tdf#84507 move contour text to correct place in rotated...
[LibreOffice.git] / static / README.wasm.md
blob5397e2124d168dfc0b2283115de00ec804d547d3
1 # Support for Emscripten Cross Build
3 This subdirectory provides support for building LibreOffice as WASM, with the Emscripten toolchain.
5 You can build LibreOffice for WASM for two separate purposes: 1)
6 Either to produce a WASM binary of LibreOffice as such, using Qt5 for
7 its GUI, or 2) just compiling LibreOffice core ("LibreOffice
8 Technology") to WASM without any UI for use in other software that
9 provides the UI, like Collabora Online built as WASM.
11 The first purpose was the original reason for the WASM port and this
12 document was originally written with that in mind. For the second
13 purpose, look towards the end of the document for the section
14 "Building headless LibreOffice as WASM for use in another product".
16 ## Status of LibreOffice as WASM with Qt
18 The build generates a Writer-only LO build. You should be able to run either
20     $ emrun --serve_after_close instdir/program/qt_soffice.html
21     $ emrun --serve_after_close workdir/LinkTarget/Executable/qt_vcldemo.html
22     $ emrun --serve_after_close workdir/LinkTarget/Executable/qt_wasm-qt5-mandelbrot.html
24 REMINDER: Always start new tabs in the browser, reload might fail / cache!
25 INFO: latest browser won't work anymore with 0.0.0.0 and need 127.0.0.1.
27 ## Setup for the LO WASM build (with Qt)
29 We're using Qt 5.15.2 with Emscripten 3.1.46. There are a bunch of Qt patches
30 to fix the most grave bugs. Also there's rapid development in Emscripten, so
31 using another version often causes arbitrary problems.
33 - See below under Docker build for another build option
35 ### Setup emscripten
37 <https://emscripten.org/docs/getting_started/index.html>
39     git clone https://github.com/emscripten-core/emsdk.git
40     ./emsdk install 3.1.46
41     ./emsdk activate 3.1.46
43 Example `bashrc` scriptlet:
45     EMSDK_ENV=$HOME/Development/libreoffice/git_emsdk/emsdk_env.sh
46     [ -f "$EMSDK_ENV" ] && \. "$EMSDK_ENV" 1>/dev/null 2>&1
48 ### Setup Qt
50 <https://doc.qt.io/qt-5/wasm.html>
52 Most of the information from <https://doc.qt.io/qt-6/wasm.html> is still valid for Qt5;
53 generally the Qt6 WASM documentation is much better, because it incorporated many
54 information from the Qt Wiki.
56 FWIW: Qt 5.15 LTS is not maintained publicly and Qt WASM has quite a few bugs. Most
57 WASM fixes from Qt 6 are needed for Qt 5.15 too. Allotropia offers a Qt repository
58 with the necessary patches cherry-picked.
60 With "-opensource -confirm-license" you agree to the open source license.
62     git clone https://github.com/allotropia/qt5.git
63     cd qt5
64     git checkout v5.15.2+wasm
65     ./init-repository --module-subset=qtbase
66     ./configure -opensource -confirm-license -xplatform wasm-emscripten -feature-thread -prefix <whatever>
67     make -j<CORES> module-qtbase
69 Optionally you can add the configure flag "-compile-examples". But then you also have to
70 patch at least mkspecs/wasm-emscripten/qmake.conf with EXIT_RUNTIME=0, otherwise they will
71 fail to run. In addition, building with examples will break with some of them, but at that
72 point Qt already works and also most examples. Or just skip them. Other interesting flags
73 might be "-nomake tests -no-pch -ccache".
75 Linking takes quite a long time, because emscripten-finalize rewrites the whole WASM files with
76 some options. This way the LO WASM possibly needs 64GB RAM. For faster link times add
77 "-s WASM_BIGINT=1", change to ASSERTIONS=1 and use -g3 to prevent rewriting the WASM file and
78 generating source maps (see emscripten.py, finalize_wasm, and avoid modify_wasm = True). This is
79 just needed for Qt examples, as LO already uses the correct flags!
81 It's needed to install Qt5 to the chosen prefix. Else LO won't find all needed files in the
82 right place. For installation you can do
84     make -j<CORES> install
86     make -j8 -C qtbase/src install_subtargets
88 Current Qt fails to start the demo webserver: <https://bugreports.qt.io/browse/QTCREATORBUG-24072>
90 Use `emrun --serve_after_close` to run Qt WASM demos.
92 ### Setup LO
94 `autogen.sh` is patched to use emconfigure. That basically sets various
95 environment vars, especially `EMMAKEN_JUST_CONFIGURE`, which will create the
96 correct output file names, checked by `configure` (`a.out`).
98 There's a distro config for WASM, but it just provides --host=wasm32-local-emscripten, which
99 should be enough setup. The build itself is a cross build and the cross-toolset just depends
100 on a minimal toolset (gcc, libc-dev, flex, bison); all else is build from source, because the
101 final result is not depending on the build system at all.
103 Recommended configure setup is thusly:
105 * grab defaults
106     `--with-distro=LibreOfficeWASM32`
108 * local config
109     `QT5DIR=/dir/of/qt5/install/prefix`
111 * if you want to use ccache on both sides of the build
112     `--with-build-platform-configure-options=--enable-ccache`
113     `--enable-ccache`
115 FWIW: it's also possible to build an almost static Linux LibreOffice by just using
116 --disable-dynloading --enable-customtarget-components. System externals are still
117 linked dynamically, but everything else is static.
119 #### Experimental (AKA currently broken) WASM exception + SjLj build
121 You can build LO with WASM exceptions, which should be "much" faster then the JS
122 based Emscripten EH handling. For setjmp / longjmp (SjLj) used by the PNG and JPEG
123 libraries error handling, this needs Emscripten 3.1.3+. That builds, but execution
124 still fails early with a signature mismatch call to Task::UpdateMinPeriod in LO's
125 job scheduler code. Unfortunately the build also needs a Qt build with
126 "-s SUPPORT_LONGJMP=wasm", which is incompatible with the JS EH + SjLj.
128 The LO configure flag is simply an additional --enable-wasm-exceptions. Qt5 can
129 be patched in qtbase/mkspecs/wasm-emscripten/qmake.conf with the addition of
131     QMAKE_CFLAGS += -s SUPPORT_LONGJMP=wasm
132     QMAKE_CXXFLAGS += -s SUPPORT_LONGJMP=wasm
134 ### "Deploying" soffice.wasm
136     tar -chf wasm.tar --xform 's/.*program/lo-wasm/' instdir/program/soffice.* \
137         instdir/program/qt*
139 Your HTTP server needs to provide additional headers:
140 * add_header Cross-Origin-Opener-Policy same-origin
141 * add_header Cross-Origin-Embedder-Policy require-corp
143 The default html to use should be qt_soffice.html
145 ### Debugging setup
147 Since a few months you can use DWARF information embedded by LLVM into the WASM
148 to debug WASM in Chrome. You need to enable an experimental feature and install
149 an additional extension. The whole setup is described in:
151 https://developer.chrome.com/blog/wasm-debugging-2020/
153 This way you don't need source maps (much faster linking!) and can resolve local
154 WASM variables to C++ names!
156 Per default, the WASM debug build splits the DWARF information into an additional
157 WASM file, postfixed '.debug.wasm'.
159 ### Using Docker to cross-build with emscripten
161 If you prefer a controlled environment (sadly emsdk install/activate
162 is _not_ stable over time, as e.g. nodejs versions evolve), that is
163 easy to replicate across different machines - consider the docker
164 images we're providing.
166 Config/setup file see
167 <https://git.libreoffice.org/lode/+/ccb36979563635b51215477455953252c99ec013>
171     docker-compose build
173 in the lode/docker dir to get the container prepared. Run
175     PARALLELISM=4 BUILD_OPTIONS= BUILD_TARGET=build docker-compose run --rm \
176         -e PARALLELISM -e BUILD_TARGET -e BUILD_OPTIONS builder
178 to perform an actual `srcdir != builddir` build; the container mounts
179 checked-out git repo and output dir via `docker-compose.yml` (so make
180 sure the path names there match your setup):
182 The lode setup expects, inside the lode/docker subdir, the following directories:
184 - core (`git checkout`)
185 - workdir (the output dir - gets written into)
186 - cache (`ccache tree`)
187 - tarballs (external project tarballs gets written and cached there)
190 ## Ideas for an UNO bridge implementation
192 My post to Discord #emscripten:
194 "I'm looking for a way to do an abstract call
195 from one WASM C++ object to another WASM C++ object, so like FFI / WebIDL,
196 just within WASM. All my code is C++ and normally I have bridge code, with
197 assembler to implement the function call /RTTI and exception semantics of the
198 specified platform. Code is at
199 <https://cgit.freedesktop.org/libreoffice/core/tree/bridges/source/cpp_uno>.
200 I've read a bit about `call_indirect` and stuff, but I don't have yet a good
201 idea, how I could implement this (and  there is an initial feature/wasm branch
202 for the interested). I probably need some fixed lookup table, like on iOS,
203 because AFAIK you can't dynamically generate code in WASM. So any pointers or
204 ideas for an implementation? I can disassemble some minimalistic WASM example
205 and read clang code for `WASM_EmscriptenInvoke`, but if there were some
206 standalone code or documentation I'm missing, that would be nice to know."
208 We basically would go the same way then the other backends. Write the bridge in
209 C++, which is probably largely boilerplate code, but the function call in WAT
210 (<https://github.com/WebAssembly/wabt>) based on the LLVM WASM calling
211 conventions in `WASM_EmscriptenInvoke`. I didn't get a reply to that question for
212 hours. Maybe I'll open an Emscripten issue, if we really have to implement
213 this.
215 WASM dynamic dispatch:
217 - <https://fitzgeraldnick.com/2018/04/26/how-does-dynamic-dispatch-work-in-wasm.html>
219 ### UNO bindings with Embind
221 Right now there's a very rough implementation in place. With lots of different
222 bits unimplemented. And it _might_ be leaking memory. i.e. Lots of room for
223 improvement! ;)
225 Some usage examples through javascript of the current implementation:
226 ```js
227 // inserts a string at the start of the Writer document.
228 let uno = init_unoembind_uno(Module);
229 let css = uno.com.sun.star;
230 xModel = Module.getCurrentModelFromViewSh();
231 xTextDocument = css.text.XTextDocument.query(xModel);
232 xText = xTextDocument.getText();
233 xSimpleText = css.text.XSimpleText.query(xText);
234 xTextCursor = xSimpleText.createTextCursor();
235 xTextRange = css.text.XTextRange.query(xTextCursor);
236 xTextRange.setString("string here!");
237 xModel.delete(); xTextDocument.delete(); xText.delete(); xSimpleText.delete(); xTextCursor.delete(); xTextRange.delete();
240 ```js
241 // changes each paragraph of the Writer document to a random color.
242 let uno = init_unoembind_uno(Module);
243 let css = uno.com.sun.star;
244 xModel = Module.getCurrentModelFromViewSh();
245 xEnumAccess = css.container.XEnumerationAccess.query(xText);
246 xParaEnumeration = xEnumAccess.createEnumeration();
248 while (xParaEnumeration.hasMoreElements()) {
249     xParagraph = css.text.XTextRange.query(xParaEnumeration.nextElement().get());
250     if (xParagraph !== null) {
251         xParaProps = css.beans.XPropertySet.query(xParagraph);
252         let color = new Module.uno_Any(
253             Module.uno_Type.Long(), Math.floor(Math.random() * 0xFFFFFF));
254         xParaProps.setPropertyValue("CharColor", color);
255         color.delete();
256     }
262 ## Tools for problem diagnosis
264 * `nm -s` should list the symbols in the archive, based on the index generated by ranlib.
265   If you get linking errors that archive has no index.
268 ## Emscripten filesystem access with threads
270 This is closed, but not really fixed IMHO:
272 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/issues/3922>
274 ## Dynamic libraries `/` modules in emscripten
276 There is a good summary in:
278 - <https://bugreports.qt.io/browse/QTBUG-63925>
280 Summary: you can't use modules and threads.
282 This is mentioned at the end of:
284 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/wiki/Linking>
286 The usage of `MAIN_MODULE` and `SIDE_MODULE` has other problems, a major one IMHO is symbol resolution at runtime only.
287 So this works really more like plugins in the sense of symbol resolution without dependencies `/` rpath.
289 There is some clang-level dynamic-linking in progress (WASM dlload). The following link is already a bit old,
290 but I found it a god summary of problems to expect:
292 - <https://iandouglasscott.com/2019/07/18/experimenting-with-webassembly-dynamic-linking-with-clang/>
295 ## Mixed information, links, problems, TODO
297 More info on Qt WASM emscripten pthreads:
299 - <https://wiki.qt.io/Qt_for_WebAssembly#Multithreading_Support>
301 WASM needs `-pthread` at compile, not just link time for atomics support. Alternatively you can provide
302 `-s USE_PTHREADS=1`, but both don't seem to work reliable, so best provide both.
303 <https://github.com/emscripten-core/emscripten/issues/10370>
305 The output file must have the prefix .o, otherwise the WASM files will get a
306 `node.js` shebang (!) and ranlib won't be able to index the library (link errors).
308 Qt with threads has further memory limit. From Qt configure:
309 ````
310 Project MESSAGE: Setting PTHREAD_POOL_SIZE to 4
311 Project MESSAGE: Setting TOTAL_MEMORY to 1GB
312 ````
314 You can actually allocate 4GB:
316 - <https://bugzilla.mozilla.org/show_bug.cgi?id=1392234>
318 LO uses a nested event loop to run dialogs in general, but that won't work, because you can't drive
319 the browser event loop. like VCL does with the system event loop in the various VCL backends.
320 Changing this will need some major work (basically dropping Application::Execute).
322 But with the know problems with exceptions and threads, this might change:
324 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/pull/11518>
325 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/issues/11503>
326 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/issues/11233>
327 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/issues/12035>
329 We're also using emconfigure at the moment. Originally I patched emscripten, because it
330 wouldn't create the correct a.out file for C++ configure tests. Later I found that
331 the `emconfigure` sets `EMMAKEN_JUST_CONFIGURE` to work around the problem.
333 ICU bug:
335 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/issues/10129>
337 Alternative, probably:
339 - <https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Intl>
341 There is a wasm64, but that still uses 32bit pointers!
343 Old outdated docs:
345 - <https://wiki.documentfoundation.org/Development/Emscripten>
347 Reverted patch:
349 - <https://cgit.freedesktop.org/libreoffice/core/commit/?id=0e21f6619c72f1e17a7b0a52b6317810973d8a3e>
351 Generally <https://emscripten.org/docs/porting>:
353 - <https://emscripten.org/docs/porting/guidelines/api_limitations.html#api-limitations>
354 - <https://emscripten.org/docs/porting/files/file_systems_overview.html#file-system-overview>
355 - <https://emscripten.org/docs/porting/pthreads.html>
356 - <https://emscripten.org/docs/porting/emscripten-runtime-environment.html>
358 This will be interesting:
360 - <https://emscripten.org/docs/getting_started/FAQ.html#how-do-i-run-an-event-loop>
362 This didn't help much yet:
364 - <https://github.com/emscripten-ports>
366 Emscripten supports standalone WASI binaries:
368 - <https://github.com/emscripten-core/emscripten/wiki/WebAssembly-Standalone>
369 - <https://www.qt.io/qt-examples-for-webassembly>
370 - <http://qtandeverything.blogspot.com/2017/06/qt-for-web-assembly.html>
371 - <http://qtandeverything.blogspot.com/2020/>
372 - <https://emscripten.org/docs/api_reference/Filesystem-API.html>
373 - <https://discuss.python.org/t/add-a-webassembly-wasm-runtime/3957/12>
374 - <http://git.savannah.gnu.org/cgit/config.git>
375 - <https://webassembly.org/specs/>
376 - <https://developer.chrome.com/docs/native-client/>
377 - <https://emscripten.org/docs/getting_started/downloads.html>
378 - <https://github.com/openpgpjs/openpgpjs/blob/master/README.md#getting-started>
379 - <https://developer.mozilla.org/en-US/docs/WebAssembly/Using_the_JavaScript_API>
380 - <https://github.com/bytecodealliance/wasmtime/blob/main/docs/WASI-intro.md>
381 - <https://www.ip6.li/de/security/x.509_kochbuch/openssl-fuer-webassembly-compilieren>
382 - <https://emscripten.org/docs/introducing_emscripten/about_emscripten.html#about-emscripten-porting-code>
383 - <https://emscripten.org/docs/compiling/Building-Projects.html>
385 ## Building headless LibreOffice as WASM for use in another product
387 ### Set up Emscripten
389 Follow the instructions in the first part of this document.
391 ### No Qt needed.
393 You don't need any dependencies other than those that normally are
394 downloaded and compiled when building LibreOffice.
396 ### Set up LO
398 For instance, this autogen.input works for me:
400 `--disable-debug`
401 `--enable-sal-log`
402 `--disable-crashdump`
403 `--host=wasm32-local-emscripten`
404 `--disable-gui`
405 `--with-main-module=writer`
407 For building LO core for use in COWASM, it is known to work to use
408 Emscripten 3.1.30 (and not just 2.0.31 which is what the LO+Qt5 work
409 has been using in the past).
411 ### That's all
413 After all, in this case you are building LO core headless for it to be used by other software.
415 Note that a soffice.wasm will be built, but that is just because of
416 how the makefilery has been set up. We do need the soffice.data file
417 that contains the in-memory file system needed by the LibreOffice
418 Technology core code during run-time, though. That is at the moment
419 built as a side-effect when building soffice.wasm.