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), même un peu de C++ (voir µSTL)
- 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 (2022-08-21)
gint 2.10
- 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. Je vais peut-être coder des effets algébriques pour m'amuser un peu.
- Fignoler le driver USB. Ajouter la communication PC→calto, des pipes interruption/isochrones. Ajouter le support de descripteurs de fichiers USB. Potentiellement pousser jusqu'à avoir GDB pour debugger.
Non classé
- Support de scanf() dans la fxlibc.
- 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.
- Overclock sur Graph mono.
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.
Citer : Posté le 26/01/2021 07:58 | #
Ohhhhhh nonnnnnnnn pitié pas Cmake
Citer : Posté le 26/01/2021 10:23 | #
Hmm ?
Citer : Posté le 26/01/2021 10:28 | #
Citer : Posté le 26/01/2021 13:48 | #
Tu ne devrais pas avoir trop de problèmes ici. C'est le fxSDK et les bibliothèques qui fournissent les instructions, et comme toutes les libs sont installées au même endroit (dans le compilateur) ça ne peut quasiment pas rater. Je garde un oeil sur les erreurs possibles mais y'a pas trop de risque.
Citer : Posté le 26/01/2021 14:34 | #
ok...
Citer : Posté le 02/02/2021 18:25 | #
Un peu en retard, voici les détails de la release 2.3.0 qui allait avec celle du fxSDK.
Release associée du fxSDK : fxSDK 2.3.0
Nouvelles fonctionnalités
• gint peut maintenant être installé avec GiteaPC.
Modifications
• Changé le système de compilation pour le CMake fourni par le fxSDK.
Et en même temps, un patch que je viens de publier.
Release associée du fxSDK : fxSDK 2.3.1
Corrections de bugs
• Corrigé la commande de dés-installation qui ne marchait pas sur les OS avec sh comme shell par défaut.
• Restauré le calcul de gint[HWURAM] qui n'était plus fait.
• Descendu la version minimale de CMake à 3.16 pour suivre les paquets Debian.
Citer : Posté le 03/02/2021 17:54 | #
Quand j'essaye de compiler l'add-in de base, j'ai
Citer : Posté le 03/02/2021 18:01 | #
Tu y es presque ! C'est un outil pour générer des fichiers g3a. Le fxSDK a un outil pour générer des g1a (fx1a), mais pas encore pour les g3a, donc j'utilise celui de Tari. Tu peux le trouver ici : https://gitlab.com/taricorp/mkg3a
mkg3a est mentionné à plusieurs endroits, mais pas assez visiblement puisque tu n'a pas vu l'info. Je referai une passe sur les tutos.
Citer : Posté le 03/02/2021 21:10 | #
Il faut que je compile mkg3a moi même ?
Citer : Posté le 03/02/2021 21:14 | #
Oui, bien qu'il me semble il y est un paquet sur l'AUR qui automatise ça, si jamais tu utilise Arch
(BTW, I use Arch)
Citer : Posté le 03/02/2021 22:03 | #
ça marche ! J'ai enfin réussi
Merci pour votre aide !
Citer : Posté le 26/03/2021 21:25 | #
Yo ! J'ai quelques nouvelles un peu cachées à annoncer. Je n'ai pas beaucoup communiqué ces derniers temps parce que je vais doucement et qu'on essaie de pas mettre trop d'accent sur les add-ins, mais je pense qu'il est temps de s'y mettre.
Une extension de malloc(), qui donne plus de stats et (un peu) plus de mémoire
Vous connaissez sans doute la fonction malloc() de la bibliothèque C, qui permet d'obtenir à l'exécution de la mémoire pour stocker des données (généralement des tableaux). malloc() puise de la mémoire dans une zone qui lui est réservée et qu'on appelle le « tas ». Jusqu'ici dans gint, si vous appeliez malloc() vous étiez simplement renvoyé·e vers le tas de l'OS (48 kB sur mono pré-Python, 90 kB sur Graph 35+E II, 128 kB sur Graph 90).
Le tas de l'OS avait une mauvaise réputation par le passé (du genre si on l'utilise trop longtemps il ne marche plus bien à cause de fragmentation ¹ ² ), mais après l'avoir testé je ne lui ai pas trouvé ces défauts. Je pense qu'il a changé, notamment parce que Python l'utilise intensément et a donc besoin qu'il soit très fiable, ce qui est une bonne nouvelle pour tout le monde !
En plus de ça, j'ai implémenté un autre algorithme de tas (et donc un malloc() et un free()) spécifique à gint, avec plein de statistiques, et j'ai fait en sorte qu'on puisse créer des tas partout où l'on veut. J'ai déjà ajouté un tas supplémentaire, qui couvre toute la mémoire normalement disponible pour les variables globales mais pas utilisée par le programme. Ça représente en général 6 kB sur Graph mono SH3, 12 kB sur Graph mono SH4, et jusqu'à 500 kB sur Graph 90+E (moins si vous créez des gros tableaux).
J'ai testé l'algorithme avec plein de méthodes différentes, et une fois tous les bugs éliminés (il n'y en avait pas à part dans realloc() en fait) j'ai poussé ces changements sur la branche dev du dépôt. Ce sera pour la prochaine publication.
Un prototype de driver USB ?!
Ça c'est une collaboration avec Yatis. Petit teaser pour la RDP de la semaine prochaine je suppose.
@RDP
Citer : Posté le 03/04/2021 10:06 | # |
Fichier joint
Comme promis, voici les suites de la hype de la semaine précédente (qui sont tout autant @RDP d'ailleurs).
Un driver USB à venir, avec du protocole personnalisé et standard
Avec Yatis on a attaqué sérieusement un driver USB il y a deux semaines. La première semaine on a regardé comment faire fonctionner le module USB de la calculatrice (notamment comment l'allumer et l'utiliser correctement) ; j'ai résumé des notes de ces tentatives sur la bible. Le driver n'est pas encore 100% stable (en gros celui de gint freeze si vous faites un gint_switch() trop rapide), mais pas mal de progrès ont été faits et j'ai fini par tomber sur une version qui ne fait pas planter LINK et qui marche sous tous les niveaux d'overclock sur mes Graph 75+E, 35+E II, et 90+E. Pour la SH3, euh... meh.
Avec ça la calculatrice peut communiquer avec l'ordinateur (on a testé sous Linux), et si on capture les échanges avec Wireshark on voit passer des paquets (comme ci-dessous où Linux demande à la calculatrice son identité).
Cette semaine on a commencé à regarder le protocole à proprement parler, ce qui consiste plus à lire les documents du standard USB et à répondre aux échanges selon le protocole standardisé. On a pas mal de latitude là-dessus, et en particulier on a deux approches :
• La plus simple (mais la moins jolie) consiste à juste envoyer des données de la façon qui nous plaît, et de coder nous-même un programme qui les récupère sur l'ordinateur. Comme ça on peut juste envoyer les données en brut, notre programme se débrouille pour les décoder (est-ce du texte ? une image ? etc). C'est un peu ce que fait p7 par exemple (sauf que c'est pas Cakeisalie5 qui a choisi le protocole, c'est CASIO).
• La plus élégante (mais plus compliquée) consiste à suivre un protocole standardisé, par exemple le Stockage de Masse USB ou les périphériques vidéo USB. L'avantage c'est que si on fait ça dès qu'on branche la calculatrice en USB Linux se débrouille et vous la voyez apparaître dans votre explorateur de fichiers (pour le Stockage de Masse) ou dans votre lecteur vidéo (pour le périphérique vidéo).
Idéalement j'aimerais utiliser le plus possible les protocoles standardisés, mais ce n'est pas évident. Pour l'instant je vois trois types de choses à transférer :
Pour le texte, Yatis a commencé à regarder le protocole standard approprié. Pour les captures d'écran, il n'y a rien de vraiment satisfaisant, la seule chose qui existe c'est PTP, qui est utilisé par les appareils photos, mais en correspond pas à nos besoins. Pour la vidéo, tout est parfaitement prévu mais aussi parfaitement compliqué, donc je n'ai pas osé m'y attaquer encore.
Pour l'instant, j'ai juste réalisé des échanges bourrins qui ne respectent aucun protocole, en utilisant un programme personnalisé sur l'ordinateur pour accéder aux données. J'ai notamment pu transmettre un petit message de la calculatrice à l'ordinateur ; c'est loin d'être très propre et encore moins optimisé, mais ça montre que c'est possible !
Vous pouvez voir le message "Hello, USB" affiché sur la calculatrice avant l'envoi et ensuite récupéré par le programme sur l'ordinateur. (Excusez la qualité de l'image, l'éclairage à 10 heures du matin est juste beaucoup trop fort et inégal pour une bonne photo.)
D'autres nouvelles arriveront plus tard ! Mais pendant que j'y suis, autant vous teaser sur quelque chose d'autre.
Un outil pour faciliter les transferts USB dans le fxSDK
Comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessus, le petit programme que j'ai utilisé pour récupérer les données s'appelle fxlink. Comme je me suis attaqué à la gestion de l'USB côté PC, j'ai pris un détour en fin de semaine pour ajouter ce nouvel outil au fxSDK. Ce n'est pas un outil révolutionnaire, mais je pense qu'il sera assez pratique. J'en parlerai en détail la semaine prochaine.
Citer : Posté le 03/04/2021 10:07 | # |
Fichier joint
(Image supplémentaire)
Citer : Posté le 03/04/2021 19:40 | #
ca em donne envie de faire une app qui utilise le PC pour se connecter à internet et de pouvoir chatter.
Aussi, j'essaye d'utiliser VSCode avec GINT, mais ou se trouve les fichiers pour les include?
EDIT: C'est bon j'ai trouvé les .h!(dans /home/<nom d'utilisateur>/.local/share/giteapc/Lephenixnoir/gint/include/ sur Linux(au moins sur Manjaro) )
Citer : Posté le 03/04/2021 20:20 | #
Merci ! Je vois que tu as réussi à tout installer avec GiteaPC, c'est super.
Par contre ton dossier d'en-têtes n'est pas bon - le dossier correct est dans le dossier d'installation du compilateur sh-elf-gcc, et c'est fait de telle façon que tu n'as pas besoin de spécifier d'option, il les trouve tout seul. Du coup je me demande vaguement si tu ne compiles pas avec ton compilateur système, fais attention à ça.
Dans tous les cas je te conseille d'utiliser le fxSDK pour compiler (il sert à ça), ça te donnera tout de suite les bonnes options.
Citer : Posté le 03/04/2021 20:43 | #
J'essayais de trouver les chemins des .h juste pour IntelliSense(je confonds toujours avec IntelliJ IDEA)
mais quand j'ai essayé, rien.
Citer : Posté le 03/04/2021 20:47 | #
Ah, je vois ! Ça devrait aller alors, ce n'est pas du tout critique. Pour plus de fidélité, tu peux obtenir le chemin comme ceci :
Si tu as installé sh-elf-gcc avec GiteaPC, ça devrait être $HOME/.local/share/giteapc/Lephenixnoir/sh-elf-gcc/lib/gcc/sh3eb-elf/10.2.0/include/gint.
Citer : Posté le 03/04/2021 21:15 | #
Ah, merci pour l'astuce!
Mais si quelqun sait comment setup IntelliSense avec gint, ca serait sympa
EDIT: c'est bon j'ai trouvé, c'est juste que avec OSS(la version que j'utilisais) fallait installer un plugin(que j'ai trouvé sur AUR) pour voir les plugins VSCode du marketplace normal
apres j'ai installé l'extension C/C++ et ca marche
Citer : Posté le 05/04/2021 15:41 | #
J'ai un message d'erreur dans le fichier /Users/MrDupont/.local/bin/fxsdk quand je fais fxsdk build-fx
/Users/XXX/.local/bin/fxsdk: line 248: syntax error: unexpected end of file
La fin du fichier fxsdk est
# Project creation
"new")
fxsdk_new_project "${@:2}";;
# Project compilation
"build"|"b")
fxsdk_build "${@:2}";;
"build-fx"|"bf"|"bfx")
fxsdk_build_fx "${@:2}";;
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# Install
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# Misc
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usage 0;;
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Quel est le problème ?
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