Rpi-Asm-Framebuffer-SPACE-GAME

qemu-GAME-SPACE.mp4

Descripción

Proyecto de la clase de Organizador del Computador de la Licenciatura en Ciencias de la Computación, programado en ensamblador para la arquitectura ARMv8, utilizando el simulador QEMU.

Es un juego en donde una nave espacial se mueva por el espacio, añadiendo un fondo dinámico en donde las estrellas y planetas bajan a diferente velocidad, teniendo profundidad y haciendo el efecto de que la nave avanze.

Las siguientes teclas mueven la nave de la siguiente forma:

• W arriba
• S abajo
• A izquierda
• D derecha

La barra espaciadora activa en la nave la propulsión haciendo que avance rápidamente por el espacio impidiendole maniobrar, solo avanzar.

Observaciones

• Configuración de pantalla: 640x480 pixels, formato ARGB 32 bits.
• El registro X0 contiene la dirección base del FrameBuffer (Pixel 1).
• El código de cada consigna debe ser escrito en el archivo app.s.
• El archivo start.s contiene la inicialización del FrameBuffer (NO EDITAR), al finalizar llama a app.s.

Estructura

• app.s Este archivo contiene a apliación. Todo el hardware ya está inicializado anteriormente.

• start.s Este archivo realiza la inicialización del hardware.

• Makefile Archivo que describe como construir el software (que ensamblador utilizar, que salida generar, etc).

• memmap Este archivo contiene la descripción de la distribución de la memoria del programa y donde colocar cada sección.

• README.md este archivo.

Uso

Requerimientos

Necesitan tener instalado qemu-system-aarch64 y gcc-aarch64-linux-gnu para poder correr el proyecto.

$ sudo apt-get install qemu-system-aarch64 gcc-aarch64-linux-gnu

El archivo Makefile contiene lo necesario para construir el proyecto. Se pueden utilizar otros archivos .s si les resulta práctico para emprolijar el código y el Makefile los ensamblará.

Para correr el proyecto ejecutar

$ make runQEMU

Esto construirá el código y ejecutará qemu para su emulación.

Si qemu se queja con un error parecido a qemu-system-aarch64: unsupported machine type, prueben cambiar raspi3 por raspi3b en la receta runQEMU del Makefile (línea 23 si no lo cambiaron).

Para correr el gpio manager

Necesitas darm permisos al binario de gpiom para poder ejecutarlo.

$ chmod +x ./bin/gpiom

Luego si puede ejecutar:

$ make runGPIOM

Ejecutar luego de haber corrido qemu.

Como correr qemu y gcc usando Docker containers

Los containers son maquinas virtuales livianas que permiten correr procesos individuales como el qemu y gcc.

Para seguir esta guia primero tienen que instala docker y asegurarse que el usuario que vayan a usar tenga permiso para correr docker (ie dockergrp) o ser root

Linux

• Para construir el container hacer

docker build -t famaf/rpi-qemu .

• Para arrancarlo

xhost +
cd rpi-asm-framebuffer
docker run -dt --name rpi-qemu --rm -v $(pwd):/local --privileged -e "DISPLAY=${DISPLAY:-:0.0}" -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix -v "$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" famaf/rpi-qemu

• Para correr el emulador y el simulador de I/O

docker exec -d rpi-qemu make runQEMU
docker exec -it rpi-qemu make runGPIOM

• Para terminar el container

docker kill rpi-qemu

MacOS

En MacOS primero tienen que instalar un X server (i.e. XQuartz)

• Para construir el container hacer

docker build -t famaf/rpi-qemu .

• Para arrancarlo

xhost +
cd rpi-asm-framebuffer
docker run -dt --name rpi-qemu --rm -v $(pwd):/local --privileged -e "DISPLAY=host.docker.internal:0" -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix -v "$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" famaf/rpi-qemu

• Para correr el emulador y el simulador de I/O

docker exec -d rpi-qemu make runQEMU
docker exec -it rpi-qemu make runGPIOM

• Para terminar el container

docker kill rpi-qemu

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Otros comandos utiles

# Correr el container en modo interactivo
docker run -it --rm -v $(pwd):/local --privileged -e "DISPLAY=${DISPLAY:-:0.0}" -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix -v "$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" famaf/rpi-qemu
# Correr un shell en el container
docker exec -it rpi-qemu /bin/bash

Otros comandos utiles

# Dar permisos
chmod +x ./bin/gpiom
# Para poder debugear, modificar el makefile agregando
runQEMU-GDB: kernel8.img
      qemu-system-aarch64 -s -S -M raspi3b -kernel kernel8.img -serial stdio -qtest unix:/tmp/qtest.sock,server,nowait

add-symbol-file app.o 0x00000000000900c8