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 19/07/2019 08:05 | #
Hey ! Bien joué et bon courage !!
Citer : Posté le 19/07/2019 15:06 | #
mais si dupdate prend 2.5ms, pourquoi ne pas faire une version avec le DMAC ^^, comme sur g90
Citer : Posté le 19/07/2019 15:08 | #
mais si dupdate prend 2.5ms, pourquoi ne pas faire une version avec le DMAC ^^, comme sur g90
En fait je sais pourquoi, c'est parce que actuellement il faut modifier des registres de l'écran à chaque ligne (au lieu de tout transférer d'un coup).
Et du coup on peut pas faire un coup de DMA parce que le transfert ne ressemble pas à :
Mais je vais regarder si on peut changer ça. Ce serait pas mal aussi potentiellement pour le moteur de gris parce que ça allègerait la charge que les transferts permanents prennent.
Citer : Posté le 19/07/2019 21:15 | #
On peut faire du c++ avec gint ?
J'ai renommé main.c en main.cpp et là il a tout simplement cessé de coopérer, et il m'a envoyé :
sh3eb-elf-gcc -o assets-fx/1v1-3D.elf -mb -ffreestanding -nostdlib -Wall -Wextra -fstrict-volatile-bitfields -std=c11 -Os -m3 -DFX9860G -Tfx9860g.ld -lgint-fx -lgcc -Wl,-Map=build-fx/map
/home/util1/Bureau/MILAN/gcc/lib/gcc/sh3eb-elf/9.1.0/../../../../sh3eb-elf/bin/ld: /home/util1/Bureau/MILAN/gcc/lib/gcc/sh3eb-elf/9.1.0/libgint-fx.a(start.c.o): in function `_start':
start.c:(.pretext.entry+0x1c0): undefined reference to `_main'
collect2: error: ld returned 1 exit status
Makefile:73: recipe for target '1v1-3D.g1a' failed
make: *** [1v1-3D.g1a] Error 1
Ajouté le 20/07/2019 à 14:27 :
je suppose qu'il y a des extern "C" à mettre mais je sais pas trop où
Citer : Posté le 20/07/2019 15:09 | #
Tout ce que gint te dit c'est que tu n'as pas défini la fonction main() ou, si c'est le cas, pas dans un extern "C", effectivement.
Mais je ne pense pas que gint aie ce qu'il faut pour faire tourner du C++. Rien de standard n'est implémenté, il n'y a même pas l'initialisation qui convient pour le système d'exceptions par exemple, etc…
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Citer : Posté le 20/07/2019 15:12 | #
Ca veut dire que je vais devoir traduire le moteur du c++ au c
Citer : Posté le 20/07/2019 15:27 | #
Tu peux faire tourner gint avec du C++, faut juste que je rajoute des extern "C" où il faut dans les headers. Ça c'est bon.
Par contre tu n'auras effectivement pas de lib standard. Tu peux implémenter new et delete facilement, mais tu n'auras ni string, ni STL (vectors etc), ni gestion avancée de la mémoire (unique_ptr)... et en fait le SDK n'offre pas beaucoup mieux (juste une impémentation partielle de string).
Pour les exceptions ce n'est même pas la peine d'y penser.
Citer : Posté le 20/07/2019 15:54 | #
Bon bah je refais tout en c, et puis du coup pour les mises à jour de gint ça sera plus simple.
Entre le c et le c++ c'est juste une autre façon de voir la programmation, et puis de toute façon, je peux faire plus ou moins la même chose avec les struct
Citer : Posté le 20/07/2019 15:55 | #
Bon courage alors ! o/
Citer : Posté le 20/07/2019 16:17 | #
Existe-t'il une fonction permettant de réaliser une mesure du temps en dessous de la seconde ?
Avant, il y avait bien le syscall RTC_getTicks mais maintenant, le headerRTC ne contient que la fonction get_time ...
J'ai vu que libprof réalisait des mesures inférieures à la milliseconde, est elle utilisable pour mesurer le temps de dessins pris pour chaque frame ?
Citer : Posté le 20/07/2019 16:24 | #
Yup, libprof est la réponse ! Les mesures sont bien plus précises que ce que tu peux obtenir avec la RTC qui n'est de toute façon pas faite pour
libprof peut mesurer n'importe quoi, il suffit que tu lui dises quand commencer et quand finir. Essentiellement ça veut dire que tu fais un prof_enter(ctx) au début de ton dessin et prof_leave(ctx) une fois que tu as fini de dessiner (à toi de voir si tu comptes le dupdate() ou non).
Par défaut les temps sont cumulés donc tu peux réaliser une mesure en plusieurs morceaux ou compter le temps de plusieurs sections durant une exécution complète et voir quelle partie du programme consomme le plus de temps à la fin. Si tu veux juste faire une mesure ponctuelle, il suffit de mettre le compteur à 0 juste avant.
Il y a des instructions détaillées sur le README du dépôt, je te suggère de commencer par là pour avoir une meilleure idée. Franchement la lib a plus de doc que de code, c'est vraiment pas dur à utiliser...
Citer : Posté le 20/07/2019 20:05 | #
Est-ce quelqu'un sait comment utiliser les fonctions relatives aux maths (comme dans le header math.h ) ?
Visiblement elles ne sont pas implémentées dans gint ?
Existe-t'il un moyen de les utiliser, ou faut il que je precalcule les cos et les sin
Citer : Posté le 20/07/2019 20:11 | #
Tu dois les fournir, soit avec une implémentation externe, soit avec une implémentation maison.
Pour cosinus et sinus il y avait une formule itérative sortie d'un développement limité de -florian66- qui marche très bien, si ça peut t'être utile :
{
double u = 1.0;
int p = 7;
for(p = 2 * p - 1; p >= 1; p -= 2)
{
u = 1 - a * a / (p * p + p) * u;
}
return u;
}
Il y a un analogue pour sin mais l'erreur est plus élevée donc mieux vaut faire cos(x - π/2) je pense pour ça. Augmenter la valeur de p donnera une précision plus élevée. Mais pense à rester dans l'intervalle [0,π/2] pour éviter que ça dévie.
Après, c'est du cas-par-cas...
Citer : Posté le 20/07/2019 20:29 | #
Ok, bah en fait c'est pas bien compliqué, je m'attendais à pire
Citer : Posté le 20/07/2019 20:35 | #
Content que tu t'y retrouves, c'est un des trucs un peu piégeux qui restent encore inattaqués...
Citer : Posté le 20/07/2019 20:49 | # |
Fichier joint
Voici une photo du rendu du gris sur la Graph 35+E II. J'ai trouvé des valeurs décentes, mais j'ignore encore si les mêmes marcheront sur les écrans des Graph 35+ précédentes et de la Graph 75+E.
Ces images sont des arnaques car on ne peut pas voir que ça clignote en vrai ! Mais avec un bon usage du gris ça ne se voit pas non plus en live. Retenez que cette photo est mieux que la réalité !
Citer : Posté le 20/07/2019 21:48 | #
comment fait-on pour savoir si une touche est maintenue ?
Citer : Posté le 21/07/2019 02:43 | #
getkey() envoie des événements pour l'indiquer.
Maintenant tu peux accéder directement à l'état du clavier si tu préfères, mais tu devras te débrouiller pour timer correctement tes frames.
Citer : Posté le 21/07/2019 10:03 | #
@Lephenixnoir
Grayscale seems to be working very well.
The center value of the contrast seems to be 15 in my 35+EII.
Overclocking utilitaire Ftune/Ptune2/Ptune3 est également disponible.
Si vous avez des questions ou un rapport de bogue, n'hésitez pas à me le faire savoir.
Citer : Posté le 21/07/2019 12:54 | #
Thanks Sentaro ! <3
Oh you're right, I forgot about the contrast until now. I'll check it!
Citer : Posté le 22/07/2019 22:10 | #
Comment est-ce que les images sont encodées ?
Je vois qu'il y a un tableau data, mais si je veux acceder manuellement à la couleur d'un pixel, comment dois je faire ?
L'intérêt c'est de pouvoir encoder les textures dans des .png et de pouvoir les déformer