fparkan/docs/tomes/08-evidence.md

VIII. Устройство оригинальной программы

Здесь собраны детали, полезные при чтении оригинальных DLL: экспортируемые функции, соглашения вызова, адреса и конфигурационные файлы. Адрес относится к конкретной сборке; сравнить её можно по хэшам модулей.

ABI и границы модулей

Базовый binary profile

Все исследованные модули -- 32-битные PE для x86, собранные C++-компилятором эпохи MSVC6. Публичная граница сочетает именованные exports, фабрики C++- объектов, singleton getters и дальнейшие вызовы через vtable.

Для binary shim необходимо учитывать:

• __cdecl и __stdcall у свободных функций;
• __thiscall у методов, где this передаётся в ECX;
• очистку stack, видимую по ret N;
• точный порядок virtual slots;
• multiple-interface pointer adjustments;
• 4-byte alignment и native little-endian types;
• отсутствие безопасного ABI для STL-контейнеров между современным и старым compiler-ом.

Внутренний новый движок не обязан использовать этот ABI. Он нужен только compatibility layer, который принимает старые DLL-facing interfaces, старый порядок slots и старые ownership rules.

Публичная поверхность DLL

В 15 DLL обнаружено 313 exports:

AniMesh.dll     2    ArealMap.dll    9
Behavior.dll    3    Control.dll     5
Effect.dll      2    Joystick.dll    6
MisLoad.dll     2    Net.dll        37
Ngi32.dll     145    Terrain.dll    13
Wizard.dll      1    World3D.dll    72
ai.dll          2    iron3d.dll      8
services.dll    6

Демоверсия содержит 1 126 imported function slots, а полные Части 1 и 2 -- 1 134. Они включают Win32 runtime, DirectX и межмодульные связи. Большое число exports Ngi32.dll состоит из активного объектного API, математических/resource functions и legacy compatibility stubs.

Compatibility headers должны фиксировать symbol, ordinal, decorated или undecorated name и signature конкретной сборки. Смысловое имя недостаточно: порядок exports и calling convention входят в бинарный контракт.

Композиционный и сервисный слой

iron3d.dll экспортирует восемь функций:

createShell        deleteShell
createGame         deleteGame
createSubsystems   deleteSubsystems
getIGame           getIShell

services.dll публикует шесть getters:

getDisplay
getGUIServer
getNetManager
getResManager
getSoundServer
getTimer

Эти getters возвращают shared interfaces. Caller не должен конструировать concrete implementation или уничтожать singleton напрямую. Для совместимости важны не только адреса функций, но и порядок startup/shutdown, owner/refcount transitions и реакция на failure paths: отсутствие sound device, ошибка display, прерванная загрузка миссии и normal shutdown.

Предметные фабрики

AniMesh:   LoadAgent, LoadAniMesh
ArealMap:  CreateArealMap, CreateSystemArealMap, GetSystemArealMap,
           CreateHallWay, CreateObjectFromScheme, CreateObjectsForDebug,
           CalcFullResearchCost, Debug_TestSchemeType, ShowDebugVector
Behavior:  CreateBehaviour, CreateDistributor, PressDebugKey
Control:   InitializeSettings, LoadControlSystem, LoadPhysicalModel,
           CreateCollManager, CreateCollObject
Effect:    InitializeSettings, CreateFxManager
MisLoad:   CreateMissionData, LoadResearch
AI:        CreateSuperAI, GetSuperAI
Wizard:    CreateWizard
Terrain:   CreateAtmosphere, CreateLightManager, CreatePrimitives,
           CreatePrimitives2, CreateShader, GetShade, GetWorld,
           LoadCamera, stdGetCurrentCamera2, stdSetCurrentCamera2

Фабрика возвращает interface pointer. Конкретный размер объекта и layout остаются внутренними; внешнему коду важны vtable, QueryInterface-подобная negotiation, lifetime methods и правила владения.

World3D export families

72 exports World3D.dll группируются по назначению:

lifecycle: stdInitGame, stdCloseGame, stdCalculateGame, stdRenderGame
objects: CreateObject, AddObjectToGame, AddNewObjectToGame,
         CreateMirrorObject, AddMirrorObjectToGame, AddNewMirrorToGame,
         DeleteGameObject, KillGameObject, CreateQueue, GetQueue
camera:  LoadCamera, stdSetCurrentCamera, stdGetCurrentCamera
input:   UpdateManualEventsList, ClearManualEventsList, stdClearKeyboard,
         converters, scan/string functions, key lock/query, mouse shift
clock:   SetGameTime, PauseGameTime, ResumeGameTime, GetGameTime family
network: netCreateNetWatcher, GetNetPlayerNum and mirror/player helpers
resources/render: material, texture, lightmap and end-of-render helpers
settings/state: CreateGameSettings, SetGameRender, SetStateForGameObjects

World3D является главным местом, где внешний ABI превращается в game loop: input обновляет manual events, calculation проходит queue/world traversal, deferred deletion откладывает фактическое уничтожение объектов, render читает подготовленный snapshot, а end-of-render helpers закрывают временные ресурсы.

Net и Joystick

Net.dll экспортирует создание instance/interface и 33 операции transport lifecycle: provider/session enumeration, setup, create/join/close, player operations, send/receive, latency, addresses, queue size, lobby и netZipData/netUnZipData.

Joystick.dll имеет компактную границу:

QueryJoy
CreateJoy
ReleaseJoy
SetJoyRange
PeekJoyMessage
GetJoyCaps

Эти модули легче всего заменить adapter-ами, потому что их публичная поверхность достаточно узкая. Для native interoperability сохраняются исходные signatures; modern runtime может использовать внутренние typed interfaces.

Ngi32 export families

145 exports Ngi32.dll включают:

resource archives: niOpenResFile, niOpenResFileEx, niOpenResInMem,
                   niCreateResFile, rsOpenLib, rsFind, rsLoad
renderer:          niGetD3DDriverAmount, niSelectD3DDriver,
                   niGetD3DDriverCaps, niGetD3DVideoModeList,
                   niCreate3DRender, niGet3DRender, niGetMaxTextureSize
audio:             niCreate3DSound, niGet3DSound, niGet3DSoundCaps,
                   niMuteSound, rsLoadWave
platform:          allocation, clocks, fixed-memory helpers
math/geometry:     plane, ray, polygon and volume intersection routines
CPU dispatch:      g_FastProc, niGetProcAddress and feature detection
legacy ABI:        n3d*, vrt*, bsp* compatibility entries

Экспорт переменной g_FastProc требует особого shim: consumer получает адрес таблицы, а не результат функции.

Подтверждённые RVA

Адреса указаны как RVA конкретной исследованной сборки:

World3D stdCalculateGame    0x139A0
World3D stdRenderGame       0x13BD0
World3D sendEndOfRender     0x13D90
World3D UpdateManualEvents  0x10E10
World3D ClearManualEvents   0x11180
World3D DeleteGameObject    0x087B0
Ngi32 g_FastProc            0x3A058

iron3d.dll вызывает calculation около RVA 0x5FA94, 0x604C1, 0x6086B, render около 0x60B2F, а manual-event update находится в Win32 message path около 0xA3759.

RVA используются только для сопоставления и трассировки этой версии. Runtime implementation не должна встраивать их как постоянные игровые идентификаторы. Таблица внутренних RVA хранится по SHA-256 конкретного модуля.

Сводка hashes и import/export оригинального движка вынесена в отдельную страницу. Текущее состояние реализации и границы live Vulkan path описаны в справочнике render frame и в исходном коде адаптера.

Подтверждённые hashes неизменённых DLL:

World3D.dll 17e4a3089b2583a8cf2356c9db0390b1aba138356a09130d79b4e7e4791da61e
Ngi32.dll   bab9840d94f4e4e74ffc26677724fa896cf4823845504d09a9e025f80016edf5

Для GOG World3D.dll с этим hash RVA export-ов такие: stdCalculateGame=0x139A0, stdRenderGame=0x13BD0, sendEndOfRender=0x13D90, stdSetCurrentCamera=0x13E60 и stdGetCurrentCamera=0x13E80.

stdRenderGame(camera) сначала вызывает экспорт Terrain stdSetCurrentCamera2(camera), затем сохраняет текущий camera pointer в глобальном состоянии World3D. После этого виден запрос camera interface через selector 6, запрос связанного service через selector 264, renderer/world boundary slots и traversal render queues. В конце pointer очищается; dispatch end-of-render callbacks вынесен также в отдельный sendEndOfRender. Это доказывает порядок передачи camera и границы frame lifecycle, но не layout camera object, не матрицы projection/view и не значения viewport selectors.

Отдельная проверка GOG Terrain.dll (AF87D1B2E728A0BE73C52BE3B44CC196AB46DA7799F25A15D40F8C9B0B425EAD, 499 712 bytes) уточняет receiver side. stdSetCurrentCamera2 находится по RVA 0x4FD40: при инициализированном Terrain он требует у переданного объекта interface selector 18 и вызывает slot +12 результата. Он не записывает переданный pointer в stdGetCurrentCamera2. Последний возвращает Terrain global, который внутренний initialization path устанавливает результатом selector 8 на Terrain object. Следовательно, selector 18, slot +12 и global selector 8 должны оставаться именованными evidence boundary до dynamic capture; считать stdGetCurrentCamera2 getter-ом переданной camera было бы ошибкой.

Статический анализ той же GOG базы уточняет рабочий контракт CBufferingCamera. Метод Terrain RVA 0x4D740 копирует ровно 64 байта (16 dword) в component offset +0x10. Frame-preparation метод RVA 0x4D9C0 получает viewport rectangle через virtual slot +0x3C, выводит width, height, centre и aspect, а projection читает через camera interface. Для projection type 0 он использует float по component offset +0x234 в tan(angle / 2); для type 2 получает five-float block через slot +0x70; иной non-zero type завершается Not supported projection type. Это доказывает зависимость projection от live camera/viewport, но не row/column convention, единицы угла, near/far mapping, handedness или initial camera selection. Важно, что строки ICamera::SetTransformMatrix (RVA 0x4F830) и ICamera::GetTransformMatrix (RVA 0x4F850) ведут только в obsolete-call stubs и не дают usable ABI.

Live elevated read-only probe впервые подтвердил relocation-aware runtime связь: Terrain.dll был загружен по 0x02510000, global base + 0x7355C содержал non-null 0x0B37DF08, а первый dword этого объекта был 0x025765B4 — ровно relocated off_100665B4 из LoadCamera construction path. Это доказывает live camera object с outer vtable, но одновременно исправляет прежнее слишком сильное сопоставление offsets: raw read global + 0x10 не дал finite 4x4 matrix, а +0x234 был zero в данном sample. Receiver static procedures 0x4D740/ 0x4D9C0 и exported global ещё не доказаны как один layout без interface adjustment; их offsets остаются unassigned до recovery selector relationship.

Локальная IDA-база уточняет адреса этой связи: stdGetCurrentCamera2 — это шестибайтный getter по RVA 0x4FD80, который возвращает dword по RVA 0x7355C. Единственный найденный direct static initializer этого global — функция Terrain по RVA 0x4D4D0: она запрашивает selector 8 у своего this и сохраняет полученный interface pointer. Это доказывает адрес хранения и путь заполнения, но не разрешает трактовать pointer как конкретный layout камеры либо читать его как runtime evidence без доступа к процессу на том же уровне привилегий.

Elevated live sampling теперь доказывает, что direct static xref не исчерпывает runtime writers: за 25 секунд autoplay global переключился между тремя heap pointer, все с relocated outer vtables 0x025765B4/0x02576558. У двух объектов paired blocks +0x2C/+0x3C/+0x4C и +0x6C/+0x7C/+0x8C синхронно несли world-like translation, например (491.562, 761.551, 7.361); третий давал normalized-looking (0.098, 0.018, 0.856) и не совпадал с paired block. Наблюдение согласуется с автоматическими camera switches, но не маркирует mode; оно запрещает называть 0x4D4D0 единственным runtime writer и требует recovery indirect/unanalyzed write path.

Outer vtable off_100665B4 теперь даёт exact transform adjustment для world-like sample. Slot +0x54 вызывает у subobject outer + 4 slot +0x20 с selector 0, затем копирует returned +0x0C/+0x1C/+0x2C. В live объекте selector field outer + 0x10 был 0xFFFFFFFF; реализация selector 0 при этом возвращает outer + 0x20. Значит observed triple outer + 0x2C/+0x3C/+0x4C — доказанная translation часть active affine transform, а не корреляция. Selector 2 возвращает paired block outer + 0x60; outer slot +0x70 применяет atan2 к его axis values, что доказывает orientation-angle path. Названия полей, angle order и handedness пока не установлены, но raw affine transform и translation можно сохранять как backend-neutral camera pose без догадок.

Vtable и interface negotiation

Вызовы вида object->vfunc(offset) доказывают порядок slots, даже когда имя метода неизвестно. Renderer slots около +0x28, +0x30, +0x34 окружают world traversal; camera и viewport получаются через selector-based interface calls; shared objects используют ранний slot как AddRef-подобную операцию.

Правила реконструкции:

1. Зафиксировать byte offset slot и число аргументов.
2. Найти все call sites и типы передаваемых значений.
3. Отделить доказанное поведение от назначенного имени.
4. Построить C-compatible shim vtable с точным порядком.
5. Внутри adapter-а перевести вызов в современный typed interface.

Нельзя добавлять virtual destructor в начало reconstructed interface: это сдвинет все slots.

ABI-матрица Частей 1 и 2

Во всех пятнадцати DLL совпадают export names, ordinals и import sets. Общее число exports остаётся 313. Обе полные части содержат 1 134 imported function slots; значение 1 126 относится к демоверсии и хранится отдельно.

Побайтно идентичны девять DLL:

ai.dll
Behavior.dll
Joystick.dll
MisLoad.dll
Net.dll
Ngi32.dll
Terrain.dll
Wizard.dll
World3D.dll

Пересобраны AniMesh.dll, ArealMap.dll, Control.dll, Effect.dll, iron3d.dll, services.dll.

Изменение export RVA:

AniMesh    2 / 2
Control    5 / 5
iron3d     8 / 8
services   6 / 6
ArealMap   0 / 9
Effect     0 / 2

Нулевое изменение export RVA не доказывает идентичность тела функции: ArealMap.dll и Effect.dll имеют изменённый .text при прежних адресах exports. Compatibility headers фиксируют внешний ABI один раз, но внутренняя таблица адресов, тестов и semantic deltas выбирается по build fingerprint.

Файловая поверхность

Каталог как внешний API

Оригинальная установка -- не просто набор assets. Имена файлов, относительные пути, регистр, конфигурационные ключи и разделение библиотек образуют внешний контракт. Совместимый движок должен принимать каталог без переименования и предварительной распаковки.

Основные root-файлы включают executable и 15 DLL, Iron_3D.ini, Comp.ini, Behavior.ini, ArealMap.ini, BuildDat.lst, input/preload descriptions и набор .rlb/.lib архивов:

objects.rlb
system.rlb
static.rlb
effects.rlb
Material.lib
Textures.lib
LightMap.lib
Palettes.lib
sounds.lib
voices.lib

Parser конфигураций должен сохранять неизвестные keys и секции, поддерживать quoted strings, хранить provenance значения и отличать absent key от explicit default.

Iron_3D.ini

Демоверсия содержит секции [CS], [MULTIPLAYER], [TEMP] и [LEVEL_RATIO].

DISPLAY_WIDTH=640          DISPLAY_HEIGHT=480
BITDEPTH=16                CURRENT_D3DCARD=0
WINDOW_MODE=0              FORCE_SOFTWARE_CURSOR=1
RENDER_QUALITY=2           REFLECTIONS=0
EMBOSS_BUMP=0              EMBM=0
PLAY_CD_MUSIC=1            MOUSE_SENS=100
JOY_SENS=100               MOUSE_REV_Y=0
JOY_REV_Y=0                JOY_ENABLE=0
SUBTITLES=1

FORCE_CD_SOUND хранит строку пути. Multiplayer задаёт default IP, login и password. [TEMP] содержит normalization и offence/defence ranges, [LEVEL_RATIO] -- коэффициенты сложности 0.5, 0.7, 1.0.

Parser не должен считать имена регистрозависимыми без отдельного доказательства. Effective value, raw value и факт присутствия ключа хранятся раздельно.

Comp.ini: реестр компонентов

Формат строки:

<CID> <DLL-name> <Function-name> [comment]

Подтверждённая таблица:

0 terrain.dll LoadLandscape
1 terrain.dll LoadBuilding
2 terrain.dll LoadCamera
3 animesh.dll LoadAgent
4 animesh.dll LoadAgent
5 terrain.dll CreateAtmosphere
6 terrain.dll CreateShader
7 misload.dll LoadResearch

World3D использует этот файл как динамический component registry. Standalone runtime может сопоставить CID внутренним фабрикам, но compatibility loader должен поддерживать исходные DLL/function strings и комментарии //.

Behavior.ini и ArealMap.ini

Demo Behavior.ini задаёт logging, debug rendering и controller switches:

LogFile=Behavior.log       SaveLog=0
MaxErrorLevel=1            DefErrorLevel=2
LookBugMode=0              ShowVectors=0
NoZBuffer=0                LockBehaviour=0
UseDebugKey=1              GiveDefaultOrder=0
DefaultOrderPhase=10       DeterminMode=0
ImmortalHero=0             UseWizard=1

Код Behavior также ищет дополнительные PathFind_* и network parameters. В demo-файле они отсутствуют, следовательно используются compiled defaults или другой источник; нельзя приписывать им произвольные значения.

ArealMap.ini содержит log switches, ShowAreals, Areal_NoZBuffer, HallWay_NoZBuffer, EdgeUp и RunBehDebug.

Миссии, UI и сохранения

Типичный каталог миссии содержит:

data.tma
mission.cfg
briefing.cfg
messages.cfg

mission.cfg -- текстовое описание именованных resource objects. Блок начинается object <name>, содержит desc, library, libtype, числовой type и произвольные именованные параметры, затем end. В демоверсии через него определяются ambient music loops/variations и другие mission services.

briefing.cfg и messages.cfg относятся к пользовательскому представлению и текстовым событиям. Binary TMA остаётся источником placement и properties; эти файлы дополняют, а не заменяют его.

Отдельные поверхности:

MISSIONS/SCRIPTS/*.scr, *.fml, *.trf, varset.var
MISSIONS/dispatcher.ini
ui/shell_ctrls.cfg
ui/menu_resources.cfg
ui/cursor.cfg
ui/game_resources.cfg
ui/hq.cfg
DATA/TextRes.cfg
SAVE/saveslots.cfg

Dispatcher демоверсии содержит секцию [COMPLETE]; полные части расширяют campaign state и набор миссионных файлов. UI-config следует читать отдельным generic object/config parser-ом, сохраняя порядок блоков и неизвестные fields. TextRes.cfg связывает ключи с локализованными строками.

Save slot list не является полным savegame state. Для полной совместимости нужно отдельно восстановить binary save payload, campaign dispatcher и serialization world/script/AI/RNG.

Правила файловой совместимости

• Поддерживать / и \ во входных legacy paths.
• Разрешать paths относительно root игры и mission context.
• Сохранять исходное написание для log и roundtrip.
• Использовать ASCII case-insensitive lookup внутри архивов.
• Учитывать CP1251/ANSI строки там, где встречается локализованный текст.
• Не применять Unicode normalization к фиксированным resource names.
• Различать физически отсутствующий файл и отсутствующий entry в существующем архиве.
• Не требовать одинакового регистра имени файла на case-sensitive системах: resolver строит индекс каталога.

Все найденные конфигурации должны иметь schema с defaults, provenance и признаком present. Это позволяет отличить исходный default от явно заданного пользователем значения.

Различия файловой поверхности Частей 1 и 2

Часть 2 добавляет ui_factory.lib -- NRes с шестью Texm entries. ui/minimap.lib увеличен примерно с 6,95 до 10,10 МБ. gamefont.rlb и sprites.lib побайтно совпадают между частями.

Iron_3D.ini Части 2 добавляет ключи SFX_VOLUME, CD_VOLUME, DEBUG_KEYS_ON, меняет некоторые defaults (MOUSE_SENS, MAP_ALPHA128) и локализует строки login/password. Это подтверждает правило schema + provenance: parser хранит не только effective value, но и признак присутствия ключа в конкретной сборке.

BuildDat.lst Части 2 использует более полные пути под UNITS\BUILDS\AI\...; category masks при этом остаются логическим контрактом, а physical path -- частью content profile.

TextRes.cfg и TextRes.dll значительно расширены. Localized text, resource identifier и path normalization должны оставаться разными слоями: локализация текста не меняет ASCII-casefold policy имён entries.

Дальнейшее чтение

Глоссарий, открытые вопросы, сценарная VM, сохранения и кампания, интерфейс игры.