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Yatis En ligne Membre Points: 575 Défis: 0 Message

FxLibC: La bibliothèque standard C pour les calculatrices

Posté le 22/10/2020 17:39

Salut à toi jeune développeur !
FxLibC est une bibliothèque standard C basé sur l'interface que propose GLIBC, la "vrai" bibliothèque standard.

Alors, je sais, ce n'est pas la première fois qu'une telle initiative est prise mais j'ai de bonnes raisons de le faire :
L'OS de Casio n'est pas adapté pour oser faire un portage de la Glibc original car trop de mécanismes sont manquants et la plupart des abstractions fournies par Casio sont, au mieux, bancales. C'est pourquoi j'ai décidé de refaire une librairie de 0 qui permettra de tirer toute la puissance des OS et permettra d'avoir une interface commune pour les OS Casio monochrome/couleur et des noyaux custom comme Vhex.

Pour l'instant, c'est juste un "proof of concept" où la lib peut être compilée, installée et désinstallée en fonction de l'OS et du format* mais en matière de fonctionnalité, il n'y pas grand-chose d'incroyable, seules quelques fonctions basiques y sont implémenté. Je continuerai de l'améliorer au fur et à mesure de mes expérimentations / projets qui, je l'espère, arriverons bientôt.

Pour pas oublier, voici le lien vers le dépôt Git :
> Lien vers le dépôt Gitea, Vhex-Kernel-Core/fxlibc <


Mes prévisions pour la bibliothèque :
Changement de la gestion des versions
C'est une des choses que je n'ai jamais vraiment regardées mais je vois de plus en plus d'intérêt à avoir une gestion des versions correctes si on veut avoir quelque chose de maintenable dans le temps. Actuellement, la version est obtenable uniquement avec make version et elle est mise a la main dans le makefile. J'avais pensé a une gestion automatique des versions basées sur le git: je cherche le dernier commit avec un tag (tag qui contiendra le major.minor (ex: 2.6)) et le nombre de commit après le tag indique la version des patchs. Mais je ne sais pas s’il y a moyen plus simple et plus "automatisant"(?)

Abstraction de Bfile (l'interface mise en place par Casio pour gérer les fichiers)
Comme je vais devoir implémenter les "appels système" open(), lseek(), close(), etc ; Je me suis dit que j'aurais tout intérêt à faire une vraie abstraction de Bfile car elle apporte trop de contrainte (par exemple, on doit spécifier la taille du fichier qu'on veut créer, il y a quelque subtilité avec l'écriture, c'est lent, ...) Donc j'hésite entre :
1) faire juste des wrappers autour des appels système Bfile: le plus simple mais on aura la plupart des contraintes imposées par le Bfile.
2) faire une plus grosse abstraction sur le Bfile: mais ça implique de "monter" le système de fichier au début du programme, potentiellement plus rapide mais on n'échappera pas aux limitations de création et d'écriture dans un fichier).
3) embarquer un système de fichiers custom en RAM et enregistré les informations uniquement quand l'addins retourne au menu : mais ça pose beaucoup de problèmes organisationnel et architectural car je trouve qu'un FS n'a pas sa place dans une bibliothèque standard. Est-ce qu'il faudrait faire un projet à part ? Si oui alors : comment on relit les deux projets ensemble sans que ce sois infernal pour les développeurs ? Sur quel type de format on part ? Comment l'installer proprement en RAM et où ? Comment et quand installer le FS ? Comment on y accède si le système est isolé de la librairie ?

Personnellement je suis plus pour la 3ᵉ options car elle permettra d'avoir un vrai abstraction sur le FS de Casio et on pourrait implémenter beaucoup plus de fonctions pour la manipulation et la sécurité des fichiers (en plus de gagner en performance(?)) mais ça pose beaucoup de problèmes. À méditer.

Abstraction de la gestion de la mémoire
Est-ce qu'on continue d'utiliser des wrappers autour des appels système pour la gestion de la mémoire (malloc, calloc, free, ...) ? Ou est-ce qu'il faudrait mieux refaire cette partie dans la lib ? Actuellement, j'utilise l'ABI de Casio et Vhex pour la gestion de la mémoire car du côté de Casio c'est flou et du côté de Vhex je n'ai pas le choix car l'entièreté de l'environnement (processus, kernel, FS, ...) est en RAM et je n'ai pas le MMU à disposition. Donc est-ce que ça vaut vraiment le coup d'implementer un tas custom, sachant qu'on aura surement rien de commun entre les différents OS ?

Écriture de la documentation
C'est une des parties cruciales si on veut avoir quelque chose d'utilisable et d'améliorable, seulement je ne sais encore sur quel médium faire la documentation : sur le wiki, faire un topic, générer une documentation HTML / PDF ? D'ailleurs, ça me fait penser, es-ce que la v5 de planet-casio améliore cette partie ? J'entends par là, est-ce qu'il y aura un moyen de synchroniser la bible, le wiki du Gitea et le topic en même temps ? Ça pourrait être extrêmement intéressant de centraliser les projets ainsi que leurs documentations / topics.

Support des librairies dynamique pour Vhex
C'est une des fonctionnalités cruciale pour Vhex car la version 2.0 repose entièrement sur le mécanisme de pouvoir relocaliser / charger des fonctions à la volée. Mais malheureusement, GCC semble ignorer les flags pour la génération des bibliothèques (pourtant on peut créer des exécutables en PIE !). Bref, j'avais envoyé un mail à GCC pour avoir des informations mais je n'ai toujours pas eu de réponse.

Optimisation des fonctions
Hé oui, l'intérêt d'avoir une lib complètement indépendante des OS et communautaire, c'est qu'on va pouvoir optimiser la plupart des fonctions basique ! Attention toute fois, s’il vous prend l'envie de participer, évitez d'écrire du code utilisant des modules hardware pouvant générer des interruptions (comme le DMA et le SPU) a moins d'être absolument certain que le système d'exploitation est capable de les gérer. Mais n'oubliez pas que le but de la lib est d'être la plus indépendante possible vis-a-vis des OS pour faciliter son portage.

Actuellement, rien n'est optimisé et rien n'est garantie de fonctionner comme il est décrit dans la norme POSIX ou dans la documentation de la glibc mais à l'avenir, j'espère pouvoir les respecter le plus fidèlement possible.


D'ailleurs, si vous voulez participer au projet n'hésitez pas ! J'ai besoin de pas mal de retour pour que la bibliothèque puisse être un jour utilisable par d'autre personnes que moi


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Slyvtt En ligne Community Manager Points: 833 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 14/01/2022 20:49 | #


Que dire; whoua !!!
Effectivement c'est un gros gros morceau que tu nous lâches aujourd'hui.
Je suis d'accord avec toi, mis à part scanf et cie, le reste est anecdotique.

C'est sur le canal "Dev", ça passe en "Master" quand ?

Je ferai qq tests et te dirai ce qu'il en est.

+99 pour Lephé
Lephenixnoir En ligne Administrateur Points: 22596 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 14/01/2022 21:17 | #


Merci, en effet c'est un gros morceau ! Pour être honnête j'en ai un peu marre des fichiers maintenant, j'espère que ça tiendra comme ça pendant un petit moment.

C'est sur le canal "Dev", ça passe en "Master" quand ?

De préférence quand ce sera un peu plus testé, même si honnêtement je pourrais le publier n'importe quand.

Note : si tu testes récupère bien gint dev aussi, il y a un fix d'un crash potentiel durant les écritures que je n'ai pas encore intégré à une release.
Lephenixnoir En ligne Administrateur Points: 22596 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 19/03/2022 21:36 | #


Nouvelle version : fxlibc 1.4.0

Release associée de gint : gint 2.7.1
Release associée du fxSDK : fxSDK 2.7.1

Voici une grosse nouvelle version avec principalement le support des fichiers dans <stdio.h>. (@RDP)

  • <stdio.h>: support du système de fichiers, voir ci-dessous.
  • malloc() indique maintenant errno=ENOMEM si une allocation échoue.
  • Ajout d'une fonction memrchr() dans <string.h> (version naïve).
  • Support pour la compilation en code indépendant de la position (PIC) pour Vhex.
  • Ajout de EINTR et EAGAIN dans <errno.h> : c'est utilisé par la version µSTL de Slyvtt.

Liste des fonctions supportées

Pour rappel, il faut utiliser gint_world_switch() avant de manipuler des fichiers !

  • Les flux standards stdin, stdout et stderr sont supportés, c'est-à-dire qu'on peut maintenant faire printf() dessus. Dans gint, par défaut le texte part dans le vide, mais on peut le récupérer dans une fonction personnalisée.
  • On peut ouvrir des fichiers avec fopen() ou freopen() (mémoire de stockage), ou des descripteurs de fichiers directement avec fdopen() ; cette dernière est très utile pour utiliser les fonctions de <stdio.h> sur des "pseudo-fichiers" (genre le port USB dans le futur). Bien sûr fclose() aussi. On peut ouvrir dans tous les modes, mais le mode texte est identique au mode binaire (ce qui est autorisé par le standard). Le mode "append" (a) ne fonctionne pas tout à fait encore.
  • Contrôle du buffer avec setbuf(), setvbuf() et fflush(). Les buffers permettent de grouper les opérations sur les fichiers, ce qui permet de faire plein de lectures/écritures à la suite en n'accédant réellement au fichier que de temps en temps. Vu le temps que les accès à la mémoire de stockage prennent, c'est assez important ! Le standard autorise uniquement à changer de buffer immédiatement après l'ouverture, mais dans cette implémentation on peut changer de buffer quand on veut.
  • Les fonctions d'I/O de base fread() et fwrite().
  • Les fonctions d'I/O par caractères fgetc(), getc(), getchar(), fputc(), putc(), putchar().
  • Les fonctions d'I/O par chaînes de caractères fgets(), fputs() et puts(), plus l'obsolète et dangereuse gets().
  • La fonction pour "annuler" la lecture d'un caractère, ungetc(). C'est utile dans les lexers. Le standard ne garantit que l'annulation d'un caractère lu, mais cette implémentation garantit autant que la taille du buffer (quand il y en a un). Pour ceux qui n'ont jamais codé une libc sachez que cette fonction à elle toute seule force pas mal de design en amont.
  • Les préférées de toute le monde : printf(), vprintf(), fprintf(), vfprintf(), mais aussi les version pour écrire directement dans un descripteur de fichiers, dprintf() et vdprintf().
  • Les outils de positionnement fgetpos(), fsetpos(), fseek(), rewind() et ftell().
  • La gestion des erreurs avec clearerr(), feof(), ferror() et perror().
  • La fonction de suppression de fichiers ou de dossiers vides, remove().

Fonctionnalités manquantes pour l'instant

  • Il n'y a pas de flux "wide" avec les encodages exotiques. La lib ne les supporte pas du tout actuellement, et c'est pas sur la roadmap.
  • Les permissions ne sont pas suivies par gint encore, donc le mode a ne place le curseur à la fin du fichier qu'après l'ouverture au lieu de le faire avant chaque écriture.
  • Les fonctions rename(), tmpfile() et tmpnam() ne sont pour l'instant pas disponibles. C'est pas une grosse affaire, à part pour rename() pour laquelle on n'a pas d'autre choix que de faire une copie, ce qui est un peu con d'ailleurs.
  • fflush(NULL) n'est pas supporté parce qu'on ne traque pas les fichiers ouverts.
  • Les fichiers ne sont pas automatiquement fermés à la fin de l'add-in, pour la même raison.
  • Les fonctions scanf(), vscanf(), fscanf() et vfscanf() ; l'algorithme de scanf n'est pas encore implémenté.

En gros, il y a quasiment tout... ce qui manque est accessible ; le seul gros morceau c'est scanf().
Slyvtt En ligne Community Manager Points: 833 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 19/03/2022 21:46 | #


Merci Lephe,
big update. Franchement on a vraiment beaucoup de choses là.
Avec un fscanf, on sera au top
Beau boulot
Lephenixnoir En ligne Administrateur Points: 22596 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 17/05/2022 19:52 | #


Nouvelle version : fxlibc 1.4.1

Release associée de gint : gint 2.8.0
Release associée du fxSDK : fxSDK 2.8.0

Absolument rien de majeur :
  • Correction d'un bug de memset() (oui, encore ! )
  • Ajout de getline() et getdelim() (par Hackcell)
  • Support de l'allocation dynamique dans Vhex (par Yatis)
Lephenixnoir En ligne Administrateur Points: 22596 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 21/08/2022 22:21 | #


Nouvelle version : fxlibc 1.4.4

Release associée de gint : gint 2.9.0
Release associée du fxSDK : fxSDK 2.9.0

Cette version contient rien de très passionnant, juste quelques bugs et le support nécessaire pour compiler la bibliothèque C++ dans le fxSDK.

  • Support de %lc dans printf() pour afficher des caractères Unicode.
  • Élimination de problèmes récurrents avec <stdint.h> et __restrict__.
  • Ajout de prototypes Unix et de codes d'erreur errno utilisés par la lib C++.
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