lunedì 11 novembre 2019

Mandelbrot in 67 secondi su C64

Riuscire a calcolare l'insieme di Mandelbrot su un C64 e' stata una dellle sfide (perse) di quando ero ragazzo e leggevo Dewdney su Le Scienze


Adesso dopo tanti anni sono arrivato a 67 secondi  e sotto al minuto usando ottimizzazioni un po' piu' spinta (si perde pero' la cuspide del cardioide). Ulteriori miglioramenti possono essere fatti abbassando il limite massimo della variable k e usando una lookup table dei quadrati gia' calcolata

Per il calsolo sono stati utilizzati i seguenti sistemi

1) Emulazione Vice 3.3 al 100% di velocita' per emulare un C64 reale
2) Uso della tabella di lookup dei quadrati
3) Matematica a numeri interi
4) Algoritmo di calcolo che non prevede moltiplicazioni ma solo somme e sottrazioni
5) Uso di eseguibile compilato con CC65
6) Uso della simmetria


Massima ottimizzaziona impiegata con perdita della cuspide del cardioide
L'algoritmo e' quello gia' visto qui . Ottimizzazione del controllo sul cardiode da Wikipedia


da compilare con

cl65 -O -o "mande.prg" - t c64 --static-locals fractint.c

in giallo l'ottimizzazione del controllo sul cardioide

per migliorare gli algoritmi si puo' fare riferimento al seguente link

===========fractint.c===============
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <cc65.h>
#include <conio.h>
#include <tgi.h>


static void Mand (void)
{

    static const unsigned char Palette[2] = { TGI_COLOR_WHITE, TGI_COLOR_ORANGE };
    register unsigned s,k;
    register int zi,zr,jr,ji,a,test;
    int q[180];

    tgi_setpalette (Palette);
    tgi_setcolor (1);

    for (s=1; s<170;s++)
{
q[s] = (int) (s*s/32);
}

    for (jr=-63;jr<18;jr++)
{
for (ji=-63; ji<1;ji++)
{
zi = zr = 0;

test = q[abs(jr-8)] + q[abs(ji)];
if (test*(test+(jr-8)) >  (q[abs(ji)]/4))

{
for (k=0; k<=25;k++)
{
a = q[abs(zr)] - q[abs(zi)] + jr;
zi = q[abs(zr)]+q[abs(zi)]-q[abs(zr-zi)]+ji;
zr = a;
if (q[abs(zr)] + q[abs(zi)] >  128 )
{
tgi_setcolor(k%2);
tgi_setpixel(jr+64,ji+64);
tgi_setpixel(jr+64,128-abs(63+ji));
k=26;
}
}
}
}
}

    cgetc ();
    tgi_clear ();
}



int main (void)
{

    tgi_load_driver (tgi_stddrv);
    tgi_init ();
    tgi_clear ();

    Mand();

    tgi_unload ();
    return EXIT_SUCCESS;
}

CC65 Tgidemo su Vice x64

Il compilatore CC65 permette di scrivere programmi in modalita' grafica mediante TGI ma non ero mai riuscito a farli poi eseguire dall'emulatore/C64 perche' l'eseguibile non riusciva a trovare la libreria grafica...la soluzione e' quella di creare un disco virtuale in cui copiare la libreria virtuale ed il file PRG


Si puo' iniziare compilando la demo con il comando

../bin/cl65 -O -o "tgidemo.prg"  -t c64 tgidemo.c

A questo punto con il comando c1541 (incluso in Vice) si crea un nuovo disco e si copiano i file tgidemo.prg e c64-hi.tgi

c1541 -format diskname,id d64 my_diskimage.d64 -attach my_diskimage.d64 -write tgidemo.prg
c1541 -attach my_diskimage.d64 -write c64-hi.tgi

dall'emulatore si seleziona Autostart Image ..si vedra' un messaggio "This program needs...." si preme y e si attende qualche secondo
A questo punto apparira' la schermata dell'immagine soprastante

martedì 5 novembre 2019

Buildroot e Raspberry Pi

Con BuildRoot e' possibile compilare un firmware completo per un dispositivo embedded...per fare le cose semplici ho provato con Raspberry Pi

Si clona il repository di Buildroot e si lancia

make raspberrypi_defconfig
che preimposta i valori di default per il target Raspberry. Si possono aggiungere sia pacchetti che librerie per personalizzare la configurazione base cosi' come la password di root (System Configuration/Enable root login with password)

Si lancia make e si aspetta un paio di ore...alla fine nella directory output/images si trovera' file sdcard.img 

si puo' quindi copiare il file su una Sd Card con dd ed usare una Raspberry reale oppure si puo' emulare tramite QEmu
Per fare cio' si deve scaricare il kernel per QEmu da

git clone https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel.git

e si lancia

qemu-system-arm -kernel ./qemu-rpi-kernel/kernel-qemu-3.10.25-wheezy -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -no-reboot -serial stdio -append "root=/dev/sda2 panic=1 rootfstype=ext4 rw" -hda sdcard.img


ci si trova quindi in una shell Busybox

Femore di cervo

Cercando funghi mi sono imbattuto in questo osso semi sepolto. Da una verifica con l'articolo riportato per riferimento alla fine di questo post sembra essere attribuibile ad un femore di cervo, forse un cucciolo viste la modesta lunghezza















lunedì 4 novembre 2019

Librerie con buildroot

per continuare il post precedente volevo provare a cross compilare  linkando delle librerie dinamiche.
Il progetto Buildroot rende disponibile un plugin per Eclipse ma e' disponibile solo per Eclipse Luna mentre attualmente e' disponibile la versione 2019 (dove il plugin non funziona)



Se si prova  scaricare Eclipse Luna e si cerca di esesguirlo su una Debian 11 non fuzionera' perche' necessita di JDK 11 (su Debian Java 8 e' stato rimosso e di default e' disponibile Java 11).
Non e' possibile usare i repository ufficiali per fare il downgrade per cui' ci si deve appoggiare ad un repository esterno con in comandi


sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 0xB1998361219BD9C9 
echo "deb http://repos.azulsystems.com/debian stable main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/zulu.list
apt-get install zulu-8

fatto cio' In Help/Install New Software di Eclipse di aggiunge il link

http://buildroot.org/downloads/eclipse/luna

e si installa il plugin Buildroot

Come esempio si puo' provare a linkare in modo dinamico la libreria ZLib
Da make menuconfig di BuildRoot si spunta Register Toolchain within Eclipse dal menu Toolchain


dopo di cio' Target packages/Libraries/Compression/ si seleziona Zlib

si esce si effettua il make

Si ritorna ad Eclipse File/New/Project/Empty Project/Buildroot MIPS e si crea un nuovo file incollando questo esempio https://github.com/madler/zlib/blob/master/test/example.c

Per abilitare la libreria si va in Project Settings/C C++ Build/Settings e si scorre verso destra dal tab Tool Settings fino a trova Pkg-config e si seleziona zlib



L'eseguibile compilato (con il comando file) dovra' contenere la seguente stringa
h5: ELF 32-bit MSB executable, MIPS, MIPS32 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-uClibc.so.0, with debug_info, not stripped

Si fa quindi Build e si sposta il progetto sulla Arduino Yun in scp, si cambiano i permessi per l'esecuzione

warning: different zlib version
zlib version 1.2.11 = 0x12b0, compile flags = 0x55
uncompress(): hello, hello!
gzread(): hello, hello!
gzgets() after gzseek:  hello!
inflate(): hello, hello!
large_inflate(): OK
after inflateSync(): hello, hello!
inflate with dictionary: hello, hello!
root@Yun2:~# ldd ./h5
libz.so.1 => /usr/lib/libz.so.1 (0x77124000)
libc.so.0 => /lib/libc.so.0 (0x770b8000)
libgcc_s.so.1 => /lib/libgcc_s.so.1 (0x77095000)
ld-uClibc.so.0 => /lib/ld-uClibc.so.0 (0x77146000)

una volta in esecuzione il programma gira anche se si lamenta di una differenza di librerie tra quella linkata da buildroot e quella effettivamente presente sulla Yun

Se si prova a compilare con ncurses la cosa diventa piu' seria perche' buildroot linka contro ncurses 6 mentre su Yun opkg rende disponibili libncurses 5.7.5 ed il programma non si avvia 

venerdì 1 novembre 2019

Cross compilare da Debian per Arduino Yun

Seguendo il precedente post su come poter continuare ad usare Yun nonostante il supporto end-of-life sono riuscito a settate la possiblita' di effettuare la cross compilazione da Debian verso Yun

Per prima cosa si scarica Buildroot  e lo si  configura (make menuconfig) con target MIPS big endian, ELF MIPS32 con toolchain uCLIb abilitando con Gdb per futuri sviluppi. Fatto cio' si lancia make e si aspetta

A questo punto per rendere piu' semplice la cross compilazione si usa Eclipse CDT
Si crea un nuovo progetto C con Cross GCC e si lasciano in bianco GCC Cross Command che saranno compilati in seguito

Si aprono quindi le proprieta' del progetto Eclipse selezionando Cross GCC in ToolChain Editor


Si setta come Prefix (attenzione al meno finale che deve essere incluso) e Path

mips-buildroot-linux-uclibc-
/home/luca/Downloads/buildroot-2019.02.6/output/host/usr/bin



A questo punto C Build Settings/Includes si include la directory

/home/luca/Downloads/buildroot-2019.02.6/output/host/usr/include  

tutti i file necessari si trovano nella sottodirectory /output/host/ di Buildroot



Si aggiungono due pathe per le librerie

/home/luca/Downloads/buildroot-2019.02.6/output/host/usr/lib
/home/luca/Downloads/buildroot-2019.02.6/output/host/mips-buildroot-linux-uclibc/lib



Arrivati fino a qui si puo' compilare il file e copiarlo in scp sulla Yun

giovedì 31 ottobre 2019

Si puo' ancora usare Arduino Yun??

Lo so....le Yun sono un prodotto dismesso da Arduino in tutte le sue versioni ma volevo riusarle per avere una piccola Linux box da nascondere in ufficio con funzione principale di imparare C su sistemi a sola shell

Per installare GCC su Yun si deve prima espandere la partizione del sistema operativo mediante la SD card perche' il pacchetto opkg e' troppo voluminoso. Si segua il tutorial

https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ExpandingYunDiskSpace

usando lo sketch https://www.arduino.cc/en/uploads/Tutorial/YunDiskSpaceExpander.zip

a questo punto si puo'installare il pacchetto con

opkg install yun-gcc

Ma a questo punto ho provato a vedere se riuscivo a cross compilare il codice compilando su Debian e poi inviandolo alla Yun con scp in modo da non avere tempi morti di compilazione di sorgenti impegnativi (la Yun ha un Atheros 9331 che e' veloce ma non cosi' come un I5)

E qui sono iniziati i problemi

Il sistema operativo della Yun (Linino) e' basato su OpenWrt....a proposito gli ultimi aggiornamenti di Linino sono del 2015!!! . Ho compilato quindi l'ultima versione di OpenWrt (la 18) e dopo aver compilato senza error hello_world per MIPS ho ricevuto il seguente errore

/bin/ash: ./hello: not found


dopo essermi grattato la testa per un po' ho capito che OpenWrt 18 e' basato sulle librerie MUSL mentre Linino e' basato su Chaos Calmer (OpernWRT 15) che usava le uCLib 
Ho quindi scaricato OpenWRT legacy ma al momento del make menuconfig continuano i problemi perche' lo script non riconosce la presenza del pacchetto Git (si risolve con la patch a questo indirizzo)
La compilazione di interrompe con un errore Please port gnulib freadahead.c to your platform! 

Non volendo incasinare il sistema rinuncio...un hardware non male gia' obsoleto 

Dimenticavo...esiste il github di OpenWrt-YUN ma se si prova a compilare il codice il procedimento fallisce perche' lo script punta a codice contenuto sul defunto Google Code ed ad un link di Luci non piu' disponibile. Ho provato a correggere i link del file feeds.conf.default con https://github.com/x-wrt/x-wrt e https://github.com/openwrt/luci/tree/luci-0.11 ma senza riuscire a risolvere la situazione in modo completo


src-svn packages https://github.com/arduino/openwrt-packages-yun/trunk
src-svn xwrt https://github.com/x-wrt/x-wrt
src-svn luci https://github.com/openwrt/luci/tree/luci-0.11
src-git routing git://github.com/openwrt-routing/packages.git;for-12.09.x
src-git alljoyn https://github.com/alljoyn/core-openwrt_feed;attitude_adjustment

Debugger integrato ESP32S3

Aggiornamento In realta' il Jtag USB funziona anche sui moduli cinesi Il problema risiede  nell'ID USB della porta Jtag. Nel modulo...