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# 🧠 Firmware Spec — PrometeuOS (POS) + PrometeuHub
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## 1. Visão Geral
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O **Firmware do PROMETEU** é composto por duas camadas:
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- **PrometeuOS (POS)**: o firmware/base do sistema. É a autoridade máxima do boot, periféricos, execução da PVM e tratamento de falhas.
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- **PrometeuHub**: o “launcher” e ambiente de UI do sistema, embutido no firmware, executado **sobre** o POS e usando o **PROMETEU Window System**.
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> **Todo cartucho é um App**.
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> A diferença é o **modo do App** (Game ou System), informado no header do cartucho.
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## 2. Termos e Definições
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- **Host**: plataforma real (desktop, mobile, console DIY, etc.) que chama o core em 60Hz e exibe o framebuffer.
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- **POS (PrometeuOS)**: firmware (core de sistema). Controla boot, PVM, budget, latch de input, periféricos e crash.
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- **PrometeuHub**: UI do sistema/launcher rodando sobre POS.
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- **PVM (PROMETEU Virtual Machine)**: VM que executa bytecode do App.
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- **App / Cartucho**: pacote executável PROMETEU (ex.: `.pbc`).
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- **AppMode**: modo do App no header do cartucho:
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- `GAME`: assume tela cheia, UI própria
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- `SYSTEM`: app integrado ao sistema, deve rodar “em janela” no Hub
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- **Frame lógico**: unidade de atualização do App, encerrada por `FRAME_SYNC`.
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- **Tick do host**: chamada do host (60Hz real).
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## 3. Responsabilidades do POS (PrometeuOS)
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O POS deve garantir:
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### 3.1 Boot e Estados de Sistema
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- RESET determinístico (estado conhecido)
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- SPLASH opcional (curto)
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- inicialização do PrometeuHub e do Window System
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- retorno ao Hub após saída/crash de app
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### 3.2 Controle da PVM
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- carregar cartucho na PVM
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- resetar PC/stack/heap ao iniciar app
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- executar budget por frame lógico
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- respeitar `FRAME_SYNC` como boundary de frame lógico
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- manter input latched por frame lógico
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### 3.3 Controle de Periféricos
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- inicialização e reset de:
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- GFX / buffers
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- AUDIO (canais, fila de comandos)
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- INPUT / TOUCH
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- política de “safe mode” (ignorar Hub/config se solicitado)
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### 3.4 Falhas e Recuperação
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- capturar faults fatais da PVM
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- apresentar **POS_CRASH_SCREEN** (fora da PVM)
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- permitir:
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- reiniciar app
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- voltar ao Hub
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- reset do sistema
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## 4. Responsabilidades do PrometeuHub
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O PrometeuHub deve:
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- listar Apps disponíveis no storage
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- ler metadata do header do cartucho (incluindo `AppMode`)
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- permitir seleção e launch
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- aplicar tema/UI do sistema via Window System
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- decidir o “comportamento de execução” com base no `AppMode`
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### 4.1 Decisão por `AppMode`
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Ao selecionar um App:
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- Se `AppMode = GAME`:
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- o Hub delega ao POS: **executar como jogo** (tela cheia)
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- Se `AppMode = SYSTEM`:
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- o Hub delega ao POS: **carregar o App**
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- e o Hub **abre uma janela** e roda o App “integrado ao sistema”
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> Observação: o Hub não executa bytecode diretamente; ele sempre delega ao POS.
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## 5. PROMETEU Window System (UI do Sistema)
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O Window System é parte do firmware (POS + Hub) e oferece:
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- tema global (paleta, fontes, sons de UI)
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- sistema de janelas (pelo menos: uma janela ativa + stack de dialogs)
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- roteamento de input:
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- foco, navegação, confirmação/cancelamento
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- touch como “tap” (single pointer)
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### 5.1 Integração de System Apps
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System Apps são executados em modo “janela” e devem:
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- respeitar a área de viewport fornecida pela janela
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- cooperar com foco/inputs do Window System
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- aceitar ser suspensos/fechados pelo Hub
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O Hub pode oferecer “chrome” de janela:
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- título
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- botão voltar/fechar
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- overlays (toast, dialogs)
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## 6. Header do Cartucho (requisito mínimo para o firmware)
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O firmware exige que todo cartucho forneça no header, no mínimo:
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- `magic` / `version`
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- `app_id` (string curta ou hash)
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- `title` (string)
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- `entrypoint` (endereço de PC)
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- `app_mode`: `GAME` ou `SYSTEM`
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- (opcional) `icon_id` / `cover_id`
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- (opcional) `requested_cap` / versão da VM
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O POS/HUB devem usar `app_mode` para decidir execução.
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## 7. Estados Oficiais do Boot (Firmware)
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### 7.1 POS_RESET
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- inicializa periféricos
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- prepara PVM
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- carrega config
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- detecta safe mode
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Transição: `POS_SPLASH` ou `POS_LAUNCH_HUB`
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### 7.2 POS_SPLASH (opcional)
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- exibe logo/versão
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- tempo fixo ou “skip”
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Transição: `POS_LAUNCH_HUB`
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### 7.3 POS_LAUNCH_HUB
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- inicia Window System
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- entra no loop do Hub
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Transição: `HUB_HOME`
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### 7.4 HUB_HOME
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- lista Apps
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- permite seleção:
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- `GAME` → `POS_RUN_GAME(app)`
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- `SYSTEM` → `HUB_OPEN_WINDOW(app)` (que delega `POS_RUN_SYSTEM(app)`)
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### 7.5 POS_RUN_GAME(app)
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- carrega cartucho na PVM
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- executa frame lógico (budget + `FRAME_SYNC`)
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- apresenta frames
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- mantém latch por frame lógico
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Saídas:
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- `APP_EXIT` → `POS_LAUNCH_HUB`
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- `APP_FAULT` → `POS_CRASH_SCREEN`
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### 7.6 POS_RUN_SYSTEM(app)
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||||
- carrega cartucho na PVM (ou instância separada, se suportado no futuro)
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- executa sob o ciclo do Hub/Window System
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- apresenta na área da janela (viewport)
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Saídas:
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- `APP_EXIT` → retorna ao Hub
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- `APP_FAULT` → `POS_CRASH_SCREEN` (ou crash window + fallback)
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### 7.7 POS_CRASH_SCREEN
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- exibe erro (tipo, PC, stack trace)
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- ações: restart app / hub / reset
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Transição: conforme escolha.
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## 8. Modelo de Execução (Budget, Latch e `FRAME_SYNC`)
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O POS é responsável por garantir:
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- **Input latched por frame lógico**
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- execução em fatias (ticks do host) até o app alcançar `FRAME_SYNC`
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- apenas em `FRAME_SYNC`:
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- `present()` (ou compose+present)
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- avança `logical_frame_index`
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- libera latch de input
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- reseta budget do próximo frame lógico
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Se o budget acabar antes do `FRAME_SYNC`:
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- não apresenta
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- mantém latch
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- continua a execução no próximo tick do host no mesmo frame lógico
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## 9. Regras de Retorno ao Hub
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O firmware deve oferecer um mecanismo de “voltar ao sistema”:
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- atalho de botão (ex.: START+SELECT por X ticks)
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- ou syscall controlada (apenas System Apps)
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Ao retornar ao Hub:
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- o POS encerra ou suspende o App atual
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- retorna ao Window System com estado consistente
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## 10. Objetivos Pedagógicos
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Este firmware permite ensinar:
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- boot stages e firmware como autoridade
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- separação entre sistema e aplicação
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- execução determinística com budget e frame lógico
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- diferença entre apps (Game vs System)
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- tolerância a falhas e crash handling realista
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## 11. Resumo
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- POS é a camada base e controla PVM, budget, latch, periféricos e crash.
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- PrometeuHub é o launcher/UI embutido do firmware sobre o POS.
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- Todo cartucho é um App; o header define `app_mode` (GAME/SYSTEM).
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- `GAME` roda tela cheia; `SYSTEM` roda integrado ao Hub em janela.
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- `FRAME_SYNC` é o boundary do frame lógico.
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