說起wine，稍微資深一點的linux 使用者應該都聽過，但是真要說起wine到底是怎麼回事，可能大多數人不見得說得清。這篇文章會簡單的介紹wine的工作原理，以及如何開始wine 的開發。
所以如果您屬於以下三類讀者之一：*想參與wine開發，但是不知如何開始的。
*不認同wine技術，僅僅想大致了解wine是如何工作的。
*只是想能夠愉快的用上最新版本wine的。
希望在看完本文後，能夠有一些收穫。
wine是 「wine is not an emulator」的遞迴縮寫，如同「gnu」一樣(gnu』s not unix)，字面意思就是wine不是乙個模擬器。這裡的模擬器主要是指wine並不是乙個虛擬機器，而是乙個windows api實現相容層。
這麼說可能不太好理解，大家可以把windows應用程式模擬成android應用程式，而wine 的角色就和android很像了，將作業系統提供的各種功能封裝成api，並讓應用程式在隔離的環境內執行。至於api長成啥樣，隔離的力度如何，這些都是實現相關的，和本質並不衝突。另一方面，wine其實又是乙個模擬器，不過模擬的物件不是硬體cpu，而是windows 的行為。
本節內容較為枯燥，需要對作業系統有一定的了解。如果只是想編譯、執行，對原理不敢興趣的同學，可以跳過，不影響後面的閱讀。
wine的目的是執行windows上的可執行程式(pe，portable executable)。我們知道，可執行程式的本質其實就是按照某一規則排列的機器碼，而機器碼是指令集相關的。得益於常見的pc機一般是x86/x64的，因此windows應用程式從指令集的角度看，是完全可以在 x86/x64的linux機器上直接執行，而不需要硬體層模擬的。
但是為了能夠直接載入執行pe檔案，需要滿足一些abi相容。最基本的，windows pe程式，會假定自己被載入到位址0x400000處，因此wine實現自己的loader時，需要保證將pe映象載入到同樣的位置。對於靜態鏈結的程式，需要做的事情可能不是太多，但是對於動態鏈結的程式，wine需要模仿windows loader的行為，載入依賴的庫，並進行相應的重定位工作。
為了最大程式上減少對二進位制層面的依賴，wine決定實現至少gdi32，kernel32，user32三個動態庫，因為其他庫都是建立在這三個庫的基礎之上的。所以理論上來說，除此之外的其他動態庫是可以直接使用windows上面現有的庫的，但由於各種原因，wine還是傾向於盡量實現所有的api。
我們把wine自己實現的api庫稱作builtin，把windows上現成的庫稱作native。當wine在載入builtin動態庫的同時，還會在記憶體中建立pe header，用來模仿windows上的記憶體布局。更加詳細的實現，有機會可以寫一篇wine loader相關的文章來介紹wine本身、pe 程式和動態庫是如何被載入的。
除開loader的功能外，wine還需要解決程序間通訊(ipc)的問題。wine的實現方式是將所有跨程序的物件和機制，比如gdi物件，比如訊號量，全部實現在wine server中。同時 wine允許系統執行多個wine server的例項。
這樣存在於同乙個wine server中的物件自然是可以相互通訊，好像在同乙個空間內；而不同 wine server下的物件，是相互隔離的，這種架構使得不同容器之間的程式相互沒有影響。wine server的具體實現是通過unix socket，實現了一套lpc機制，完成和api層的互動。
有了以上這些基礎，wine實現起各種功能就可以按部就班了，只需理解windows下api的行為和含義，然後再重新實現一遍就行了。聽起來雖然簡單，實際難度不小，特別是一些未公開的行為，必須對整體有相當的了解後才能下手。甚至一些差異，比如ui相關的內容，由於 windows視窗系統和x在設計哲學上的不同，實現上需要有所捨取。目前wine支援的平台不僅包括linux，還包括bsd、mac os x和android。
下面的開發環境都以deepin為例進行說明。
首先獲取**。wine官方**倉庫位址為git:如果你想方便打包給別人使用，又不太想折騰打包的一些細節，可以用各個發現版自己維護的wine。
這裡以官方的wine為例，git clone git:然後安裝開發的依賴。為了簡單起見，我們只編譯32位的wine，因為64位的wine只支援64位的pe程式，而目前windows上仍有大量的程式只提供了32位的版本。
接著執行指令碼，./configure --with-gnutls --without-hal --without-oss，根據不同的 wine版本，此時可能會提示不同的feature支援情況。我們可以根據需求，對上面的依賴庫和傳入的引數進行調整，具體可以檢視configure.ac的內容。
wine的原始碼比較大，編譯有些耗時，可以根據cpu情況增加並行引數，比如make -j8，進行編譯。編譯完成後，執行 ./wine --version可以檢視版本號。如果想安裝到系統，可以執行sudo make install，但是注意，安裝後可能會修改一些檔案的預設開啟方式。
執行 ./wine winecfg可以對預設容器進行設定，預設的容器位於home 目錄下的.wine，環境變數wineprefix用來修改當前的容器路徑。
比如有乙個叫demo.exe 的可執行檔案，我們想測試能否正常執行。
可以執行wineprefix=~/.demo_exe ./wine demo.exe，home目錄下的demo_exe 就會作為其容器目錄。
編譯過後的wine原始碼目錄結構如下：
*目錄dlls按照模組存放了所有api的實現。
*目錄loader是和wine啟動、載入相關的**。
*目錄programs存放了外部程式的**，比如登錄檔管理工具regedit。
*目錄server顧名思義，是wine server的實現。
接下來需要做的就和普通開發沒什麼兩樣了。比如說我們發現某個應用存在字型相關的 bug，可以首先根據經驗判斷在windows上，該程式是如何實現的，然後檢視對應的實現。例如gdi相關的字型實現，位於dlls/gdi32/font.c和dlls/gdi32/freetype.c。修改完**後，在所在模組的目錄，比如上例就是dlls/gdi32下重新make就可以快速驗證了。
對於複雜的問題，不太好直接定位的，可以通過輸出日誌的方式來除錯，環境變數 winedebug指定了需要輸出的日誌。更加詳細的說明可以檢視這篇文章。
有時我們可能需要把複雜的情況簡單化，這時候難免會寫一些小的demo程式來重現問題。如果不想到windows上面編譯，可以使用mingw直接在deepin下編譯出exe檔案。方法很簡單，首先安裝mingw，sudo apt install mingw-w64，接著正常利用windows api實現程式，最後利用mingw編譯工具鏈生成檔案即可，makefile示例：
上面的例子，定義了unicode，所以使用的unicode 版本的api，入口函式為wmain，-lgdi32 表示需要鏈結庫gdi32。生成出來的hello.exe，可以同時在windows和deepin下執行。
本文介紹的內容只涉及到wine開發的基礎，wine本身還有很多東西值得去探索。比如wine 是如何使用driver機制讓介面和實現分離的，再比如wine是如何使用純c實現com 機制的。雖然wine的出現已經有一些年頭了，但是目前的開發仍然比較活躍，感興趣的同學可以加入進來，為linux生態添磚加瓦，讓大家能用到更多的優質應用，也算是曲線救國了:)
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