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 05/07/2019 02:16 | #
Je découvre que même créer un fichier n'est pas trivial sur la Graph 35+E II et peut causer des crashs... le système de fichiers c'est vraiment pas gagné.
Citer : Posté le 07/07/2019 13:28 | #
Y a t'il une version de test fonctionnelle de Gint pour G90 ?
Citer : Posté le 07/07/2019 15:07 | #
Tu peux tester l'add-in gintctl qui ne fait pas grand-chose d'extraordinaire (et que je suis toujours en train de développer) mais qui utilise déjà 80% des fonctionnalités de gint.
Citer : Posté le 13/07/2019 16:53 | #
J'ai essayé de configuré gint pour compiler pour la Graph 90+E. Grâce à ./configure --toolchain=sh3eb-elf --target=fxcg50 j'arrive a passer la première étape, j'en suis donc au make et là… Le terminal me renvoie gentiment ça (du configure au make) :
No prefix specified, let's ask the compiler:
sh3eb-elf-gcc --print-search-dirs | grep install | sed 's/install: //'
Got '/Users/antoine/gcc/sh3eb-elf-2.32-8.3.0/lib/gcc/sh3eb-elf/8.3.0/'.
Configuration saved in Makefile.cfg, ready to make!
pc37:build.cg antoine$ make
-e \e[32;1m>\e[0;1m gcc\e[0m r61524/r61524.c
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s: Assembler messages:
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:13: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:20: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:27: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:72: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:79: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:86: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:96: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:102: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:109: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:119: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:125: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:132: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:142: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:148: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:155: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:210: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:217: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:224: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:233: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:239: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:246: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:255: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:261: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:268: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:277: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:283: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:290: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:362: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:369: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:376: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:386: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:392: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:399: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:408: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:414: Error: unknown opcode
/var/folders/0d/r_lrzpyj20x3nfy_n4gvhjjr0000gp/T//ccWm9qOr.s:421: Error: unknown opcode
make: *** [src/r61524/r61524.c.o] Error 1
Citer : Posté le 13/07/2019 17:44 | #
Ah fichtre, c'est parce que le SH4 a besoin qu'on lui donne des points de synchronisation. L'instruction n'existe pas sur SH3.
Un jour je ferai en sorte que le tuto GCC vous fasse compiler un compilateur unique pour SH3 et SH4, ça résoudra tous les problèmes... d'ici là j'ai poussé un fix.
Citer : Posté le 14/07/2019 18:11 | #
J'ai essayé d'afficher une image sur ma Graph 90+E, mais la fonction dimage() ne marche pas (pas définie) mais du coup, y a-t-il une fonction spéciale graph 90+E pour les images ?
Citer : Posté le 14/07/2019 19:20 | # |
Fichier joint
Pendant que je développais le clavier j'ai remarqué que mon application gintctl n'était pas capable d'afficher ses frames assez vite pour traiter les événements provenant du clavier à la vitesse modeste de 8 Hz... ce qui est un peu bizarre. Donc j'ai commencé à chercher où pourrait être le bottleneck. J'ai donc implémenté une lib de profilage pour mesurer le temps d'exécution de chaque fonction et voir qui prend tout le processeur.
J'en ai profité pour mesurer des fonctions classiques. Voici, pour la première fois à ma connaissance, des chiffres extrêmement précis sur le temps qu'il faut pour dessiner sur la Graph 90 !
Pour chaque test, le temps en ms est affichée, et en-dessous c'est le temps en microsecondes en hexadécimal !
La fonction dclear() efface toute la VRAM, et dupdate() envoie la VRAM à l'écran. Pour les trois rectangles, ils dessinent dans la VRAM. Le rectangle 1 est de 32×32 et se trouve à une position avantageuse (plus optimisée). Le rectangle 2 est aussi de 32×32 mais à une position moins avantageuse. Le rectangle 3 couvre tout l'écran et produit le même effet que dclear(), de façon moins optimisée. La différence n'est pas si grande en fin de compte !
Pour un jeu à 30 FPS, le budget-temps de rendu d'une image probablement autour de 20-25 ms. Pas gagné d'avance du tout, vu le temps qu'il faut rien que pour afficher la VRAM à l'écran ! C'est pour ça que sur Graph 90, le bottleneck en perfs c'est le rendu graphique.
Alors que peut-on faire pour améliorer ça ? Les solutions existent déjà !
* Si on a deux VRAMs, on peut dessiner le frame suivant pendant que dupdate() fait le transfert, et économiser jusqu'à 10 ms ! Tout est déjà implémenté pour dans gint, il n'y a que quelques paramètres à modifier pour l'activer.
* Je vais voir pour implémenter dclear() avec le DMA pour gagner un maximum de temps.
Je comparerai aussi avec les fonctions de Bdisp, notamment sur le rendu de texte, et (quand je l'aurai implémenté) celui d'images. Je vous tiendrai au courant !
Citer : Posté le 15/07/2019 08:45 | #
Ho ! :o
La lib de profilage sera disponible au grand public ?
Est-ce que ce sera une lib qu'on pourra utiliser en standalone où elle s'appuie de gint pour fonctionner ?
Vas-tu utiliser l'UBC pour pouvoir ajouter des breakpoints dans les add-in et ainsi faciliter le débogage ? Ou la lib n'a juste pas vocation à devenir (trop?) mature ?
(Imagine une lib de profilage, couplée avec une liaison au laptop ! Ça serait incroyable ! (j'avoue que c'est un projet prévu pour mon kernel. Une fois que j'aurai fini d'écrire un bootstrap digne de ce nom je pense commencer à toucher à l'USB et l'UBC
(Bien sûr je connais la plupart des réponses
Mais je pense que ça intéressera quelque personne d'en savoir un peu plus sur la lib.)
Autre question qui n'a rien à voir, le clavier sous g90 est différent que sur nos chères fx9860 ?
D'ailleurs la documentation en général est correct où c'est plus flou que sur les monochromes ? (je n'ai jamais dev pour une g90)
En tout cas je suis heureux de voir que tu avances et que le projet arrive presque à sa fin \0/
Bravo à toi et merci pour tout ! <3
Citer : Posté le 15/07/2019 13:24 | #
Bien sûr ! Je la pousserai bientôt sur un dépôt. Pour l'instant c'est un truc un peu trivial où tu dois spécifier manuellement les débuts et fins de fonctions. On peut envisager d'utiliser l'UBC pour le détecter automatiquement mais ça risque d'être un peu lourd, et les fonctions inlinées par GCC vont disparaître... c'est pas totalement évident. Profiler un build debug est inutile pour des raisons évidentes.
Elle se compile avec gint, mais le principe fonctionne sans. Il faut juste un timer hardware, les interruptions ne sont pas nécessaires.
Donc si le besoin se présente, tu peux la porter pour fxlib ou ton kernel.
Pour l'instant c'est juste une lib vite fait mais avec les opportunités ça pourrait valoir le coup. Surtout que moi j'ai toujours en tête de faire un jeu avec gint et là surveiller comment le rendu utilise le budget temps de 25 ms pour rendre un frame c'est hyper important !
Ce serait génial ! J'aimerais toucher à ça aussi un jour !
Filou, brigand !
D'ailleurs la documentation en général est correct où c'est plus flou que sur les monochromes ? (je n'ai jamais dev pour une g90)
C'est exactement le même, tout ce que je sais est sur Casiopeia et la référence la plus pertinente sera bientôt ta section de la bible.
Merci à toi et je continue avec enthousiasme ! o/
Citer : Posté le 16/07/2019 14:30 | #
Une fois l'installation terminée, je peux supprimer la copie du dépôt ou bien est-elle nécessaire au bon fonctionnement de Gint ?
Citer : Posté le 16/07/2019 14:53 | #
Si tu as fait l'installation tu peux la supprimer, toutefois gint est encore en développement donc je te conseille vraiment de la garder pour récupérer les modifications (git pull, make, make install). Si malheureusement tu trouves des bugs c'est aussi comme ça que je les corrigerai.
Citer : Posté le 16/07/2019 15:01 | #
quand j'essaye de make, j'ai cette erreur:
make: sh4eb-elf-gcc: Command not found
Makefile:95: recipe for target 'src/rtc/inth.s.o' failed
make: *** [src/rtc/inth.s.o] Error 127
Citer : Posté le 16/07/2019 15:12 | #
t'aurais pas oublié le --toolchain=sh3eb-elf au moment du ./configure ?
Citer : Posté le 16/07/2019 15:13 | #
effectivement...
Ajouté le 16/07/2019 à 15:17 :
Maintenant, quand je rentre cette commande:
j'ai cette erreur ci:
sh3eb-elf-gcc --print-search-dirs | grep install | sed 's/install: //'
../configure: ligne 168: sh3eb-elf-gcc : commande introuvable
Got ''.
Directory does not exist (or is not a directory), giving up.
Citer : Posté le 16/07/2019 15:23 | #
sh3eb-elf-gcc doit pas être dans ton PATH
Citer : Posté le 16/07/2019 15:23 | #
comment je règle ça ?
Citer : Posté le 16/07/2019 15:25 | #
Tu as inversé l'ordre : c'est cette commande :
./configure --toolchain=sh3eb-elf --target=fxcg50 qu'il faut entrer
Citer : Posté le 16/07/2019 15:28 | #
t'as installé sh3eb-elf-gcc où ?
Citer : Posté le 16/07/2019 15:30 | #
├── FxSDK
│ ├── bin
│ └── share
├── G3A_Wrapper
│ ├── bin
│ └── share
├── GCC
│ ├── bin
│ ├── binutils-2.32
│ ├── binutils-2.32.tar.xz
│ ├── build-binutils
│ ├── build-gcc
│ ├── gcc-8.3.0
│ ├── gcc-8.3.0.tar.xz
│ ├── include
│ ├── lib
│ ├── libexec
│ ├── sh3eb-elf
│ └── share
└── gint
├── build.cg
├── configure
├── fx9860g.ld
├── fxcg50.ld
├── include
├── make
├── Makefile
├── README.md
├── src
└── TODO
Citer : Posté le 16/07/2019 15:36 | #
Si tu me dis pas où ton dossier est, ça sers à rien de me dire qu'il est dans le sous-dossier machin
Citer : Posté le 16/07/2019 15:37 | #
Mon dossier "sh3eb-elf" est dans $HOME/Documents/Casio/GCC/