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 24/10/2019 14:56 | #
J'ai une question :
Est-il possible d'associer une fonction qui doit être obligatoirement exécutée à la fin d'un callback ?
Je sais qu'il est possible de forcer le programmeur à la mettre, mais existe-t-il plus raffiné ?
En fait j'aimerais qu'une fonction remette une variable dans un état particulier à la fin de l'interruption, en l'occurence se placer dans une vram particulière, sans que la personne ait à se soucier de ce détail. (ici c'est pour faire du double buffering)
Citer : Posté le 24/10/2019 15:43 | #
À la fin d'un callback de timer ? Ça me surprendrait que tu aies envie de rendre l'appel automatique. Après tout, ça va se faire exécuter 128 fois par seconde lors des analyses du clavier.
Peux-tu préciser en quoi ce serait différent d'appeler la fonction en question avant de return du callback ?
Je veux bien savoir aussi quel genre de double buffering tu veux faire, car il y en a déjà dans gint...
Citer : Posté le 24/10/2019 16:08 | #
En fait le programme se construirait sous la forme suivante :
Il y a un thread qui effectue en permanence le rendu 3d
À côté de ça, il y a le jeu qui est appelé à intervalles réguliers par le timer, et qui se charge d'afficher les frames, ainsi que l'interface ingame.
Cependant, pour éviter d'avoir deux frames qui se superposent, l'utilisateur se base sur la dernière frame dessinée par le moteur, et non celle que le moteur est en train de préparer. C'est pour ça qu'il me faudrait utiliser du triple buffering (double en plus de celui de gint).
Du coup, la fonction qui serai appelée à la fin du callback remettrait le bon buffer en écriture.
Citer : Posté le 24/10/2019 16:09 | #
Hmm, comme sur la Graph 90 donc. Je vois.
Et donc, pourquoi tu ne l'appelles pas simplement avant de return du callback ?
Citer : Posté le 24/10/2019 16:11 | #
tout simplement parce que le callback peut se terminer à de nombreux endroits, et je voulais savoir si il était possible d'alléger l'écriture.
Citer : Posté le 24/10/2019 16:13 | #
Ben fais-le en deux temps. xD
{
int x = ancien_callback(arg);
switch_frames();
return x;
}
Je peux pas t'aider parce que ça reviendrait à modifier gint pour avoir deux callbacks par timer et les appeler l'un après l'autre. C'est déjà difficile à défendre et en plus les gestionnaires d'interruptions sont trop petits : il n'y a pas la place.
Citer : Posté le 25/10/2019 17:47 | #
Ya un moyen de quitter un add-in proprement avec la possibilité de revenir dessus tout de suite après (avec la touche [MENU]) ou pas ?
Merci d'avance !
Citer : Posté le 25/10/2019 17:50 | #
gint est compatible Graph 35+E2 ?
Citer : Posté le 25/10/2019 17:51 | #
Ya un moyen de quitter un add-in proprement avec la possibilité de revenir dessus tout de suite après (avec la touche [MENU]) ou pas ?
Merci d'avance !
Ça arrive ! Il suffit d'appeler getkey(), et quand je l'aurai codé ça sera automatique.
gint est compatible Graph 35+E2 ?
Oui !
Sauf pour Bfile.
Citer : Posté le 25/10/2019 17:53 | #
Super ! Donc n'importe quel add-in créé à partir de gint est utilisable sur graph 35+E2 (sauf s'il utilise Bfile)
Citer : Posté le 25/10/2019 17:53 | #
Donc je met juste key = getkey().key et si c'est [MENU] pof je me retrouve dans le menu principal ?
Citer : Posté le 25/10/2019 19:18 | #
Super ! Donc n'importe quel add-in créé à partir de gint est utilisable sur graph 35+E2 (sauf s'il utilise Bfile)
Oui ! gint est compatible avec quasiment toutes les calculatrices monochromes supportant les add-ins
Donc je met juste key = getkey().key et si c'est [MENU] pof je me retrouve dans le menu principal ?
Voilà. Enfin là il se passe rien mais dès que ce sera codé tu pull, tu recompiles et ça le fera.
Citer : Posté le 29/10/2019 15:20 | #
Pour le projet Odyssée, on aurait besoin d'une fonction pseudo-aléatoire pour un effet de particules.
Merci d'avance !
Citer : Posté le 29/10/2019 21:51 | #
Tu peux implémenter ton générateur à la façon qui te plaît. Le problème étant que tous les générateurs aléatoires ont des défauts, c'est pour que ça que je ne peux pas en proposer un fixe sans réfléchir...
Si c'est juste pour animer, un truc trivial comme MINSTD suffira :
void srand(unsigned int seed)
{
rand_seed = seed;
}
int rand(void)
{
rand_seed = (rand_seed * 48271) % ((1 << 31) - 1);
return rand_seed;
}
Pour gint, je ne sais pas trop quoi faire. Un Mersenne Twister serait une bonne idée mais le buffer est très gros. Beaucoup d'autres générateurs ont des défauts à la con (du genre alterner des pairs et des impairs). Pour l'instant je n'ai pas encore de plans.
Citer : Posté le 30/10/2019 10:32 | #
C'est juste pour un effet de particules…
Par contre j'aime pas trop copier sans comprendre, à quoi sert le double chevron : ((1 << 31) -1)
Citer : Posté le 30/10/2019 10:36 | #
Ça sert à décaler les bits qui composent un nombre.
Par exemple 8 s'écrit 1000 en binaire, donc 8>>1 va décaler les bits vers la droite, donnant 0100 soit 4. Et pour << c'est la même chose mais de l'autre sens.
Citer : Posté le 30/10/2019 10:37 | #
Je comprends pas trop… Dans le cas de 1 << 31, les bits du nombres 31 sont décalés d'un rang vers la gauche ?
Citer : Posté le 30/10/2019 10:38 | #
Non, les bits du nombre 1 sont décalés 31 fois vers la gauche
Citer : Posté le 30/10/2019 10:39 | #
Ah ok ! Merci !
Citer : Posté le 30/10/2019 10:45 | #
En fait ce générateur renvoie des nombres modulo (2^31 - 1), et (1 << 31) c'est la façon la plus rapide de calculer 2^31
Citer : Posté le 30/10/2019 10:46 | #
Concrètement ((1 << 31) - 1) == 2^31 - 1. Sauf que décaler des bits c'est plus rapide que de faire une puissance