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 21/08/2015 18:01 | #
Pour du 4 niveau de gris il faut que 2 images
Citer : Posté le 21/08/2015 19:44 | #
En gros, tu as deux images : une qui reste par exemple 15ms, et l'autre 10ms. Avec les deux vram, ça donne ça :
N & N → Noir
N & B → Gris foncé
B & N → Gris clair
B & B → Blanc
Citer : Posté le 23/08/2015 20:24 | #
En effet, pour la paire noir/blanc la vram a son importance : si le noir est dans la vram longue, le gris est sombre, sinon le gris est clair.
Je rappelle que le nombre de couleurs potentielles est de 2^n en fonction du nombre de buffers, mais que l'ordre des gris selon la durée des buffers dépend de la durée relative et n'est pas prévisible avec certitude au-delà de 2 buffers.
Citer : Posté le 23/08/2015 21:44 | #
C'est bien pensé, bien joué
Citer : Posté le 24/08/2015 08:22 | #
Ce n'est pas pour te mettre "la pression" mais est-ce que tu penses que ton moteur de gris pour SH3 et SH4 sera disponible à la communauté avant la rentrée des classes ?
Citer : Posté le 24/08/2015 08:30 | #
Ce n'est pas pour te mettre "la pression" mais est-ce que tu penses que ton moteur de gris pour SH3 et SH4 sera disponible à la communauté avant la rentrée des classes ?
Eh bien justement ! J'ai peut-être l'adresse du TMU sur SH4 (donc la fin de presque tous mes problèmes) et je m'y mets à l'instant donc j'espère vivement que ce sera prêt : c'est l'objectif !
Citer : Posté le 24/08/2015 08:35 | #
Si je regarde dans ta rubrique "Ce qui reste a faire", Il te reste 3 points pour les SH3. Tu ne les as pas finis ou c'est juste que tu as pas encore mis à jour le topic ?
Et encore une question ; TMU c'est à dire ?
Citer : Posté le 24/08/2015 08:38 | #
Si je regarde dans ta rubrique "Ce qui reste a faire", Il te reste 3 points pour les SH3. Tu ne les as pas finis ou c'est juste que tu as pas encore mis à jour le topic ?
C'est partiellement avancé.
En fait je vais essayer d'étendre toutes les fonctions de dessin monochrome au dessin gris, comme ça il n'y aura presque rien à écrire. Tout ce qui est fini en terme d'API de haut niveau (libc/fxlib), c'est-à-dire gestion du clavier, de l'écran, du texte, un peu de dessin monochrome et gris est compatible SH3 et SH4.
Et encore une question ; TMU c'est à dire ?
TiMer Unit. C'est le module périphérique qui contient les timers.
Citer : Posté le 24/08/2015 10:40 | #
Je réitère mes questions du coup
Au niveau des bitmaps, tu comptes les stocker directement en 2-bits c'est ça ? Ce qui laisse quand même une seule déclaration par bitmap. (Ce qui n'est pas le cas actuellement avec le moteur de Kucalc)
Ou alors (vu que le moteur sera presque une exclusivité du fxSDK ) tu comptes utiliser les fichiers liés ?
Citer : Posté le 24/08/2015 10:51 | #
Je réitère mes questions du coup
Oups, pas vues passer. Désolé.
Au niveau des bitmaps, tu comptes les stocker directement en 2-bits c'est ça ? Ce qui laisse quand même une seule déclaration par bitmap. (Ce qui n'est pas le cas actuellement avec le moteur de Kucalc)
Non, le clair suivi du sombre puis éventuellement le masque alpha (pour le format du fxSDK). Comme ça on peut facilement traduire un appel de gbmp() (bitmap gris) en plusieurs appels de dbmp() (bitmap monochrome).
Et puis c'est plus simple à coder de manière générale.
Ou alors (vu que le moteur sera presque une exclusivité du fxSDK ) tu comptes utiliser les fichiers liés ?
Les deux. N'oublie pas : les fichiers statiques ne sont que le moyen de stocker les données, les utiliser ou pas est une considération indépendante du format des données.
Pour l'instant je fais des tests avec des bitmaps bruts comme d'habitude. Par ailleurs le bouzin n'est pas fait pour tourner sous le fxSDK, c'est le fxSDK qui est fait pour tourner avec. En d'autres termes, on peut utiliser le moteur de gris et autres interrupt handlers sans le fxSDK, en ligne de commande (comme je le fais moi-même).
Citer : Posté le 24/08/2015 11:00 | #
Bien sur, mais c'est aussi moins crade quand t'as un unique fichier lié que 120 lignes de déclaration de sprites.
-Edit-
Content de savoir que t'ajoutes un masque alpha facilement
Citer : Posté le 24/08/2015 12:01 | #
Alors, je bosse maintenant en parallèle sur SH3 et SH4 avec un seul fichier g1a !
Ce qui est fait pour l'instant et qui fonctionne sur les deux, avec certitude :
→ Utilisation d'un interrupt handler custom
→ Sortie propre
→ Gestion de l'écran
→ Gestion du texte
Reste globalement :
→ Masquage des interruptions sur SH4
→ Gestion des timers sur SH4 (normalement j'ai l'adresse)
→ Gestion du clavier sur SH4 (découle normalement des timers)
→ API de plus haut niveau pour les timers, le dessin, le gris
Ajouté le 24/08/2015 à 22:25 :
Bon, quelques nouvelles de plus.
→ Masquage des interruptions sur SH4 : OK !
→ Gestion des timers sur SH4 : OK !
Le clavier ne fonctionne pas. Parce que le syscall que j'utilise réactive les interruptions clavier. Je pourrais les ignorer, mais il faut quand même que je nettoie le bit d'interruption, et comme le registre n'est pas à l'adresse indiquée par la doc je suis coincé... j'attends de voir si je peux étendre la méthode de SimLo pour lire le clavier, que je n'arrivais pas à faire fonctionner mais qui permettrait de faire du multi-getkey.
Au niveau de l'API, peu de modifications.
Citer : Posté le 15/09/2015 18:40 | #
Je serais curieux de voir à quoi ressemble les sources du gestionnaire d'interruption
Citer : Posté le 18/12/2015 16:50 | # |
Fichier joint
Bonjour à vous, je ressors de ma taupinière pour quelques instants. Depuis la rentrée, j'ai acquis quelques connaissances sur le fonctionnement théoriques des programmes/compilateurs, et en particulier de gcc, et j'ai quelques mauvaises nouvelles... du genre "le développement sous Linux c'est pas encore au point" :3
Bon, déjà, soyez très prudents avec le C++. Si jamais vous vous y aventurez (Smashmaster a essayé... il a eu des problèmes x) ), rappelez-vous :
- de ne pas utiliser la STL
- d'implémenter new et delete
- de ne pas utiliser d'objets globaux
Oui, je sais, c'est assez restrictif... vous feriez mieux de vous contenter du C, donc.
Je continue de chercher deux-trois choses, mais clairement le code actuel utilisé par tout le monde (addin.ld, crt0.c, etc.) oublie de faire des choses qu'il a promis à gcc de faire.
Bon, ça va pas être évident, mais excepté pour les drivers du clavier j'ai tous les éléments pour construire une lib de développement correcte. Oui, sauf un bug causé par le changement de vbr - un truc nouveau ça, il va pas me laisser tranquille de sitôt je crois.
Au passage Vebveb, si tu es encore vivant, et si tu n'as pas peur d'une vieille version expérimentale, je te joins la source du gestionnaire principal.
Citer : Posté le 18/12/2015 23:39 | #
Hum... Alors si j'ai bien compris, avec cette librairie que tu codes, on aura même plus besoin d'utiliser fxlib, ni monochromelib ? Et qu'en est-t-il de stdlib, string, usefull (de dodormeur) ?
Et ce sera pour quand environ (pour SH4 bien sûr)
Citer : Posté le 18/12/2015 23:48 | #
Tu peux continuer à utiliser MonochromeLib, mais si tu veux du gris, oui, le moteur de Lephe se chargera de tout
Citer : Posté le 19/12/2015 11:49 | #
Hum... Alors si j'ai bien compris, avec cette librairie que tu codes, on aura même plus besoin d'utiliser fxlib, ni monochromelib ? Et qu'en est-t-il de stdlib, string, usefull (de dodormeur) ?
fxlib c'est du Casio : on aura une lib (probablement nommée libfx
Et ce sera pour quand environ (pour SH4 bien sûr)
Je fais de mon mieux, mais les drivers du claviers m'embêtent encore. Pour l'instant, je n'arrive même plus à changer la vbr et à faire du debuggage usb... c'est assez chiant de régresser : mais la plupart du code fonctionne.
Ajouté le 01/05/2016 à 17:45 :
J'ai mis à jour le post principal. Pas mal de choses ont évolué en interne... on pourrait croire à une régression de l'avancement mais en toute honnêteté je n'ai jamais été aussi près de but. Je persévère, mais je suis maintenant quasiment certain que j'arriverai à terminer le projet !
Citer : Posté le 01/05/2016 18:26 | #
Super bonne nouvelle
Citer : Posté le 05/05/2016 18:08 | #
Les timers fonctionnent, je progresse !
J'attends de pouvoir calculer précisément la période de l'horloge périphérique pour passer sur des temps de timers en millisecondes et en Hz. Ça commence à être intéressant, même si l'API publique est encore assez incomplète.
Ajouté le 13/05/2016 à 17:58 :
Comme je parlais du poids des applications au sujet de Geometry Dash, je tenais à signaler que les programmes compilés avec gint, parce qu'ils intègrent toutes leurs ressources (toutes, y compris les polices de texte et le gestionnaire d'interruptions...) seront lourds en conséquence.
Cela dit, ça reste largement raisonnable : j'en ai pour 16 kio actuellement, pour une application qui fait quelques bon tests avec de l'ordre de 3 kio octets de données.
Ajouté le 08/07/2016 à 16:45 :
Voici quelques tests vidéo sur le moteur de gris. J'ai pris le pire test possible : des gros rectangles. Techniquement, il y a trois choses à surveiller :
- les bandes qui montent ou qui descendent (très, très moche)
- le clignotement (très agaçant)
- la bonne répartition des couleurs
J'ai trouvé des valeurs qui rendent bien les couleurs sans bandes, mais ça clignote beaucoup. Ici les couleurs sont très bien délimitées et bien visibles ; en pratique, un écran de jeu par exemple n'en demandera pas autant. En revanche le clignotement se verra.
Voilà en gros ce que ça donne : vidéo en téléchargement direct ou plus simplement :
Citer : Posté le 08/07/2016 21:40 | #
C'est vrai qu'on voit pas mal les bandes. Active la V-sync
C'est dû à quoi ?
Citer : Posté le 08/07/2016 22:28 | #
À la rémanence de l'écran. Et ça, on y peut pas grand chose à part adapter les valeurs des timers du gris au mieux.