{{htmlmetatags>metatag-robots=() 
metatag-title=(Animazioni con i protothread | Multithreading su retrocomputer 6502/6510) 
metatag-keywords=(Multithreading,Commodore 64,Commodore VIC20,Atari,Commodore128,MIDRES Library,6502,6510) 
metatag-description=(Come implementare il multithreading veloce ed efficiente su computer con risorse limitate.)
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====== Multithreading sui retrocomputer 6502/6510 ======

===== ANIMAZIONI CON I PROTOTHREAD =====

Il codice su [[https://github.com/spotlessmind1975/midres/blob/master/src/tutorial_protothread2.c|tutorial_protothread2.c]] mostra come realizzare una animazione con diversi attori autonomi, ognuno gestito da un thread separato.

Non commenteremo ogni singola riga ma ci limiteremo a segnalare alcun punti fondamentali, da approfondire. In particolare questo tutorial sfrutta i tiles e il motore di rendering realizzato per il gioco [[:it:elevator|"The Elevator"]],al sorgente del quale si rimanda per approfondimenti e chiarimenti


    MR_PT_CTX(walk, unsigned char floor; unsigned char frame; unsigned char pos; unsigned char to; mr_color color;);

Questa dichiarazione permette di riservare ben 5 variabili locali per ogni thread che si occuperà di spostare il personaggio. Queste variabili sono utili per rappresentare alcune informazioni essenziali, quali:

    * il piano (''floor'') su cui dovremo disegnare il personaggio;
    * il fotogramma (''frame'') del personaggio disegnato per l'ultima volta sullo schermo;
    * la posizione (''pos'') dove il personaggio è stato disegnato per l'ultima volta;
    * la destinazione (''to'') che il personaggio deve raggiungere;
    * il colore (''color'') con cui disegnare il personaggio.

    walk_protothread walkThread[FLOOR_COUNT];

Con questa istruzione allochiamo un thread per ogni piano dove camminerà il personaggio. Da notare che, a seguito di questa nuova definizione (''walk_protothread'') l'occupazione per ogni protothread passa da 2 byte a 7 byte per protothread. Quindi lo spazio di memoria occupato, complessivamente, dal multithreading di questo tutorial è di 35 byte.

    MR_PT_THREAD_EXT(walk, walk_protothread) {
        
        MR_PTI_BEGIN();

Da qui inizia il codice del protothread.

        // ARRIVED?
        while (MR_PTI_CTX()->pos < MR_PTI_CTX()->to) {

Qui si controlla la posizione raggiunta dal personaggio, rispetto a quella attesa. Notare come l'accesso alle variabili "locali" avvengano attraverso l'estensione del contesto. 

                // INCREASE PASSENGER FRAME
                ++MR_PTI_CTX()->frame;

Qui aggiorniamo il frame di animazione.

                // EVEN FRAME?
                if ((MR_PTI_CTX()->frame & 1) == 0) {
                        // INCREASE PASSENGER POSITION
                        ++MR_PTI_CTX()->pos;
                }

Spostiamo il personaggio in avanti di una posizione se e soltanto se il frame di animazione è pari. Questo significa che, ogni due fotogrammi, ci si sposta di un passo a destra.

                // FRAME MAX REACHED?
                if (MR_PTI_CTX()->frame > WALK_FRAME_COUNT) {
                        // RESET FRAME
                        MR_PTI_CTX()->frame = 0;
                }

Qui garantiamo che l'animazione sia ciclica, dal primo all'ultimo frame.

                // (yeld)
                MR_PTI_YIELD();

Qui lasciamo il tempo allo scheduler di far andar avanti altri thread.

                // DRAW PASSENGER
                draw_passenger_walking(MR_PTI_CTX()->floor, MR_PTI_CTX()->pos, MR_PTI_CTX()->frame, MR_PTI_CTX()->color);

Disegniamo, infine, il personaggio.

        }

        MR_PTI_END();

Qui termina il protothread.

Nella funzione principale del tutorial, oltre alla parte prettamente grafica, sono inizializzate tutte le variabili di ogni protothread. In particolare, per ogni personaggio:

        for (i = 0; i < FLOOR_COUNT; ++i) {
            walkThread[i].floor = i;
            
Viene impostato il piano corrispondente alla posizione ordinale.

            walkThread[i].pos = rand() & 0xf;

Viene impostata una posizione di partenza casuale, da 0 a 15.

            walkThread[i].frame = 0;

Viene impostato il fotogramma di partenza.

            walkThread[i].to = MR_SCREEN_WIDTH - 2;

Viene impostata la posizione di arrivo, che corrisponde al bordo dello schermo.

            switch (i) {
                case 0:
                    walkThread[i].color = MR_COLOR_RED;
                    break;
                case 1:
                    walkThread[i].color = MR_COLOR_GREEN;
                    break;
                case 2:
                    walkThread[i].color = MR_COLOR_BLUE;
                    break;
                case 3:
                    walkThread[i].color = MR_COLOR_BLACK;
                    break;
                case 4:
                    walkThread[i].color = MR_COLOR_PURPLE;
                    break;
            }
        }

Viene impostato il colore da utilizzare.

A questo punto, entra in scena il loop cooperativo:

	while (1) {
		mr_start_frame();

Questa funzione permette di impostare una posizione di sincronizzazione temporale con il disegno.

		for (i = 0; i < FLOOR_COUNT; ++i) {
			walk(&walkThread[i]);
		}

Questo loop corrisponde allo scheduling dei protothreads.

		mr_end_frame(4);

Questa funzione permette di impostare la posizione finale di sincronizzazione, garantendo che l'intero disegno sia eseguito entro 4 jiffies (4/60 di secondo circa).

===== COME COMPILARLO =====

E' possibile compilare il tutorial con questa linea di comando:

    make tutorial=PROTOTHREAD2 target=... all

Le piattaforme supportate sono:

   * Commodore VIC-20 espanso (''vic2024'');
   * Commodore 64 (''c64'');
   * Commodore 128 (''c128'');
   * Commodore PLUS/4 (''plus4'');
   * Atari (8 bit) (''atari'').

===== RISULTATO =====

{{ youtube>ipUotWD4WYo?medium }}

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