admin/notes/nextstep

   1 This file summarizes primary aspects of the NS port architecture.  If
   2 possible, it should be updated for changes.
   3
   4 Currently it summarizes the state as of:
   5
   6   summer 2008 shortly after merging to trunk
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   8
   9
  10 Startup
  11 -------
  12
  13 Init sequence:
  14   emacs.c: ns_alloc_autorelease_pool()          nsterm.m
  15   emacs.c: ns_init_paths()                      nsterm.m
  16     - override EMACSLOADPATH, etc. so resources can be found in-bundle
  17   emacs.c: init_display()                       dispnew.c
  18     - sets Vwindow_system (window-system) to 'ns
  19   emacs.c: loadup.el -> startup.el -> ns-initialize-window-system
  20     -> x-open-connection (nsfns.m)
  21       - ns-list-services
  22       -> nsterm.m: ns_term_init()
  23         - EmacsApp sharedApplication
  24         - read NS defaults (org.gnu.Emacs.plist)
  25         - init X-style color list
  26         - ns_create_terminal()
  27         - NSApp run (goes to applicationDidFinishLaunching which terminates
  28                      event loop -- see below)
  29
  30
  31
  32 Event Loop
  33 ----------
  34
  35 In an NS application, the event loop is normally managed by system and all
  36 user code is event-driven.  [NSApp run] is called by user and never returns.
  37
  38 In Emacs, the event loop is managed by emacs itself.
  39
  40 The NS port mediates between these two styles by intercepting the NS event
  41 dispatch at [NSApp sendEvent].  If a special event is detected, the event loop
  42 is broken, and control returned to Emacs.  This special event is sent by
  43 ns_send_appdefined, which is called under these circumstances:
  44
  45  - if a user input event is received
  46  - when a timeout fires
  47
  48 NS event processing is instigated from Emacs through ns_select() and
  49 ns_read_socket() in nsterm.m.  Parts of the codepaths leading to these
  50 functions are:
  51
  52
  53  keyboard.c:read_avail_input()
  54      -> ns_read_socket (ns_send_appdefined) -> [NSApp run]
  55
  56  process.c:wait_reading_process_output()
  57      -> ns_select -> gobble_input (global inNsSelect=1)
  58        -> ns_read_socket (ns_send_appdefined if !expected) -> [NSApp run]
  59
  60  sysdep.c:sys_select() -> read_input_waiting()
  61      -> ns_read_socket (send_appdefined) -> [NSApp run]
  62  [this codepath may not be used]
  63
  64
  65 Currently ctrl-g is not detected in as many circumstances as other emacsen.
  66 It is not certain whether this is due to the means of event loop integration,
  67 or errors of omission in the NS code.  This is an area for improvement.
  68 Also, see the article here and its containing thread:
  69
  70 http://article.gmane.org/gmane.emacs.devel/92021/match=handling%5fsignal
  71
  72
  73
  74
  75 Text Rendering and Font Handling
  76 --------------------------------
  77
  78 nsfont.m implements the font driver, responsible for managing fonts and
  79 rendering text.  Fonts are obtained through NSFontManager.  Rendering must be
  80 done at a low level due to emacs' fine control over this process, therefore
  81 there are different approaches under Cocoa and GNUstep.  Under GNUstep, the
  82 original NeXT Display PostScript (DPS) APIs are available and used.  Under
  83 Cocoa, these were removed and Quartz drawing functions replaced them.
  84
  85 In both cases, font glyphs are accessed through UTF8 character
  86 representations.  It would be preferable to use unicode indices, but prior
  87 attempts at this have failed.
  88
  89 Multi-script fontsets are auto-created in nsfont_make_fontset_for_font() using
  90 the facilities of NSTextStorage and NSLayoutManager.
  91
  92
  93 Object Architecture
  94 -------------------
  95
  96 Unlike the other GUIs, the NS interface is based on a high-level and
  97 object-oriented API.  This creates some tension in the code because emacs
  98 itself has been architected around the low-level Xlib and Xt APIs.  The NS
  99 port tries to strike a balance between simplifying code on its side using OO
 100 features, and keeping code as similar as possible to other ports to ease
 101 maintenance.  The following are the main classes (see nsterm.h):
 102
 103 EmacsApp : NSApplication
 104   - event loop integration, interapp comms point for Finder (NSWorkspace) msgs,
 105     Services
 106   - one global instance (NSApp)
 107   - nsterm.m
 108
 109 EmacsView : NSView <TextInput>
 110   - handles rendering of text and fringe, interapp comms for drag/drop
 111   - instance for each frame
 112   - child of window's content view
 113   - nsterm.m
 114
 115 EmacsWindow : NSWindow
 116   - utility override for resize handling
 117
 118 EmacsScroller : NSScroller
 119   - instance for each emacs window, renders scrollbar
 120   - child of window's content view
 121   - nsterm.m
 122
 123 EmacsImage : NSImage
 124   - image rendering, toolbar icons, stippling, fringe bitmaps
 125   - instance for each image
 126   - nsimage.m
 127
 128 EmacsMenu : NSMenu
 129   - menu management
 130   - one tree of instances for menubar, one instance for each popup menu
 131   - nsmenu.m
 132
 133 EmacsToolbar : NSToolbar
 134   - toolbar management, one instance for each frame
 135   - nsmenu.m
 136
 137
 138 EmacsDialogPanel : NSPanel
 139   - popup dialogs, one instance for each
 140   - nsmenu.m
 141
 142 EmacsTooltip : NSObject
 143   - tooltip popups, one instance for each
 144   - nsmenu.m
 145
 146 EmacsGlyphStorage : NSObject <NSGlyphStorage>
 147   - utility for text rendering
 148   - nsfont.m
 149
 150 EmacsPrefsController : NSObject
 151   - utility for preferences panel management, one global instance
 152   - nsterm.m
 153   - nextstep/Cocoa/Emacs.base/Contents/Resources/preferences.nib
 154   - nextstep/GNUstep/Emacs.base/Resources/preferences.gorm
 155
 156 EmacsSavePanel : NSSavePanel
 157 EmacsOpenPanel : NSOpenPanel
 158   - utility override for panel notifications