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 23/05/2022 14:45 | #
Sur la Graph 90+E CS3 est bien utilisé, pour la RAM. Souviens-toi que l'adresse de la RAM change sur Graph 90+E (c'est d'ailleurs comme ça qu'on la détecte) ; ça provient du fait qu'un autre type de RAM est utilisé, et donc un autre espace mémoire du BSC (CS3 au lieu de CS2). C'est un peu de la spéculation parce qu'on n'a pas la doc réelle du BSC, mais c'est l'hypothèse la plus raisonnable pour l'instant. Je soupçonne que CS2 ne soit pas utilisé sur Graph 90+E, mais Ptune reste la référence et Ptune modifie CS2, donc je suis Ptune.
L'asymétrie de traitement provient donc d'une asymétrie sur la configuration matérielle, ce qui est pas aberrant.
Et de façon beaucoup plus pragmatique, Ptune2 ne modifie pas CS3, et on suit Ptune.
Citer : Posté le 23/05/2022 14:47 | #
Oui Ok, là je comprends mieux, sur CG50 c'est finalement CS3 qui compte alors que c'est CS2 sur CG10/20.
OK pour laisser une truc qui est fonctionnel est sans problème prouvé
Citer : Posté le 25/05/2022 08:05 | #
Petite question sur l'overclock: si on eteint la calc avec le CPU overclocke, est-ce que ca consomme plus que si le CPU n'est pas overclocke? Je suppose que non, mais je prefere m'en assurer...
Citer : Posté le 25/05/2022 08:10 | #
C'est un peu compliqué. Gint ne supporte pas que la calculatrice soit éteinte puis rallumée.
Après, si vous avez juste du code permettant de faire de l'overclock, ça ne consommera pas plus étant donné que Casio utilise l'instruction "sleep" pour "éteindre la calculatrice", qui permet de "ne plus alimenter le CPU" (et plein d'autre module, tout dépend de comment est configurée l'instruction sleep). Donc, je serais tenté de dire ça ne consomme pas plus, même si je n'ai jamais eu l'occasion de mesurer cette information.
Citer : Posté le 25/05/2022 08:23 | #
Bernard,
je viens de faire une micro manip qui pourra peut être t'apporter quelques éléments, mais qui du coup rend la question encore plus intéressante à élucider :
Calculatrice éteinte (CG50/G90+E), allumage calculatrice puis entrée dans Ftune3, activation de l'overclock F5.
Sortie via Menu, puis arrêt calculatrice (SHIFT + AC/ON).
Ré-allumage calculatrice (AC/ON).
Vérification du niveau d'OC dans FTune3 : on est bien resté en mode F5 (pas remis par défaut à F1).
Je précise qu'un reset (via le bouton physique à l'arrière de la machine), quant à lui, remet bien à la config initiale F1 par défaut.
Dans le doute, il vaudrait peut être mieux je pense repasser en mode normal avant de sortir/arrêter la machine, même temporairement, et de le remettre en fonctionnement "on purpose".
Citer : Posté le 25/05/2022 09:49 | #
C'est un peu compliqué. Gint ne supporte pas que la calculatrice soit éteinte puis rallumée.
Mais KhiCAS n'utilise pas gint donc "ça va" (y'a d'autres problèmes avec la RAM après 2 Mo et des trucs comme ça, mais ça a été un peu étudié déjà)
Et sinon oui, ça ne doit pas consommer plus ; en R-standby de toute façon le CPG est arrêté donc y'a pas moyen que la fréquence influence les opérations. La RAM est en auto-rafraîchissement, ce qui doit aussi être indépendant des paramètres.
Le problème je suppose c'est qu'avec GetKey() on ne contrôle pas. L'utilisateur peut toujours éteindre la calto sans que l'appli ne soit notifiée.
Citer : Posté le 25/05/2022 10:04 | #
OK, par contre ca doit consommer plus quand on attend la frappe d'une touche. Mais c'est sans doute pas enormement plus globalement, vu que l'ecran est retroeclaire.
Citer : Posté le 25/05/2022 10:08 | #
Oui ça consomme plus pendant que la calculatrice est allumée. Si quelqu'un sait faire des mesures de courant sur les piles, ce serait intéressant de savoir
Citer : Posté le 25/05/2022 13:05 | #
Je pense que chez TIP il y a les outils, j'ai souvenir d'avoir vu un comparatif des consommations (notamment avec prise en compte de la led mode exam) il y a quelques mois, mais je ne me rappelle plus si la G90 faisait partie du benchmark. Il faudrait demander à Critor.
Edit : le post de TIP qui en parle est là : spécifiquement sur la Graph 90+E : Conso de la Graph 90+E.
Il serait intéressant de refaire la manip avec différents niveaux d'overclocking. Si quelqu'un est équipé pour conduire le protocole.
Citer : Posté le 28/06/2022 10:52 | #
Bonjour à n'importe qui qui passe ici ! Je reposte (en abrégé) une ou deux questions que j'ai posé à Lephé' en MP et qui pourraient être intéressantes pour tout le monde.
Du RGB sur gint ?
J'avais entré un double dans la macro C_RGB() de gint et il me renvoyait une erreur (quelque chose à voir avec du binary shift, faisable que sur des int). Il faut effectivement (comme dit en commentaire sur le dépot Gitea) utiliser des int de 0 à 31. (Pour ceux qui se demandent pourquoi 31 : parce que l'écran de la Graph 90+E utilise du RGB565 et pas du RGB888 (de 0 à 255), et que la macro de gint les remet à l'échelle après.) Lephé' a voulu préciser cependant qu'il n'y a pas de fonctions de HSV, d'alpha blending, et autres.
Fonction keyup() dans gint ?
Je me demandais si gint avait une fonction keyup(), mais il n'y en a pas. Lephé' m'a proposé de faire un keydown() en boucle (pas élégant effectivement, mais fonctionnel), ou alors d'accéder aux touches directement (code envoyé par Lephé', je comprends presque pas grand-chose) :
bool is_keyboard_idle(void)
{
keydev_t *d = keydev_std();
for(int i = 0; i < sizeof d->state_queue; i++)
if(d->state_queue[i] != 0)
return false;
return true;
}
Voilà voilà !
- Java
- Basic Casio
- C
- OCaml
J'ai une Casio Graph 90+E.
La pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi.
Ici, nous avons réuni théorie et pratique :
Rien ne fonctionne... et personne ne sait pourquoi ! »
- Albert Einstein
Remerciemembres
Citer : Posté le 28/06/2022 11:09 | #
Merci. Pour la fonction is_keyboard_idle(), elle utilise l'API du driver clavier (keydev) pour aller lire directement le tableau de bits où est marqué l'état de chaque touche (d->state_queue) et si un des bits n'est pas 0 alors une touche est pressée.
Citer : Posté le 28/06/2022 11:12 | #
Ah ok c'est donc ça ! Merci à toi !
- Java
- Basic Casio
- C
- OCaml
J'ai une Casio Graph 90+E.
La pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi.
Ici, nous avons réuni théorie et pratique :
Rien ne fonctionne... et personne ne sait pourquoi ! »
- Albert Einstein
Remerciemembres
Citer : Posté le 28/06/2022 11:29 | #
Lephe,
Est-ce que l'index "i" de d->state_queue correspond au KEY_xxx de l'API keyboard ?
Par exemple pour tester si ALPHA est relâchée, est-ce que le test if(d->state_queue[ KEY_ALPHA] ==0)) est bien ce qu'il faut regarder ?
Citer : Posté le 28/06/2022 11:40 | #
Non, c'est un tableau de bits, il n'y a que 12 octets dedans ; regarde dans le code pour voir la traduction.
Je sens venir les arnaques douteuses avec ce truc gros comme une maison (
Citer : Posté le 28/06/2022 12:35 | #
L'idée clairement c'est d'avoir un KeyDown( KEY ), KeyUp( KEY ), KeyPressed( KEY ) et KeyReleased( KEY ) individualisé pour chacune des touches.
Citer : Posté le 28/06/2022 12:36 | #
Yep c'étais ce que je cherchais de base.
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- Basic Casio
- C
- OCaml
J'ai une Casio Graph 90+E.
La pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi.
Ici, nous avons réuni théorie et pratique :
Rien ne fonctionne... et personne ne sait pourquoi ! »
- Albert Einstein
Remerciemembres
Citer : Posté le 28/06/2022 12:48 | #
En fait il vaut mieux regarder d->state_now pour avoir la vision en "temps réel" si je comprends bien
Citer : Posté le 28/06/2022 12:50 | #
L'idée clairement c'est d'avoir un KeyDown( KEY ), KeyUp( KEY ), KeyPressed( KEY ) et KeyReleased( KEY ) individualisé pour chacune des touches.
Seul KeyDown() et KeyUp() sont possibles sans lire les événements. KeyPressed() et KeyReleased() c'est souvent assez mal défini, ça détermine un changement dans l'état d'une touche, mais entre quand et quand ? Dans certaines libs d'input que je vois passer dans les jeux, c'est entre deux frames, ce qui est raisonnable mais que pour un jeu, et ça ne tient pas compte des événements qui se produisent durant un seul frame. La façon d'obtenir cette information dans gint est de lire les événements.
Citer : Posté le 28/06/2022 12:53 | #
Non, non, surtout pas. C'est le truc à ne pas faire, c'est ça qui casse toute la consistance du clavier.
Voici une heuristique pour vous aider à écrire vos fonctions correctement : ne lisez jamais state_now. Aucune fonction de gint ne vous y donne accès ; c'est fait exprès. state_now n'est pas plus fidèle, il est juste désynchronisé.
Certains se souviennent peut-être qu'avec le fx-9860G SDK on ne peut pas utiliser IsKeyDown() et GetKey() en même temps. C'est pour ça. Dans gint keydown() utilise state_queue, c'est pour ça qu'on peut utiliser les deux ensemble sans que ça casse au gré de ce qui se passe en temps réel, il faut "juste" réfléchir un peu à ce qui arrive aux événements.
Citer : Posté le 28/06/2022 12:55 | #
oui, logiquement il faut une référence, je suis d'accord.
dans le GUI Toolkit, j'ai pris par convention que le KeyPressed (passage de KeyUp vers KeyDown) et le KeyReleased (passage de KeyDown à KeyUp) se detecte à chaque vérification de l'état du clavier, ce qui revient à chaque frame.
L'ensemble des KeyPressed / KeyReleased etant réinitialisé à False à la frame suivante.
Du coup je stocke l'etat précendent du clavier de la nSpire et je compare a l'état en cours pour avoir le mapping des KeyPressed / KeyReleased ...
Citer : Posté le 28/06/2022 13:01 | #
Tu peux émuler ce comportement en lisant les événements à chaque frame de ton toolkit. Pour avoir le mapping des KeyPressed et KeyReleased, vide simplement les tableaux, puis marque les changements pour chaque événement que tu vois passer.