Game boy模拟器:运行内存

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Game boy模拟器:运行内存相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

在本系列的前一部分中,计算机被介绍为一个处理单元,它从内存中获取指令。几乎在所有情况下,计算机的内存都不是简单的连续区域; GameBoy 在这方面也不例外。由于 GameBoy CPU 可以访问其地址总线上的 65,536 个单独位置,因此可以绘制 CPU 可以访问的所有区域的“内存映射”。

详细地查看内存区域

[0000-3FFF] 卡带程序

卡带程序的前 16,384 个字节在内存映射中始终可用。特殊情况适用:

[0000-00FF] Bios

当 CPU 启动时,PC 从 0000h 开始,这是 256 字节 GameBoy BIOS 代码的开始。一旦 BIOS 运行,它就会从内存映射中删除,并且盒式 ROM 的这个区域变得可寻址。

[0100-014F] 卡带头部

这一部分包含有关其名称和制造商的数据,并且必须以特定格式写入。

[4000-7FFF] 卡带程序(其他)

任何后续的16k 的盒式程序都可以在这里 一一 提供给CPU;卡带上的芯片通常用于在段之间切换,并使特定区域可访问。最小的程序是32k,这意味着不需要选段芯片。

[8000-9FFF] 显存

图形子系统使用的背景和角色所需的数据保存在这里,并且可以通过卡带程序进行更改。

[A000-BFFF] 卡带(拓展)RAM

GameBoy 中有少量可写内存;如果制作的游戏需要的 RAM 多于硬件中可用的 RAM,则可以在此处设置额外的 8k 块 RAM 可寻址。

[C000-DFFF] 运行内存RAM

GameBoy 的内部 8k RAM,可由 CPU 读取或写入。

[E000-FDFF] 运行内存RAM(映射)

由于 GameBoy 硬件的接线,工作 RAM 的精确副本可在内存映射中高出 8k。此副本在映射的最后 512 字节之前可用,其他区域可在此处访问。

[FE00-FE9F] 图形:角色信息

图形芯片渲染的角色数据保存在这里,包括精灵的位置和属性。

[FF00-FF7F] 内存 I/O 映射

GameBoy 的每个子系统(图形、声音等)都有控制值,以允许程序创建效果和使用硬件。这些值可直接在该区域的地址总线上提供给 CPU。

[FF80-FFFF] 零页 RAM

内存顶部有一个 128 字节的高速 RAM 区域。虽然这是内存的“页面”255,但它被称为第 0 页,因为程序和 GameBoy 硬件之间的大部分交互都是通过使用这页内存发生的。

与 CPU 的接口

为了让仿真 CPU 分别访问这些区域,每个区域都必须在内存管理单元中作为特殊情况处理。这部分代码在前面的部分已经提到过,是为MMU对象描述的一个基本接口;接口的完善可以像 switch 语句一样简单。

文件:MMU.js

MMU = {
  _bios: [
    0x31, 0xFE, 0xFF, 0xAF, 0x21, 0xFF, 0x9F, 0x32, 0xCB, 0x7C, 0x20, 0xFB, 0x21, 0x26, 0xFF, 0x0E,
    0x11, 0x3E, 0x80, 0x32, 0xE2, 0x0C, 0x3E, 0xF3, 0xE2, 0x32, 0x3E, 0x77, 0x77, 0x3E, 0xFC, 0xE0,
    0x47, 0x11, 0x04, 0x01, 0x21, 0x10, 0x80, 0x1A, 0xCD, 0x95, 0x00, 0xCD, 0x96, 0x00, 0x13, 0x7B,
    0xFE, 0x34, 0x20, 0xF3, 0x11, 0xD8, 0x00, 0x06, 0x08, 0x1A, 0x13, 0x22, 0x23, 0x05, 0x20, 0xF9,
    0x3E, 0x19, 0xEA, 0x10, 0x99, 0x21, 0x2F, 0x99, 0x0E, 0x0C, 0x3D, 0x28, 0x08, 0x32, 0x0D, 0x20,
    0xF9, 0x2E, 0x0F, 0x18, 0xF3, 0x67, 0x3E, 0x64, 0x57, 0xE0, 0x42, 0x3E, 0x91, 0xE0, 0x40, 0x04,
    0x1E, 0x02, 0x0E, 0x0C, 0xF0, 0x44, 0xFE, 0x90, 0x20, 0xFA, 0x0D, 0x20, 0xF7, 0x1D, 0x20, 0xF2,
    0x0E, 0x13, 0x24, 0x7C, 0x1E, 0x83, 0xFE, 0x62, 0x28, 0x06, 0x1E, 0xC1, 0xFE, 0x64, 0x20, 0x06,
    0x7B, 0xE2, 0x0C, 0x3E, 0x87, 0xF2, 0xF0, 0x42, 0x90, 0xE0, 0x42, 0x15, 0x20, 0xD2, 0x05, 0x20,
    0x4F, 0x16, 0x20, 0x18, 0xCB, 0x4F, 0x06, 0x04, 0xC5, 0xCB, 0x11, 0x17, 0xC1, 0xCB, 0x11, 0x17,
    0x05, 0x20, 0xF5, 0x22, 0x23, 0x22, 0x23, 0xC9, 0xCE, 0xED, 0x66, 0x66, 0xCC, 0x0D, 0x00, 0x0B,
    0x03, 0x73, 0x00, 0x83, 0x00, 0x0C, 0x00, 0x0D, 0x00, 0x08, 0x11, 0x1F, 0x88, 0x89, 0x00, 0x0E,
    0xDC, 0xCC, 0x6E, 0xE6, 0xDD, 0xDD, 0xD9, 0x99, 0xBB, 0xBB, 0x67, 0x63, 0x6E, 0x0E, 0xEC, 0xCC,
    0xDD, 0xDC, 0x99, 0x9F, 0xBB, 0xB9, 0x33, 0x3E, 0x3c, 0x42, 0xB9, 0xA5, 0xB9, 0xA5, 0x42, 0x4C,
    0x21, 0x04, 0x01, 0x11, 0xA8, 0x00, 0x1A, 0x13, 0xBE, 0x20, 0xFE, 0x23, 0x7D, 0xFE, 0x34, 0x20,
    0xF5, 0x06, 0x19, 0x78, 0x86, 0x23, 0x05, 0x20, 0xFB, 0x86, 0x20, 0xFE, 0x3E, 0x01, 0xE0, 0x50
  ],
  _rom: '',
  _carttype: 0,
  _mbc: [
    {},
    {rombank:0, rambank:0, ramon:0, mode:0}
  ],
  _romoffs: 0x4000,
  _ramoffs: 0,

  _eram: [],
  _wram: [],
  _zram: [],

  _inbios: 1,
  _ie: 0,
  _if: 0,

  reset: function() {
    for(i=0; i<8192; i++) MMU._wram[i] = 0;
    for(i=0; i<32768; i++) MMU._eram[i] = 0;
    for(i=0; i<127; i++) MMU._zram[i] = 0;

    MMU._inbios=1;
    MMU._ie=0;
    MMU._if=0;

    MMU._carttype=0;
    MMU._mbc[0] = {};
    MMU._mbc[1] = {rombank:0, rambank:0, ramon:0, mode:0};
    MMU._romoffs=0x4000;
    MMU._ramoffs=0;

    LOG.out('MMU', 'Reset.');
  },

  load: function(file) {
    b=new BinFileReader(file);
    MMU._rom=b.readString(b.getFileSize(), 0);
    MMU._carttype = MMU._rom.charCodeAt(0x0147);

    LOG.out('MMU', 'ROM loaded, '+MMU._rom.length+' bytes.');
  },

  rb: function(addr) {
    switch(addr&0xF000)
    {
      // ROM bank 0
      case 0x0000:
        if(MMU._inbios)
	{
	  if(addr<0x0100) return MMU._bios[addr];
	  else if(Z80._r.pc == 0x0100)
	  {
	    MMU._inbios = 0;
	    LOG.out('MMU', 'Leaving BIOS.');
	  }
	}
	else
	{
	  return MMU._rom.charCodeAt(addr);
	}

      case 0x1000:
      case 0x2000:
      case 0x3000:
        return MMU._rom.charCodeAt(addr);

      // ROM bank 1
      case 0x4000: case 0x5000: case 0x6000: case 0x7000:
        return MMU._rom.charCodeAt(MMU._romoffs+(addr&0x3FFF));

      // VRAM
      case 0x8000: case 0x9000:
        return GPU._vram[addr&0x1FFF];

      // External RAM
      case 0xA000: case 0xB000:
        return MMU._eram[MMU._ramoffs+(addr&0x1FFF)];

      // Work RAM and echo
      case 0xC000: case 0xD000: case 0xE000:
        return MMU._wram[addr&0x1FFF];

      // Everything else
      case 0xF000:
        switch(addr&0x0F00)
	{
	  // Echo RAM
	  case 0x000: case 0x100: case 0x200: case 0x300:
	  case 0x400: case 0x500: case 0x600: case 0x700:
	  case 0x800: case 0x900: case 0xA00: case 0xB00:
	  case 0xC00: case 0xD00:
	    return MMU._wram[addr&0x1FFF];

          // OAM
	  case 0xE00:
	    return ((addr&0xFF)<0xA0) ? GPU._oam[addr&0xFF] : 0;

          // Zeropage RAM, I/O, interrupts
	  case 0xF00:
	    if(addr == 0xFFFF) { return MMU._ie; }
	    else if(addr > 0xFF7F) { return MMU._zram[addr&0x7F]; }
	    else switch(addr&0xF0)
	    {
	      case 0x00:
	        switch(addr&0xF)
		{
		  case 0: return KEY.rb();    // JOYP
		  case 4: case 5: case 6: case 7:
		    return TIMER.rb(addr);
		  case 15: return MMU._if;    // Interrupt flags
		  default: return 0;
		}

              case 0x10: case 0x20: case 0x30:
	        return 0;

              case 0x40: case 0x50: case 0x60: case 0x70:
	        return GPU.rb(addr);
	    }
	}
    }
  },

  rw: function(addr) { return MMU.rb(addr)+(MMU.rb(addr+1)<<8); },

  wb: function(addr,val) {
    switch(addr&0xF000)
    {
      // ROM bank 0
      // MBC1: Turn external RAM on
      case 0x0000: case 0x1000:
        switch(MMU._carttype)
	{
	  case 1:
	    MMU._mbc[1].ramon = ((val&0xF)==0xA)?1:0;
	    break;
	}
	break;

      // MBC1: ROM bank switch
      case 0x2000: case 0x3000:
        switch(MMU._carttype)
	{
	  case 1:
	    MMU._mbc[1].rombank &= 0x60;
	    val &= 0x1F;
	    if(!val) val=1;
	    MMU._mbc[1].rombank |= val;
	    MMU._romoffs = MMU._mbc[1].rombank * 0x4000;
	    break;
	}
        break;

      // ROM bank 1
      // MBC1: RAM bank switch
      case 0x4000: case 0x5000:
        switch(MMU._carttype)
	{
	  case 1:
	    if(MMU._mbc[1].mode)
	    {
	      MMU._mbc[1].rambank = (val&3);
	      MMU._ramoffs = MMU._mbc[1].rambank * 0x2000;
	    }
	    else
	    {
	      MMU._mbc[1].rombank &= 0x1F;
	      MMU._mbc[1].rombank |= ((val&3)<<5);
	      MMU._romoffs = MMU._mbc[1].rombank * 0x4000;
	    }
	}
        break;

      case 0x6000: case 0x7000:
        switch(MMU._carttype)
	{
	  case 1:
	    MMU._mbc[1].mode = val&1;
	    break;
	}
        break;

      // VRAM
      case 0x8000: case 0x9000:
        GPU._vram[addr&0x1FFF] = val;
	GPU.updatetile(addr&0x1FFF, val);
	break;

      // External RAM
      case 0xA000: case 0xB000:
        MMU._eram[MMU._ramoffs+(addr&0x1FFF)] = val;
	break;

      // Work RAM and echo
      case 0xC000: case 0xD000: case 0xE000:
        MMU._wram[addr&0x1FFF] = val;
	break;

      // Everything else
      case 0xF000:
        switch(addr&0x0F00以上是关于Game boy模拟器:运行内存的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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