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 10/12/2020 16:29 | #
Je suis curieux de voir comment tu as installé Docker, car c'est pas évident sur un windows "family".
Si jamais t'as discord tu peux m'ajouter Kirafi#7784 et on peut voir ça ensemble en partage d'écran.
Sinon effectivement tu peux t'orienter vers la solution WSL mais là faudra voir avec les autres
Citer : Posté le 10/12/2020 22:32 | #
@Kikoodx mais le problème est que actuellement ça fonctionne pas
Citer : Posté le 15/12/2020 19:48 | #
Y'a t il un moyen concret d'attendre un temps donné sur gint ?
Citer : Posté le 15/12/2020 20:04 | #
Plein. Si tu veux juste attendre sans rien faire en attendant :
sleep_us(1000000); // 1 seconde
Citer : Posté le 15/12/2020 20:05 | #
En l’occurrence c'est pour remplacer un timer…
Citer : Posté le 15/12/2020 20:08 | #
Tu peux préciser ? Je vois #discussion mais j'ai pas assez d'historique pour bien comprendre.
Citer : Posté le 15/12/2020 20:24 | #
sleep_us(1000000); // 1 seconde
Merci, c'est ca que je cherchais !
Citer : Posté le 15/12/2020 20:31 | #
Attendre 25ms entre deux frames dessinées si je ne m'abuse
Citer : Posté le 15/12/2020 20:31 | #
Dans ce cas faut utiliser un timer, comme dans le tuto.
Citer : Posté le 15/12/2020 20:55 | #
Mais si j'utilise sleep_us ca marche aussi non ?
Citer : Posté le 15/12/2020 20:57 | #
Ça te fait attendre 25 ms entre chaque frame au lieu de générer un frame toutes les 25 ms.
Citer : Posté le 15/12/2020 20:58 | #
Mais ca change rien au resultat
Citer : Posté le 15/12/2020 21:00 | #
Si parce que le temps de générer un frame compte. Ton framerate final est plus bas et si ton jeu ralentit à un moment tu auras des pertes de performance inutile parce que tu gâches 25 ms par frame alors que tu en as besoin.
Citer : Posté le 15/12/2020 21:04 | #
Mais si j'utilise un timer, ca me fait des dizaines de lignes de code de plus (sans comprendre ce que j'ecris) pour 1 demi miliseconde
Citer : Posté le 15/12/2020 21:08 | #
C'est un problème classique : il y a toujours l'option facile et l'option correcte. Tu peux choisir l'option facile et avec un peu de chance tu n'auras jamais de problèmes, ou tu peux choisir l'option correcte et garantir que tu n'auras jamais de problèmes.
Honnêtement tu fais comme tu veux. Parfois l'option facile est raisonnable, pour des projets peu ambitieux ou quand il faut aller vite. Mais au moins je te donne l'option correcte pour que tu saches à quoi tu t'exposes.
Citer : Posté le 21/12/2020 11:50 | #
Bonjour !
Y a til une commande qui me permette de changer de fichier .c, une sorte de Goto en gint ?
Genre, dans main.c :
nom_de_la_commande("Level1.c")
}
...code qui arreterai main.c pour lancer Level1.c
Citer : Posté le 21/12/2020 11:56 | #
Hmm, alors il faut qu'on parle deux secondes ici. Le C a un concept de fonctions. Une fonction c'est un morceau de code qui s'exécute de bas en haut et contient des variables, conditions, boucles...
Une fonction peut appeler des sous-fonctions. Par exemple lorsque main() appelle dclear(), elle est temporairement interrompue, dclear() se lance, et quand dclear() arrive à la fin, main() reprend là où elle en était.
Je te conseille de te familiariser au plus vite avec cette notion parce que penser en termes de fonctions plutôt qu'en termes de "sauts" ou de "Goto" te permettra de bien mieux comprendre ce qui se passe dans le programme.
Dans ton cas, tu peux créer une autre fonction (pour l'instant dans main.c, au-dessus de main()) et l'appeler depuis main().
{
/* du code... */
}
Et ensuite dans ton main(), tu peux écrire :
level1();
}
Ce qui interrompra temporairement main() pour appeler level1(). Lorsque level1() se terminera, le programme reprendra automatiquement dans main() à la ligne qui suit l'appel.
En particulier il est hors de question d'appeler main() à la fin de level1(). C'est une erreur classique que font les programmeurs Basic quand ils utilisent des sous-programmes avec Prog. (En Basic, un programme c'est une fonction géante et Prog c'est un appel de fonction ; lorsqu'un programme appelé avec Prog se termine, l'exécution reprend juste après l'appel.)
Pour ensuite séparer le programme en plusieurs fichiers avec certaines fonctions dans un fichier et d'autres fonctions dans d'autres fichiers, vois le TDM 7 : Écrire des programmes C avec plusieurs fichiers.
Citer : Posté le 22/12/2020 19:16 | #
Désolé, j'ai loupé beaucoup de mises à jour donc il est fort possible que je sois passé à coté de l'info, mais est-ce qu'il y a un équivalent du dupdate_noint qui existait autrefois ?
Citer : Posté le 22/12/2020 19:25 | #
Non et il n'y en a plus besoin sur mono, parce qu'en fait un gros effort récent a été mis sur le fait de ne jamais exécuter de code non-gint avec les interruptions désactivées (parce que ça coupe aussi les TLB miss et donc ça dévirtualise l'add-in, ce qui est terrible).
En particulier si tu regardes les panic handlers, ils sont appelés avec le SR du mode utilisateur donc les interruptions sont activées. Tout ce que tu codes dans la liblog est donc en "userspace normal" et tu peux appeler dupdate(), getkey(), etc. La seule différence avec le code normal de l'add-in c'est que le code normal a planté et donc on a goto vers quelque chose qui on l'espère ne plantera pas (je n'ai jamais essayé de faire planter un panic handler pour voir si ça repanique, en principe oui.)
Citer : Posté le 11/01/2021 18:15 | # |
Fichier joint
En préparation d'une mise à jour du fxSDK, j'ai publié une version de gint, numérotée 2.2.0. Il n'y a pas de changements importants ici, l'objectif est surtout de fixer par une version l'état de gint et du fxSDK avant les changements à venir dans le fxSDK.
Nouvelles fonctionnalités
• Modifié la structure des polices pour introduire des paramètres d'espacement de caractères et de mots. Cela permet notamment d'avoir des espaces de la bonne taille dans dsize(). L'espace inter-caractères se règle avec le paramètre char-spacing et l'espace inter-mots en modifiant la longueur de glyphe espace.
(Pour tout ceux à qui j'ai dit d'installer la branche dev, c'est parce que ce commit est parti sur la branche master du fxSDK en restant sur dev dans gint. Désolé...)
• Activé le DSP intégré pour exécuter des instructions DSP. (Yatis et moi sommes sans doute les seuls à s'y amuser. ^^")
• Deux nouvelles fonctions timer_spinwait() et sleep_us_spin() pour des micros-délais en attente active (utiles uniquement si vous écrivez un driver).
• Début d'un driver SPU, rien de très concret pour l'instant.
Changements
• dtext_opt(), dprint_opt() : modifié la position du texte de 1/2 pixel pour les alignements centrés et 1 pixel pour les alignements opposés (droite et bas). Le résultat est plus naturel (si le texte complet occupe une surface de taille impaire dans les deux sens les nouvelles positions sont maintenant les coins, les milieux exacts des côtés et le milieu exact de l'image, comme on le voudrait). [issue #13]
• La version de gint qui est installée peut maintenant être déterminée (via un header), ce qui était impossible avant.
Bugs corrigés
• Pas mal de détails de boot sur SH3.
• Un hack pour faire semblant de supporter le TLB dynamique sur l'émulateur du fx-9860G SDK. [issue #12]
• Correction d'un dépassement de VRAM pour les lignes verticales.
• rand() retournait parfois des nombres négatifs parce que 32 bits étaient générés.
Issues en lien
[#12] Le TLB dynamique ne fonctionne pas sur l'émulateur du fx-9860G SDK : pas résolu.
[#13] Problème de dsize() qui comptait 5 pixels par espace dans toutes les polices : résolu.
Citer : Posté le 12/01/2021 17:16 | # |
Fichier joint
Bugs corrigés
• Il manquait des headers à l'installation, et j'ai du mal à réaliser comment c'est passé inaperçu aussi longtemps ! ^^"
Ajouté le 25/01/2021 à 22:52 :
La prochaine version (2.3) changera le système de build vers CMake ; j'ai déjà fait le changement sur dev, c'est bien 3 à 4 fois plus propre qu'avant. Les Makefile d'avant étaient dur à maintenir pour moi et obscurs pour à peu près tout le reste du monde, donc je suis bien content d'avoir quelque chose de plus direct.