gint : un noyau pour développer des add-ins
Posté le 20/02/2015 17:30
Ce topic fait partie de la série de topics du fxSDK.
En plus des options de programmation intégrée comme le Basic Casio ou Python, la plupart des calculatrices Casio supportent des
add-ins, des programmes natifs très polyvalents avec d'excellentes performances. Les add-ins sont généralement programmés en C/C++ avec l'aide d'un ensemble d'outils appelé SDK.
Plusieurs SDK ont été utilisés par la communauté avec le temps. D'abord le
fx-9860G SDK de Casio avec fxlib pour Graph monochromes (plus maintenu depuis longtemps). Puis le
PrizmSDK avec libfxcg pour Prizm et Graph 90+E (encore un peu actif sur Cemetech). Et plus récemment celui que je maintiens, le
fxSDK, dont gint est le composant principal.
gint est un unikernel, ce qui veut dire qu'il embarque essentiellement un OS indépendant dans les add-ins au lieu d'utiliser les fonctions de l'OS de Casio. Ça lui permet beaucoup de finesse sur le contrôle du matériel, notamment la mémoire, le clavier, l'écran et les horloges ; mais aussi de meilleures performances sur le dessin, les drivers et la gestion des interruptions, plus des choses entièrement nouvelles comme le moteur de gris sur Graph monochromes.
Les sources de gint sont sur la forge de Planète Casio :
dépôt Gitea Lephenixnoir/gint
Aperçu des fonctionnalités
Les fonctionnalités phares de gint (avec le fxSDK) incluent :
- Toutes vos images et polices converties automatiquement depuis le PNG, sans code à copier (via fxconv)
- Un contrôle détaillé du clavier, avec un GetKey() personnalisable et un système d'événements à la SDL
- Une bibliothèque standard C plus fournie que celle de Casio (voir fxlibc), et la majorité de la bibliothèque C++
- Plein de raccourcis pratiques, comme pour afficher la valeur d'une variable : dprint(1,1,"x=%d",x)
- Des fonctions de dessin, d'images et de texte optimisées à la main et super rapides, surtout sur Graph 90+E
- Des timers très précis (60 ns / 30 µs selon les cas, au lieu des 25 ms de l'OS), indispensables pour les jeux
- Captures d'écran et capture vidéo des add-ins par USB, en temps réel (via fxlink)
Avec quelques mentions spéciales sur les Graph monochromes :
Un moteur de gris pour faire des jeux en 4 couleurs !
La compatibilité SH3, SH4 et Graph 35+E II, avec un seul fichier g1a
Une API Unix/POSIX et standard C pour accéder au système de fichiers (Graph 35+E II seulement)
Et quelques mentions spéciales sur les Graph 90+E :
Une nouvelle police de texte, plus lisible et économe en espace
Le dessin en plein écran, sans les bordures blanches et la barre de statut !
Un driver écran capable de triple-buffering
Une API Unix/POSIX et standard C pour accéder au système de fichiers
Galerie d'add-ins et de photos
Voici quelques photos et add-ins réalisés avec gint au cours des années !
Arena (2016) — Plague (2021)
Rogue Life (2021)
Momento (2021)
Communication avec le PC (cliquez pour agrandir)
Utiliser gint pour développer des add-ins
Les instructions pour installer et utiliser gint sont données dans les divers tutoriels recensés dans le
topic du fxSDK. Il y a différentes méthodes de la plus automatique (GiteaPC) à la plus manuelle (compilation/installation de chaque dépôt). Le fxSDK est compatible avec Linux, Mac OS, et marche aussi sous Windows avec l'aide de WSL, donc normalement tout le monde est couvert
Notez en particulier qu'il y a des
tutoriels de développement qui couvrent les bases ; tout le reste est expliqué dans les en-têtes (fichiers
.h) de la bibliothèque que vous pouvez
consulter en ligne, ou dans les ajouts aux changelogs ci-dessous.
Changelog et informations techniques
Pour tester les fonctionnalités et la compatibilité de gint, j'utilise un add-in de test appelé gintctl (
dépôt Gitea Lephenixnoir/gintctl). Il contient aussi une poignée d'utilitaires d'ordre général.
Ci-dessous se trouve la liste des posts indiquant les nouvelles versions de gint, et des liens vers des instructions/tutoriels supplémentaires qui accompagnent ces versions.
Anecdotes et bugs pétés
Ô amateurs de bas niveau, j'espère que vous ne tomberez pas dans les mêmes pièges que moi.
TODO list pour les prochaines versions (2023-04-03)
gint 2.11
- Changements de contextes CPU. À reprendre du prototype de threading de Yatis pour permettre l'implémentation d'un véritable ordonnanceur. Demandé par si pour faire du threading Java.
- Applications USB. Ajouter le support de descripteurs de fichiers USB. Potentiellement pousser jusqu'à avoir GDB pour debugger.
- Support de scanf() dans la fxlibc. Codé par SlyVTT, plus qu'à nettoyer et fusionner.
Non classé
- Regarder du côté serial (plus facile que l'USB) pour la communication inter-calculatrices (multijoueur) et ultimement l'audio (libsnd de TSWilliamson).
- Un système pour recompiler des add-ins mono sur la Graph 90+E avec une adaptation automatique.
- Support des fichiers en RAM pour pouvoir utiliser l'API haut-niveau sur tous les modèles et éviter la lenteur de BFile à l'écriture quand on a assez de RAM.
Citer : Posté le 02/11/2018 20:11 | #
Ouah !... Ça m'a l'air un peu complexe pour mon petit cerveau, enfin mon ex-petit-cerveau (mes quelques neurones on des se consumer pendant que je regardais ailleurs...),
Citer : Posté le 02/11/2018 20:14 | #
Ce serait... long ! Très long ! Pas autant que d'écrire la dernière version de gint mais pas loin !
En vrai tu peux probablement tout faire avec Code::Blocks ou un IDE de ton choix, mais il faut maîtriser les deux côtés (ton IDE, et la façon de faire en ligne de commande).
Citer : Posté le 02/11/2018 20:23 | #
Ah... bon ben non alors, moi au delà de la calculatrice je n'ai aucune compétence en programmation...
Citer : Posté le 02/11/2018 20:37 | #
Okay, allons-y doucement, tu verras c'est pas compliqué !
Fichiers dont on dispose à ce point :
* game.c
* objects.c
* menu.c
* mon-addin.png
1. Compilation
On dit "compilation" pour tout le processus, mais en fait ce n'est que la première étape. Le compilateur transforme les fichiers sources en code objet (assembleur), et les fichiers qui en sortent s'appellent .o. Cette transformation est individuelle : on regarde un seul .c à la fois, et on en fait un .o.
Fichiers dont on dispose à ce point :
* game.o
* objects.o
* menu.o
* mon-addin.png
2. Édition des liens
Cette nouvelle étape consiste tout simplement à rassembler les fichiers objets en un seul. Le fichier qui en sort est exactement du même genre, mais lui on l'appelle généralement .elf parce que son format de fichier est... ELF.
Fichiers dont on dispose à ce point :
* mon-addin.elf
* mon-addin.png
3. Obtention d'un fichier binaire
Dans un fichier ELF, il y a plein de choses qui expliquent comment le code marche, qui permettent de le debugger, et pas mal de choses utiles. Mais la calculatrice ne comprend pas tout ça. On retire donc toutes les informations "supplémentaires" pour ne garder vraiment que le code. Ça nous donne un fichier binaire, souvent noté .bin.
Fichiers dont on dispose à ce point :
* mon-addin.bin
* mon-addin.png
4. Génération du fichier final
Ensuite, tu appelles un programme fait par la communauté pour rajouter dans le fichier binaire des informations comme le nom de l'add-in, son icône, sa version... toutes les informations qui font un bon fichier g1a.
Fichiers dont on dispose à ce point :
* mon-addin.g1a
Des questions ?
Citer : Posté le 02/11/2018 22:08 | #
Et puis au final, le prend pas mal, mais je ne pense pas que tu utilsais vraiment le SDK au maximum, donc pour les les feature de base, les remplaçants son simple à trouver :
-Pour écrire du code, j'espère pour toi que tu utilsais déjà autre chose que celui du SDK
-Pour compiler, une fois que l'on se sera mis d'accord sur l'agencement des sources (tout a la racine/ dossier src et include/ juste src/ un dossier à part pour les assets/etc) on pourra faire un makefile que tu auras juste besoin d'exécuter en tapant make dans ta console (en étant bien évidemment dans le bon dossier) (voir moins si tu défini un amias comme Lephenixnoir)
-Pour tester, pas d'emulateur, mais avec ta caltos déjà branché et p7, en une ligne de commande c'est plié ( on peut même l'ajouter aux actions effectuées par la commande du point précédent)
Après, tu utilisait peut-être autre chose, si oui, n'hésite pas à le dire
(Bon au final, ce message reprend juste ce qui à déjà été dit
Citer : Posté le 03/11/2018 10:52 | #
Pour écrire j'utilise Xcode
Je me demandais : Grâce à quels soft on pass d'une étape à la suivante ?
Citer : Posté le 03/11/2018 11:17 | #
https://www.planet-casio.com/Fr/forums/topic14914-1-Tutoriels_d_utilisation_de_gint.html#150031
Lephenixnoir à écrit un exemple qui reprend un peu tout, tu devrais lire le début où il explique pas à pas ce qu'il faut faire.
Citer : Posté le 03/11/2018 11:58 | #
Ok merci
Citer : Posté le 03/11/2018 12:02 | #
Je réponds quand même directement à la question :
Étape 1 : sh3eb-elf-gcc
Étape 2 : sh3eb-elf-gcc aussi, il s'occupe d'appeler le linker
Étape 3 : sh3eb-elf-objcopy, encore un truc qui vient avec GCC
Étape 4 : Soit mon vieux g1a-wrapper, soit (privilège du développeur !) le plus moderne fxg1a que j'ai en local
Citer : Posté le 06/11/2018 19:11 | #
Si je ne me trompe pas, il n'y a pas besoin de "porter" gint sous mac (qui est juste ajouter bash, make et d'autres trucs linux) parce que mac est déjà un système unix, il y a déjà ces outils (mais il faut xcode).
Sous windows par contre on peut utiliser Cygwin (là on a l'avantage de pouvoir utiliser le SDK).
Ecrivez vos programmes basic sur PC avec BIDE
Citer : Posté le 06/11/2018 19:16 | #
Tu as tout à fait raison, toutefois pour l'installer et l'utiliser en pratique il y a toujours des petits trucs qui merdent d'une distro à l'autre, donc certainement aussi de Linux à Mac OS. Je ne m'attends pas à des montagnes !
Citer : Posté le 30/11/2018 23:49 | #
Bon là je viens de tester sur ma Graph 35+ l'affichage des sprites est juste époustouflant
Ajouté le 01/12/2018 à 00:14 :
Je reviens pour signaler un bug :
dans le "Keyboard and events"
Si je laisse mes doigts sur 1 et sur 2 et qu'ensuite j'appuie sur 5, le bouton 4 est considéré comme actif.
En fin de compte si j'appuie en plus de 5 sur 8, le bug a un comportement symétrique : le bouton 7 est considéré comme actif.
Un autre drôle de comportement :
En appuyant sur 2, 5 et 8 tous les boutons sur la verticale de 2, 5, 8 sont considérés comme actif et ça fait aussi pareil sur les autres colonnes. Je sais pas si il y a déjà quelqu'un qui a remarqué ça en commentaire mais quoiqu'il en soit bonne chance pour corriger.
(il y a d'autres bugs pour le clavier mais je vais pas tout lister)
Citer : Posté le 01/12/2018 00:16 | #
C'est pas un bug, c'est lié à la gestion du clavier physiquement, on peut rien y faire. Quelqu'un détaillera sans doute plus que moi.
Citer : Posté le 01/12/2018 00:18 | #
Yep, DS a la rescousse ♥
https://www.planet-casio.com/Fr/forums/topic15123-1-Le-ghosting,-kesako%E2%80%AF.html
Citer : Posté le 01/12/2018 00:26 | #
Alors pour ce bug c'est pas possible de limiter la casse ? Par exemple d'enregistrer que les 4 premiers inputs ?
Citer : Posté le 01/12/2018 00:32 | #
Nope, c'est un problème physique. Comme expliqué dans la vidéo, pour enlever le problème on est obligé de changer la matrice du clavier. Pas le plus simple.
En gros du point de vue du contrôleur du clavier, tu as les colonnes A et B, plus les lignes 1 et 2 d'activées.
Avec uniquement ces infos, quelles touches sont actives ?
-+-+-
1|W|X
-+-+-
2|Y|Z
Citer : Posté le 01/12/2018 10:55 | #
Bon là je viens de tester sur ma Graph 35+ l'affichage des sprites est juste époustouflant
Merci ! Ça fait plaisir les messages comme ça
Si tu veux avoir le premier écran, il faut rester appuyé sur la touche EXE quand tu lances l'add-in (ou n'importe quelle autre touche, en fait). C'est fait exprès pour que cet écran soit "discret" la plupart du temps !
Citer : Posté le 18/02/2019 23:01 | #
Salut Lephenixnoir ! Je voulais savoir pourquoi gint ne fonctionne plus lorsque l'overclocking de la calculatrice est trop important, et aussi pourquoi l'OC dégrade le rendu du gris...
Merci d'avance !
Dijkstra - The Witcher
Citer : Posté le 19/02/2019 08:08 | #
Pour les rendu de gris j’en peux expliquer
En fait ta calculatrice est une monochrome pure et dure... donc les niveaux de gris, ça n’existe pas !
Mais si je les vois bien moi... oui mais c’est ton œil qui voit différents niveau de gris
Comment ça fonctionne, c’est simple, la caculatrice fait clignoter le pixel gris grâce à un timer qui régule le temps entre le moment où le pixel est blanc et celui où il est allumé.
En OC ta machine tu fausse le timer donc la fréquence d’allumage du pixel change et le rendu aussi
Citer : Posté le 19/02/2019 08:27 | #
Aaah ok! Merci beaucoup ! Du coup, cette question : on pourrait pas regler une nouvelle frequence pour le rendu du gris specialement pour l'OC ? Car comme c'est plus rapide en OC, on peut peut etre en tirer parti pour rendre du gris encore mieux que celui de base ?
Dijkstra - The Witcher
Citer : Posté le 19/02/2019 09:19 | #
Très bonne question, et merci Shadow pour la réponse. C'est ça, quand tu overclockes le timer va plus vite donc le gris aussi.
La réponse est oui, bien sûr, on peut adapter le moteur pour que la fréquence ne change pas avec l'overclock, ce n'est même pas très difficile !
Pourquoi ce n'est pas fait actuellement ? C'est parce que le driver clavier de gint ne supporte pas l'overclock (il ne détecte plus rien) et donc je n'ai pas cherché à l'ajouter au moteur de gris.
Toutefois ! La prochaine version du driver clavier (qui viendra avec la prochaine version de gint) supporte l'overclock, et donc le moteur de gris le supportera aussi. J'ajouterai également à gint des fonctions pour overclock depuis gint, ce qui sera plus simple pour vous et moi (parce que si vous overclockez sans me le dire, après il faut que je travaille pas mal pour m'en rendre compte !).