - hardware instruction emulation
  54         graphics/win16drv/      - Win16 printer driver
  55
  56 Winelib-specific directories:
  57 -----------------------------
  58
  59         library/                - Winelib-specific routines (should disappear)
  60         programs/               - utilities (Progman, WinHelp)
  61         libtest/                - Winelib test samples
  62
  63
  64 MEMORY AND SEGMENTS
  65 ===================
  66
  67 NE (Win16) executables consist of multiple segments.  The Wine loader
  68 loads each segment into a unique location in the Wine processes memory
  69 and assigns a selector to that segment.  Because of this, it's not
  70 possible to exchange addresses freely between 16-bit and 32-bit code.
  71 Addresses used by 16-bit code are segmented addresses (16:16), formed
  72 by a 16-bit selector and a 16-bit offset.  Those used by the Wine code
  73 are regular 32-bit linear addresses.
  74
  75 There are four ways to obtain a segmented pointer:
  76   - Use the SEGPTR_* macros in include/heap.h (recommended).
  77   - Allocate a block of memory from the global heap and use
  78     WIN16_GlobalLock to get its segmented address.
  79   - Allocate a block of memory from a local heap, and build the
  80     segmented address from the local heap selector (see the
  81     USER_HEAP_* macros for an example of this).
  82   - Declare the argument as 'segptr' instead of 'ptr' in the spec file
  83     for a given API function.
  84
  85 Once you have a segmented pointer, it must be converted to a linear
  86 pointer before you can use it from 32-bit code.  This can be done with
  87 the PTR_SEG_TO_LIN() and PTR_SEG_OFF_TO_LIN() macros.  The linear
  88 pointer can then be used freely with standard Unix functions like
  89 memcpy() etc. without worrying about 64k boundaries.  Note: there's no
  90 easy way to convert back from a linear to a segmented address.
  91
  92 In most cases, you don't need to worry about segmented address, as the
  93 conversion is made automatically by the callback code and the API
  94 functions only see linear addresses. However, in some cases it is
  95 necessary to manipulate segmented addresses; the most frequent cases
  96 are:
  97   - API functions that return a pointer
  98   - lParam of Windows messages that point to a structure
  99   - Pointers contained inside structures accessed by 16-bit code.
 100
 101 It is usually a good practice to used the type 'SEGPTR' for segmented
 102 pointers, instead of something like 'LPSTR' or 'char *'.  As SEGPTR is
 103 defined as a DWORD, you'll get a compilation warning if you mistakenly
 104 use it as a regular 32-bit pointer.
 105
 106
 107 STRUCTURE PACKING
 108 =================
 109
 110 Under Windows, data structures are tightly packed, i.e. there is no
 111 padding between structure members. On the other hand, by default gcc
 112 aligns structure members (e.g. WORDs are on a WORD boundary, etc.).
 113 This means that a structure like
 114
 115 struct { BYTE x; WORD y; };
 116
 117 will take 3 bytes under Windows, but 4 with gcc, because gcc will add a
 118 dummy byte between x and y. To have the correct layout for structures
 119 used by Windows code, you need to use the WINE_PACKED attribute; so you
 120 would declare the above structure like this:
 121
 122 struct { BYTE x; WORD y WINE_PACKED; };
 123
 124 You have to do this every time a structure member is not aligned
 125 correctly under Windows (i.e. a WORD not on an even address, or a
 126 DWORD on a address that is not a multiple of 4).
 127
 128
 129 NAMING CONVENTIONS FOR API FUNCTIONS AND TYPES
 130 ==============================================
 131
 132 In order to support both Win16 and Win32 APIs within the same source
 133 code, as well as share the include files between the emulator and the
 134 library, the following convention must be used in naming all API
 135 functions and types. If the Windows API uses the name 'xxx', the Wine
 136 code must use:
 137
 138  - 'xxx16' for the 16-bit version,
 139  - 'xxx32' for the 32-bit version when no ASCII/Unicode strings are
 140    involved,
 141  - 'xxx32A' for the 32-bit version with ASCII strings,
 142  - 'xxx32W' for the 32-bit version with Unicode strings.
 143
 144 You should then use the macros WINELIB_NAME[_AW](xxx) or
 145 DECL_WINELIB_TYPE[_AW](xxx) (defined in include/wintypes.h) to define
 146 the correct 'xxx' function or type for Winelib. When compiling the
 147 emulator, 'xxx' is _not_ defined, meaning that you must always specify
 148 explicitly whether you want the 16-bit or 32-bit version.
 149
 150 Note: if 'xxx' is the same in Win16 and Win32, you can simply use the
 151 same name as Windows.
 152
 153 Examples:
 154
 155 typedef short INT16;
 156 typedef int INT32;
 157 DECL_WINELIB_TYPE(INT);
 158
 159 typedef struct { /* Win32 ASCII data structure */ } WNDCLASS32A;
 160 typedef struct { /* Win32 Unicode data structure */ } WNDCLASS32W;
 161 typedef struct { /* Win16 data structure */ } WNDCLASS16;
 162 DECL_WINELIB_TYPE_AW(WNDCLASS);
 163
 164 ATOM RegisterClass16( WNDCLASS16 * );
 165 ATOM RegisterClass32A( WNDCLASS32A * );
 166 ATOM RegisterClass32W( WNDCLASS32W * );
 167 #define RegisterClass WINELIB_NAME_AW(RegisterClass)
 168
 169 The Winelib user can then say:
 170
 171     INT i;
 172     WNDCLASS wc = { ... };
 173     RegisterClass( &wc );
 174
 175 and this will use the correct declaration depending on the definition
 176 of the symbols WINELIB16, WINELIB32 and UNICODE.
 177
 178
 179 API ENTRY POINTS
 180 ================
 181
 182 Because Win16 programs use a 16-bit stack and because they can only
 183 call 16:16 addressed functions, all API entry points must be at low
 184 address offsets and must have the arguments translated and moved to
 185 Wines 32-bit stack.  This task is handled by the code in the "if1632"
 186 directory.  To define a new API entry point handler you must place a
 187 new entry in the appropriate API specification file.  These files are
 188 named *.spec.  For example, the API specification file for the USER
 189 DLL is contained in the file user.spec.  These entries are processed
 190 by the "build" program to create an assembly file containing the entry
 191 point code for each API call.  The format of the *.spec files is
 192 documented in the file "tools/build-spec.txt".
 193
 194
 195 DEBUG MESSAGES
 196 ==============
 197
 198 To display a message only during debugging, you normally write something
 199 like this:
 200
 201 #ifdef DEBUG_WIN
 202         printf("abc...");
 203 #endif
 204
 205 You can write this shorter (and better) in this way:
 206
 207         dprintf_win(stddeb,"abc...");
 208
 209 All symbols of the form dprintf_xxxx are macros defined in include/debug.h .
 210 The macro-definitions are generated by the shell-script tools/make_debug. It
 211 scans the source code for symbols of this forms and puts the necessary
 212 macro definitions in include/debug.h and include/stddebug.h . These macros
 213 test for the symbol DEBUG_XXXX (e.g. dprintf_win refers to DEBUG_WIN) being
 214 defined and thus decided whether to actually display the text. If you want
 215 to enable specific types of messages, simply put the corresponding
 216 #define DEBUG_XXXX in include/stddebug.h . If you want to enable or disable
 217 a specific type of message in just one c-source-file, put the corresponding
 218 #define DEBUG_XXXX or #undefine DEBUG_XXXX between #include<stddebug.h> and
 219 #include <debug.h> in that specific file. In addition you can change the
 220 types of displayed messages by supplying the "-debugmsg" option to Wine.
 221 If your debugging code is more complex than just printf, you can use the
 222 symbols debugging_XXX as well. These are true when XXX is enabled, either
 223 permanent or in the command line. So instead of writing
 224
 225 #ifdef DEBUG_WIN
 226         DumpSomeStructure(&str);
 227 #endif
 228
 229 write
 230         if(debugging_win)DumpSomeStructure(&str);
 231 Don't worry about the inefficiency of the test. If it is permanently
 232 disabled (thus debugging_win is 0 at compile time), the compiler will
 233 eliminate the dead code.
 234
 235 The file handle "stddeb" is intended for displaying standard informational
 236 messages, whereas "stdnimp" is intended for displaying messages concerning
 237 not yet implemented functions.
 238
 239 You have to start tools/make_debug only if you introduced a new macro,
 240 e.g.  dprintf_win32s - not if you just changed one of the #define
 241 DEBUG_XXX's in include/stddebug.h or in a specific file.
 242
 243 MORE INFO
 244 =========
 245
 246 1. There is a FREE online version of the MSDN library (including
 247    documentation for the Win32 API) on http://www.microsoft.com/msdn/
 248
 249 2. http://www.sonic.net/~undoc/bookstore.html
 250
 251 3. In 1993 Dr. Dobbs Journal published a column called "Undocumented Corner".
 252
 253 4. You might want to check out BYTE from December 1983 as well :-)
 254