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 15/11/2019 11:37 | #
Right, c'est un bug chez moi. Y'a des trucs subtils cachés partout
Je suis dessus...
Ajouté le 15/11/2019 à 13:32 :
C'est bon, j'ai corrigé ! Désolé, je manquais de tests... faut que je passe plus de temps sur ce projet
Citer : Posté le 15/11/2019 14:52 | #
C'est bon pour moi ! Tout fonctionne merci
Citer : Posté le 15/11/2019 15:00 | #
Merci pour ta patience !
Citer : Posté le 20/11/2019 15:40 | #
À quoi correspondent les différentes valeurs affichées lorsque il y a une Exception sur les graph monochromes ?
Par exemple, ici j'ai le cas suivant:
Read address error
PC :003034ba
TEA :003045f6
TRA :00000000 // à quoi correspondent PC, TEA, et TRA ?
The add-in crashed.
Please reset the calc
Citer : Posté le 20/11/2019 15:48 | #
PC c'est l'adresse de l'instruction responsable de l'erreur + 4 octets (car la calculatrice lit le code 4 octets en avance de son exécution). Ici ça doit donc être une instruction d'accès mémoire.
TEA c'est l'adresse à laquelle un accès invalide a été effectué. Ici elle n'est pas aligné à 4 octets, donc la première chose à regarder.
TRA c'est le numéro du trap, c'est utilisé uniquement quand l'exception est causée par l'instruction trapa, qui n'est utilisée que quand tu l'appelles exprès. (C'est fait pour implémenter des syscalls.)
Citer : Posté le 20/11/2019 15:49 | #
Merci beaucoup pour cette explication
Citer : Posté le 20/11/2019 15:53 | #
S'il y a d'autres informations que tu penses utile, je serai ravi de les ajouter. Sur la Graph 90+E, il y a largement la place. Sur la Graph mono, je peux utiliser le système que j'ai implémenté (et que tu avais motivé, il me semble) et avoir une System ERROR interactive.
Citer : Posté le 20/11/2019 16:15 | #
• (Graph monochrome) Un moteur de gris pour faire des jeux en 4 couleurs !
• (Graph monochrome) La compatibilité SH3 et SH4, avec le même fichier g1a.
• (Graph 90+E) Une nouvelle police de texte, plus lisible et économe en espace
• (Graph 90+E) Le dessin en plein écran, sans les bordures blanches et la barre de statut !
• (Graph 90+E) Un driver écran capable de triple-buffering
Cela veut dire si l'on crée un jeu et qu'on le publie, l'utilisateur doit aussi installer gint ?
Citer : Posté le 20/11/2019 16:19 | #
Le coût de tout ceci, c'est que vous avez une copie du code de gint dans votre add-in. Cela prend environ 20 ko de place (selon la quantité de fonctions que vous utilisez), soit à peu près comme le sprintf() de fxlib qui fait 18 ko !
Citer : Posté le 20/11/2019 16:20 | #
Non, gint est dans l'add-in en quelque sorte. Le fichier g1a ou g3a est exactement comme les add-ins habituels, on le met dans la calculatrice et c'est bon.
Citer : Posté le 20/11/2019 16:53 | #
J'ai une question d'ordre pratique pour l'utilisation du clavier avec la nouvelle version.
voici un exemple
key_event_t event = pollevent();
while (event.type!=KEYEV_NONE)
{
if (keydown(KEY_LEFT))
camera.dh -= 0.1;
if (keydown(KEY_RIGHT))
camera.dh += 0.1;
[...]
event=pollevent();
}
Si j'ai bien compris, ce code est supposé gérer la répétition des touches. Or, ce n'est pas le cas
Ai-je fait une erreur, ou y a-t-il un bug ?
Citer : Posté le 20/11/2019 17:16 | #
Eh fait, non. Tu peux trouver une piste dans le message de commit associé :
| Author: Lephe <sebastien.michelland@protonmail.com>
| Date: Sat Sep 28 19:22:47 2019 +0200
|
| keyboard: add keydown() in the model
|
| This change adds a keydown() function that is synchronized with events,
| ie. it returns the key state as seen by previously read events.
|
| It also completely eliminates low-level repeat events, which are not
| very meaningul as the keyboard scan frequency goes up (and would be
| meaningless if KEYSC interrupts were used), and adapts getkey() by
| giving it access to the current driver time through pollevent().
Le problème des événements type répétition est qu'ils étaient cadencés sur la fréquence du clavier, et donc avaient cette quantification variable (128 Hz en général, mais pas toujours, et faut que ce soit suffisamment rapide sinon il y a des problèmes...).
J'ai donc changé de point de vue : j'ai placé le timer clavier à une valeur élevée (eg. 128 Hz) et je considère que la précision temporelle est infinie. Je pars donc du principe que tu es averti immédiatement (sous la forme d'un événement) quand la touche est pressée ou relâchée. Tu peux alors calculer toi-même les répétitions associées, soit avec un timer soit après coup (ou utiliser une fonction de haut niveau comme getkey() pour le faire).
Il n'y actuellement que getkey() qui renvoie des événements de genre répétition.
Ce que je peux te suggérer est plus stylé (et plus idiomatique pour les jeux vidéo). Quand tu dépiles tes events : soit la touche est pressée puis relâchée, et tu peux déplacer ta caméra d'une vitesse angulaire multipliée par le temps de pression ; soit la touche a été pressée mais pas encore relâchée, et tu peux déplacer ta caméra d'une vitesse angulaire multipliée par le temps écoule depuis que la touche a été pressée (ou plutôt, depuis que tu l'as observée pour la dernière fois).
Les événements ont un champ time qui sert exactement à ça, vois dans <gint/keyboard.h>.
Citer : Posté le 20/11/2019 20:33 | #
J'étais complètement passé à côté de ce commit.
Du coup, j'ai une question, on ne verra plus jamais d'events avec KEYEV_HOLD ?
Si c'est ça, je trouve ça top, ça allègerait le buffer.
Citer : Posté le 20/11/2019 20:34 | #
Du coup, j'ai une question, on ne verra plus jamais d'events avec KEYEV_HOLD ?
Si c'est ça, je trouve ça top, ça allègerait le buffer.
Si, mais seulement quand getkey() les génère, et donc pas dans le buffer.
Et sur ce point, je suis entièrement d'accord avec toi.
Citer : Posté le 22/11/2019 10:32 | #
J'ai encore une autre question
Comment fait-on pour réglèr la vitesse d'éxécution d'un timer ?
Je sais que cela peut paraîtrre bête, mais je ne vois aucune différence à l'éxécution entre ces deux codes:
#include <gint/keyboard.h>
#include <gint/timer.h>
#include "world.h"
#include <gint/keyboard.h>
int callback(volatile void *arg)
{
volatile int *has_ticked = arg;
*has_ticked = 1;
return 0;
}
int main(void)
{
volatile int has_ticked = 1;
timer_setup(0, timer_delay(0, 10000), timer_Po_4, callback, &has_ticked);
timer_start(0);
while(global_quit==0)
{
has_ticked=0;
dclear(C_WHITE);
world_update();
dupdate();
}
timer_stop(0);
}
et celui là, qui devrait daire executer le jeu avec un rafraichissement 3x plus faible
#include <gint/keyboard.h>
#include <gint/timer.h>
#include "world.h"
#include <gint/keyboard.h>
int callback(volatile void *arg)
{
volatile int *has_ticked = arg;
*has_ticked = 1;
return 0;
}
int main(void)
{
volatile int has_ticked = 1;
timer_setup(0, timer_delay(0, 3*10000), timer_Po_4, callback, &has_ticked);
timer_start(0);
while(global_quit==0)
{
has_ticked=0;
dclear(C_WHITE);
world_update();
dupdate();
}
timer_stop(0);
}
Citer : Posté le 22/11/2019 10:34 | #
Eh mais... ton jeu tourne à fond là n'est-ce-pas ? Tu ne lis jamais la valeur de has_ticked.
Le but du timer c'est que tu arrêtes de t'exécuter jusqu'à ce que has_ticked devienne égal à 1. Donc ta boucle devrait ressembler à ça :
while(global_quit == 0)
{
/* Sleep until the timer ticks */
while(!has_ticked) sleep();
has_ticked = 0;
dclear(C_WHITE);
/* etc */
}
Citer : Posté le 22/11/2019 10:35 | #
Oh le con
C'est moi qui ai supprimé le bout de code dans une manip xD
Citer : Posté le 22/11/2019 10:39 | #
Tout va bien alors.
Soit dit en passant, selon la complexité de ton jeu tourner à fond peut aller beaucoup plus vite que si tu contrôles le timing (genre on peut monter assez facilement à 200 ou 300 FPS).
Citer : Posté le 26/11/2019 21:43 | #
Du coup, il y a finalement un dma sur les graph monochromes ou non ?
Pour l'instant non, il n'y en a pas.
Le DMA existe bel et biens sur monochrome et toute la documentation SH7724 semble lui correspondre. Seulement, Casio ne l'utilise qu'à de rares occasion (l'USB par exemple) et le reste du temps ils font "correctement" leur travail en "éteignant" le module (ce qui est, bien entendu, déconseillé dans la documentation de Renesas). Pour pouvoir y accéder il suffit de mettre le bit POWER.MSTPCRC0.DMA0 à 0 pour "allumer" le module
Citer : Posté le 26/11/2019 21:46 | #
Diaaaantre. Tu sais pas quoi ? Le driver de gint sauvegarde ce bit mais oublie de le mettre à 1 lorsqu'il s'initialise. Et du coup je suis passé à côté ! o(x_x)o
Désolé Milang pour la grosse confusion. Côté positif, ce memset de 65k pour ton z-buffer pourrait bien se faire accélérer finalement.
Ah je me sens con. xD
Citer : Posté le 08/12/2019 17:56 | #
Je voulais savoir si la transparence est gérée, ou pas ? Dans la version actuelle de Gint.
Merci d'avance !