Playstation 2 के लिए जावा - क्या यह संभव है?

परिचय

इस परियोजना के साथ मैं एक प्रश्न का उत्तर देना चाहता था: क्या Playstation 2 के लिए जावा एपीआई लिखना और उस पर एक ग्राफिकल डेमो बनाना संभव है। मैं स्पॉइलर का खुलासा नहीं करना चाहता, लेकिन इसका जवाब हां है।

कुछ साल पहले, मैंने एक जावा ग्राइंडर परियोजना शुरू की थी जो संकलित जावा .class फ़ाइलों को प्राप्त करती है और वास्तव में एक डिस्सेम्बलर के रूप में काम करती है। लेकिन जावा असेंबलर कोड में disassembling के बजाय, यह वास्तविक प्रोसेसर के लिए कोडांतरक स्रोत कोड में अलग हो जाता है। यदि क्लास फ़ाइल को अन्य क्लास फ़ाइलों की आवश्यकता होती है, तो उन्हें पढ़ा और संसाधित भी किया जाता है। सभी एपीआई विधि कॉल आउटपुट को लिखे जाते हैं, या तो अंतर्निहित कोडांतरक कोड के रूप में, या पूर्व-लिखित कार्यों के लिए कॉल के रूप में जो अपने इच्छित कार्य करते हैं।

चूँकि जावा ग्राइंडर C ++, ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड, एब्स्ट्रक्टेड, पॉलिमॉर्फिक और कई और हाई-प्रोफाइल पसंदीदा एचआर शब्दों में लिखा गया था, इसलिए इसका विस्तार करने के लिए, मुख्य रूप से Playstation2 क्लास बनाना, नए R5900 क्लास का विस्तार करना, मुख्य जेनरेटर क्लास का विस्तार करना आवश्यक था।

नतीजतन, परियोजना मेरी अपेक्षा से बड़ी हो गई। प्रणाली स्वयं काफी सरल है, लेकिन मुझे अभी भी बहुत कुछ सीखना है, और गुणवत्ता की जानकारी प्राप्त करना इतना सरल नहीं है। वास्तव में, इस परियोजना में पहली बार मैंने असली 3 डी प्रोग्रामिंग की शुरुआत की। एक अन्य पोस्ट में, मैंने पहले से ही अपने Playstation 2 प्रोग्रामिंग पेज पर जो कुछ भी सीखा उसके बारे में बात की।

नीचे एक वीडियो और विकास प्रक्रिया का विस्तृत विवरण दिया गया है।

वीडियो

मैंने ऑडियो और वीडियो केबल को डीवीडी बर्नर से जोड़कर PS2 स्लिम पर एक डेमो रिकॉर्ड किया। मैं थोड़ा चिंतित था कि PS2 में कुछ प्रकार का मैक्रोविजन संरक्षण था जो वीडियो सिग्नल को बर्बाद कर देगा, लेकिन इसे या तो बंद कर दिया गया था या डीवीडी रिकॉर्डर ने इसे अनदेखा कर दिया था। वीडियो वास्तविक Playstation 2 के प्रदर्शन के साथ शुरू होता है, जो एक डेमो चलाता है। कंसोल वीजीए कनवर्टर से एक संयुक्त सिग्नल से जुड़ा होता है, एक एलसीडी डिस्प्ले से जुड़ा होता है, यह साबित करता है कि डेमो एक वास्तविक मशीन पर चल रहा है। फिर मैंने डीवीडी रिकॉर्डर में सीधे PS2 से रिकॉर्ड किए गए वास्तविक वीडियो के साथ एक gluing जोड़ा।

YouTube: https://youtu.be/AjM069oKUGs

Mikekohn.net पर इसी तरह की परियोजनाएँ

जावा ग्राइंडर:

प्लेस्टेशन 2 जावा , सेगा उत्पत्ति जावा , Apple IIgs जावा , TI99 / 4A जावा , C64 जावा , dsPIC मंडेलब्रेट्स , अटारी 2600 जावा , चिपकट जावा , जावा ग्राइंडर , naken_asm

डेमो

सेगा उत्पत्ति जावा डेमो को याद करते हुए, मुझे थोड़ा अफसोस है कि मैंने इसे और अधिक रोचक नहीं बनाया। तब जावा एपीआई की क्षमताओं का प्रदर्शन करना मेरे लिए अधिक दिलचस्प था। जब मैंने इस परियोजना को शुरू किया, तो मैंने कुछ और गंभीर करने का फैसला किया। दुर्भाग्य से, मैं फिर से सिस्टम का अध्ययन करने और एपीआई बनाने की प्रक्रिया में इतना जल गया कि मेरे पास बड़े डेमो के लिए पर्याप्त ताकत नहीं थी।

• 3 बिलियन डिवाइसेस लोगो: यह लो-रिज़ॉल्यूशन 3 बिलियन डिवाइस जावा लोगो चलाते हैं जो जो डेविसन ने अपने कमोडोर 64 जावा डेमो के लिए बनाया था।
• लोगो: मैंने उन्हें एक मार्कर के साथ आकर्षित किया और उन्हें (जावा लोगो के अपवाद के साथ) स्कैन किया।
• सितारे: मैंने वास्तव में सेगा उत्पत्ति जावा डेमो से कोड की प्रतिलिपि बनाई और इसे Playstation 2 एपीआई के साथ काम करने के लिए संशोधित किया। यहां पाठ को एक मार्कर और स्कैन के साथ भी लिखा गया है।
• मैंडलब्रॉट फ्रैक्ल्स: वे वेक्टर यूनिट 0 का उपयोग करके दिखाए जाते हैं, जो फ्रैक्टल्स की गणना करता है, और वेक्टर यूनिट 1 3 डी गणना करता है। MIPS नियंत्रित करता है कि दोनों वेक्टर डिवाइस क्या करते हैं।
• क्यूब्स: मैंने विंग्स 3 डी में इन क्यूब्स को आकर्षित किया और एसटीएल फाइलों को एअरलाइंस में बदलने के लिए सी कोड लिखा जिसे जावा ग्राइंडर इस्तेमाल कर सकता था। मैंने मैन्युअल रूप से रंग जोड़े।
• रिंग ऑफ़ स्क्वेयर: स्क्रीन पर बहुत सारी चलती वस्तुओं को खींचने का प्रयास। सिस्टम को धीमा करना शुरू करने से पहले शायद अधिक वस्तुओं को जोड़ने के लायक था।

संगीत

डेमो के लिए, मैंने तीन गीतों की रचना की और रिकॉर्ड किया, लेकिन परिणामस्वरूप मैंने केवल दो का उपयोग किया। पहली रचना वास्तव में एक राग है जिसे मैंने अपनी वेबसाइट ( सिक्का स्वीकर्ता परियोजना ) पर लगभग एक साल पहले प्रकाशित एक अन्य परियोजना के लिए लिखा था ... शुरू में केवल एक हिस्सा था। प्रोजेक्ट पूरा होने के बाद, मुझे लगा कि इस पर गिटार सोलो लगाना दिलचस्प होगा, और रिकॉर्डिंग के बाद, मैंने कल्पना की कि यह संगीत तब बजता है जब सितारे डेमो में उड़ते हैं। मैं कुछ महीनों के बाद ही इसका उपयोग करने में कामयाब रहा। रचना में गिटार फेंडर स्ट्रैट I स्कैलोप्ड है ।

लेख के प्रकाशन से ठीक एक दिन पहले मैंने दूसरी रचना दर्ज की। गिटार एकल एक छोटा सा लगता है ... नशे में है क्योंकि यह एक गिटार पर खेला जाता है जिसे मैं झल्लाहट में बदल गया। मैं इसे खेलने में बहुत अच्छा नहीं हूं, और उच्च नोट बहुत जल्दी से फीका हो जाता है, लेकिन स्लाइड बहुत अच्छा लगता है। मेरे Yngwie wanna-be kit (सस्ते स्कैलप्ड स्क्वीयर स्ट्रैट, DOD YJM308 ओवरड्राइव और 9-वोल्ट बैटरी द्वारा संचालित मिनी-मार्शल) पर लयबद्ध भाग खेला गया था।

मैंने लंबे समय से लिखे गए ड्रम ++ प्रोग्राम का उपयोग करके दोनों रचनाओं के लिए ड्रम की प्रोग्रामिंग की। यह मेरी भाषा में रिकॉर्ड की गई इनपुट टेक्स्ट फाइलों को प्राप्त करता है, और उन्हें .mid फाइलों में बदल देता है, जिसे मैंने Apple गैरेज बैंड में आयात किया है, जिसके बाद आप बेस और गिटार ट्रैक रिकॉर्ड कर सकते हैं। स्रोत फ़ाइलें fretless.dpp और shoebox.dpp मेरे डेमो रिपॉजिटरी के एसेट फ़ोल्डर में हैं।

संगीत को Playstation 2 SPU2 द्वारा वापस खेला जाता है, और R5900 के लिए धन्यवाद, यह अन्य काम कर सकता है। अच्छे प्रलेखन की कमी के कारण, मैंने बिना किसी संगीत के डेमो को लगभग समाप्त कर दिया। इस पर अधिक नीचे।

यहाँ एमपी 3 प्रारूप में दो ट्रैक हैं:

• shoebox_full.mp3
• fretless.mp3

डिज़ाइन

परियोजना लंबे समय से विकसित की गई है। मैंने M5 के असेंबलर में R5900 इमोशन इंजन के निर्देशों को naken_asm में जोड़ना शुरू किया, फिर फ्लोटिंग पॉइंट निर्देशों और मैक्रो / माइक्रो वेक्टर यूनिट निर्देशों के लिए चला गया। अन्य परियोजनाओं पर काम करने के लिए एक बड़ी राहत देते हुए, मैंने इस डेमो के लिए आवश्यक अन्य सभी पहलुओं का अध्ययन किया, और जावा सिंडर में उनके समर्थन को जोड़ने के लिए आगे बढ़ा। यदि कोई निम्न-स्तरीय विवरणों में रुचि रखता है, तो मैंने एक पृष्ठ बनाया, जिस पर मैंने एकत्र की गई सभी जानकारी को दस्तावेज़ीकृत करने का प्रयास किया: Playstation 2 प्रोग्रामिंग ।

मैंने मुख्य रूप से PCXS2 एमुलेटर का उपयोग करके प्रोग्राम किया। यह काफी सुविधाजनक है, क्योंकि इसमें मैं स्क्रीन पर रजिस्टरों और लाइक की जांच कर सकता हूं। लेकिन यह निश्चित रूप से सेगा उत्पत्ति को विकसित करते समय MAME की तरह लचीला और सरल नहीं है। उदाहरण के लिए, MAME में मेमोरी, और RAM की जांच करना आसान है, और जावा ग्राइंडर ठीक से काम कर रहा है यह सुनिश्चित करने के लिए वीडियो / ऑडियो रजिस्टर करता है।

सेगा के लिए कोड के साथ काम करते समय, मैंने एक गलती की - मैंने मशीन पर इसका परीक्षण नहीं किया जब तक कि डेमो लिखा नहीं गया था। सेगा कोड में कम से कम तीन विषमताएँ थीं जिन्हें एमुलेटर ने अनदेखा कर दिया था, लेकिन वे वास्तविक मशीन की तरह नहीं थे। इस बार, कोड के अलग-अलग हिस्सों को लिखने के बाद, मैंने उन्हें एक असली मशीन पर परीक्षण किया, ताकि डेमो पूरा होने के बाद यह वास्तविक उपकरण और एमुलेटर दोनों पर काम करे। मैं फिर से उन चीजों के बारे में आया, जो एमुलेटर में काम करती थीं, लेकिन वास्तविक PS2 पर शुरू नहीं हुईं। मैंने यह भी पाया कि यह एक वास्तविक प्लेस्टेशन 2 पर काम करता है, लेकिन यह एमुलेटर में गलत तरीके से प्रदर्शन करता है।

एपीआई सुविधाएँ

• वेक्टर यूनिट 0 में कोड लोड करने / चलाने और डेटा लोड / अनलोड करने की विधियाँ हैं।
• वेक्टर यूनिट 1 3 डी घुमाव और प्रक्षेपण करता है।
• एक 16- या 24-बिट प्रारूप (पारदर्शिता का संकेत काले रंग में) का उपयोग करके किया जाता है।
• 16-बिट प्रारूप में बनावट RLE एन्कोडेड हो सकती है।
• रेखांकन बिंदुओं, रेखाओं, त्रिभुजों के साथ और बिना बनावट के लिए कोड।
• गुरू द्वारा कोहरा और छायांकन।
• एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर तक पहुँचने के लिए तरीके।
• दो संदर्भों का उपयोग करना (पृष्ठों को प्रतिस्थापित करना)
• संकलित कोडांतरक कोड में बड़े बाइनरी डेटा डालें।
• संगीत बजाना।

एपीआई

एपीआई का मुख्य भाग Playstation2 वर्ग में सेट किया गया है। शुरू में, मैं उसे एक बड़ी आजादी देने जा रहा था - वीडियो मोड और इस तरह की सेट करने की क्षमता, लेकिन फिर मैंने सोचा कि इन सभी कठिनाइयों को छिपाना बेहतर हो सकता है। अनिवार्य रूप से, यह सिर्फ एक इंटरलेस्ड 640x448 डिस्प्ले सेट करता है। अन्य जावा ग्राइंडर परियोजनाओं के साथ, मैंने मूल रूप से जरूरत के अनुसार तरीके / सुविधाएँ जोड़ी हैं।

कक्षाओं का एक और सेट है जिसमें मैंने उबाऊ नाम ड्रा 3 डी दिया है । संक्षेप में, वे सभी प्रकार की प्राथमिकताओं को परिभाषित करते हैं जो ग्राफिक्स सिंथेसाइज़र 16-, 24- और 32-बिट बनावट के लिए समर्थन के साथ प्रस्तुत कर सकते हैं। मैंने 8-बिट बनावट जोड़ने के बारे में सोचा, लेकिन अभी तक ऐसा नहीं करने का फैसला किया। ड्रा 3 डी 3 डी रोटेशन, प्रोजेक्शन, डीएमए हार्डवेयर ट्रांसफर, टेक्सचर आदि प्रदान करता है। आप शायद पूछेंगे कि मैंने OpenGL के आधार पर इसे क्यों नहीं बनाया, लेकिन मैंने पहले कभी OpenGL के साथ काम नहीं किया था। एक बार जब मैं सरल ps2dev प्रोग्रामिंग में लगा हुआ था, लेकिन वहां कुछ भी गंभीर नहीं था और मैं मुश्किल से उस परियोजना को याद करता हूं, इसलिए मैं दोहराता हूं - हम मान सकते हैं कि यह पहली बार है जब मैं 3 डी में कुछ गंभीर कर रहा हूं।

न केवल डेमो में, बल्कि नमूनों के फ़ोल्डर में भी इन सभी चीजों का उपयोग करने के उदाहरण हैं।
लगभग सभी कठिनाइयाँ एपीआई में छिपी हुई हैं। डेवलपर को कैश को साफ करने, 3 डी कंप्यूटिंग आदि के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। हालांकि, इसके लिए पेबैक में बहुमुखी प्रतिभा में कमी थी। इसलिए, यदि, उदाहरण के लिए, प्रोसेसर द्वारा बनावट को बदल दिया गया था, लेकिन केवल पहले 64 पिक्सेल बदल गए हैं, तो आपको केवल 64-बाइट कैश लाइन को साफ़ करने की आवश्यकता है, लेकिन जावा ग्राइंडर पूरी छवि को साफ करता है। यह वस्तुओं को चिह्नित करता है, इसलिए उन्हें केवल आवश्यक होने पर ही साफ़ किया जाता है, लेकिन स्मृति के संपूर्ण टुकड़े को साफ़ करता है। 64 बाइट्स बदलते समय एक उच्च संभावना के साथ, पूरी छवि भी बदल जाती है।

वेक्टर यूनिट 0 (VU0)

जावा ग्राइंडर उपयोगकर्ता VU0 का उपयोग करने के लिए स्वतंत्र है। मैं ने मंडेलब्रोट फ्रैक्टल्स को रेंडर करने के लिए "टू वेक्टर यूनिट्स, वन एमआइपी" नामक डेमो भाग का उपयोग किया। कोड को बेहतर तरीके से अनुकूलित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, अधिकांश वेक्टर इकाई फ़्लोटिंग पॉइंट निर्देशों में 1 का रन समय और 4 की विलंबता है। जहां तक ​​मैं समझता हूं, इसका मतलब है कि यदि रजिस्टर निर्देश के लिए लक्ष्य है, तो इसे 1 चक्र में निष्पादित किया जा सकता है, लेकिन परिणाम उपलब्ध होने के लिए, 4 चक्रों की आवश्यकता होती है। यदि इस रजिस्टर का उपयोग किया जाता है, तो वेक्टर इकाई तब तक निष्क्रिय रहेगी, जब तक यह तैयार न हो जाए। इसलिए, विचार यह है कि आपको निर्देशों को व्यवस्थित करने की आवश्यकता है ताकि आप प्रत्येक निर्देश को बिना डाउनटाइम के 1 चक्र में निष्पादित कर सकें। जब मैंने पिछले साल Playstation 3 पर मैंडेलब्रोट फ्रैक्टल्स बनाया था, तो मैंने इस कोड को अनुकूलित किया था, साथ ही साथ 8 पिक्सल (2 SIMD रजिस्टर) की गणना करते हुए, एक बड़ी गति वृद्धि को देखते हुए। वर्तमान मामले में, मैंने कोड को पढ़ने में आसान बनाने की कोशिश की, इसलिए मैं इसके अनुकूलन से परेशान नहीं हुआ।

VU0 में केवल 4 KB डेटा मेमोरी होती है, और आपने पूरी फ्रैक्टल छवि वहाँ नहीं लिखी है, इसलिए MIPS एक बार में केवल 1/8 छवि के निर्देशांक भेजता है।

VU0 के साथ काम करते समय मुझे जो अजनबीपन का सामना करना पड़ा: मैंने शुरू में निर्देशों का उपयोग करके VU0 कोड चलाया और उनके निष्पादन को पूरा करने के लिए VIF0_STAT का उपयोग किया। ऐसा लगता है कि यदि आप VU0 को VIF पैकेज से शुरू नहीं करते हैं तो VIF0_STAT काम नहीं करता है। यह एमुलेटर में तय किया गया है, लेकिन त्रुटि अभी भी वास्तविक हार्डवेयर में है। नतीजतन, मुझे पता चला कि vcallms और cfc2 का उपयोग करके दोनों मामलों में रजिस्टर 29 में काम करता है।

मुझे ऐसा लगता है कि वेक्टर यूनिट इंस्ट्रक्शंस सेट में Intel X86_64, Playstation 3 और यहां तक ​​कि MIPS R5900 इमोशन इंजन इंस्ट्रक्शन सेट में पाए जाने वाले समानांतर तुलना निर्देशों का अभाव है। जब तक परिणाम बेहतर नहीं होता, तब तक मैंडेलब्रोट फ्रैक्टल्स को पुनरावृत्त रूप से सूत्र की गणना करनी चाहिए, इसलिए निर्देशों के एक अलग सेट के साथ, मैं बस एक समानांतर तुलना करूंगा जो सभी बाइनरी 1 या 0. के लिए एक मुखौटा बनाएगा। मास्क का उपयोग रंग काउंटरों की वृद्धि को रोकने के लिए किया जा सकता है। प्लेस्टेशन 2 के लिए, मुझे एक बहुत ही अजीब फॉर्मूला प्राप्त करना पड़ा, जो कि फ्रैक्टल फॉर्मूला के बहुत करीब है। मैंने इसे मंडेलब्रोट के स्रोत कोड में _vu0.asm के साथ पंथोन के रूप में टिप्पणी की।

मुझे यह Playstation 2 कंसोल की सदिश इकाई उपकरणों में अच्छा लगता है कि यह बहुत अच्छा है कि मैंने SIMD निर्देशों के किसी भी अन्य सेट को नहीं देखा है जिसमें सभी FPU निर्देशों में .xyzw निर्देश हो सकता है जो यह निर्देश दे सकता है कि कौन से चार फ्लोटिंग-पॉइंट नंबर हैं। को प्रभावित किया। यही है, अगर मुझे वेक्टर के केवल एक्स-घटक को प्रभावित करने के लिए निर्देश के परिणाम की आवश्यकता है, तो मैं निर्देश के अंत में केवल .x जोड़ूंगा। एक और दिलचस्प बात यह है कि यह वीएलआईडब्ल्यू निर्देशों का एक सेट है, अर्थात, प्रत्येक चक्र में, दो निर्देशों को एक साथ निष्पादित किया जाता है। वास्तव में, मॉड्यूल एक सामान्य प्रयोजन प्रोसेसर की तुलना में डीएसपी की तरह अधिक होता है।

वेक्टर यूनिट 1 (VU1)

VU1 को 3D ग्रैडेशन, मूवमेंट्स और प्रोजेक्शन के लिए जावा ग्राइंडर द्वारा आरक्षित किया गया है। Draw3D ऑब्जेक्ट्स को ड्रा () विधि का उपयोग करके VU1 में पास किया जाता है, जो पॉइंट्स को रूपांतरित करने और ग्राफिक्स सिंथेसाइज़र में स्थानांतरित करने के लिए वेक्टर यूनिट असेंबलर का उपयोग करता है। VU1 में कोडांतरक कोड गति के लिए बहुत बेहतर अनुकूलित किया जा सकता है, लेकिन यह मेरे उद्देश्यों के लिए उपयुक्त है, इसलिए मैंने कोड को पढ़ने के लिए आसान (गैर-अनुकूलित) छोड़ने का फैसला किया।

अनुमानों और घुमावों के सूत्र का अध्ययन करने के लिए, मैंने विकिपीडिया: अनुमानों और घुमावों का उपयोग किया।

3D रूपांतरण कोड naken_asm रिपॉजिटरी में एक साधारण .asm के रूप में भी है: रोटेशन_vu1.asm फ़ाइल।

MIPS R5900

जब तक मैं इस परियोजना पर काम करना शुरू नहीं करता, मुझे MIPS निर्देश सेट पसंद नहीं आया। वास्तव में, इस CPU के साथ काम करना बहुत आसान है। इस CPU के इमोशन इंजन संस्करण में बहुत ही सुविधाजनक विशेषताएं हैं। सबसे विशेष रूप से, रजिस्टर 128 बिट लंबे होते हैं, लेकिन वास्तव में उनका उपयोग केवल लोडिंग / स्टोरेज और SIMD के लिए किया जाता है। यही है, वास्तव में, ये 128-बिट रजिस्टर, 64-बिट ALU और 32-बिट संकेत हैं।

मुख्य MIPS कोड में अनुकूलन शुरू करना भी संभव था, लेकिन कोड की पठनीयता बनाए रखने के लिए या समय की कमी के कारण मैंने ऐसा नहीं किया। उदाहरण के लिए, MIPS सीपीयू एक चक्र के लिए निष्क्रिय है यदि लक्ष्य निर्देश रजिस्टर को सेट करने के तुरंत बाद उपयोग किया गया था। इस व्यवहार में सुधार किया जा सकता है।

जावा हैक

जावा ग्राइंडर भी अपने आप में ... विषमताएं हैं, लेकिन कुछ बस याद आ रही है, मुख्यतः क्योंकि मैं शुरू में MSP430 के उद्देश्य से था और अधिकांश भाग के लिए यह एक प्रयोग था। लापता तत्वों में से एक वस्तुओं के लिए स्मृति आवंटित करने में असमर्थता थी। मैंने मुख्य रूप से ड्रा 3 डी एपीआई का उपयोग करते हुए, कई वस्तुओं को त्वरित करने के लिए प्लेस्टेशन 2 पर इस सुविधा को जोड़ा। मैंने कोई मेमोरी एलोकेटर या कचरा संग्रहकर्ता नहीं लिखा है, इसलिए सभी नए कॉल स्टैक पर किए गए हैं। मैं एक डायनेमिक मेमोरी एलोकेटर जैसा कुछ लागू करने के बारे में सोच रहा था, लेकिन अंत में मैंने इसे जटिल नहीं बनाने का फैसला किया। मैंने Playstation 2 के लिए फ़्लोटिंग पॉइंट नंबरों (फ़्लोट) के लिए विस्तारित समर्थन भी जोड़ा (आंशिक रूप से यह समर्थन अभी भी एपिफेनी / पैरेल्ला कोड में था)। कुछ अन्य चीजें, जैसे लंबे और दोहरे प्रकार, अभी भी समर्थित नहीं हैं।

संभवतः मैंने जो सबसे कष्टप्रद बात की थी, वह जावा क्लास की फाइलों के भयानक प्रतिबंध से संबंधित थी। अगर मुझे सही से याद है तो जावा विधि 64K से बड़ी नहीं हो सकती। शायद यह सामान्य है, लेकिन समस्या तब उत्पन्न होती है जब क्लास फ़ाइल में एक स्थिर सरणी होती है और यह द्विआधारी डेटा के रूप में क्लास फ़ाइल में डंप नहीं करता है। यह एक सरणी बनाने के लिए एक स्थिर इनिशियलाइज़र में जावा असेंबलर निर्देश के रूप में क्लास फाइल में रखा गया है। मैंने स्थिर बाइट [] सरणियों के रूप में वर्ग फ़ाइलों में छवियों को सहेजने की कोशिश की, लेकिन उनमें से कुछ भी फिट नहीं थे, इसलिए मैंने मेमोरी जावा ग्राइंडर क्लास फ़ाइल में एक विधि जोड़ी:

byte[] Memory.preloadByteArray(String filename); 

यह रनटाइम पर इस फ़ाइल को डाउनलोड नहीं करता है, लेकिन इसे .binfile naken_asm निर्देश का उपयोग करके बिल्ड समय पर डाउनलोड करता है। छवियों को विधानसभा के दौरान आउटपुट बाइनरी में कॉपी किया जाता है।

इस सब को ध्यान में रखते हुए, मैं वास्तव में आशा करता हूं कि जेम्स गोस्लिंग मेरे प्रोजेक्ट पर कभी नहीं टिकेगा।

छवि

ड्रा 3 डी एपीआई 16-, 24- और 32-बिट बनावट का उपयोग कर सकता है। बनावट पिक्सेल पिक्सेल द्वारा पिक्सेल सेट किया जा सकता है या बाइट [] सरणियों का उपयोग करके लोड किया जा सकता है। मैंने प्रारूप {लंबाई, lo16, hi16} में RLE-compress छवियों की क्षमता को भी जोड़ा, जहां lo16 और hi16 छोटे एंडियन प्रारूप में 16-बिट रंग हैं, जो बनावट "लंबाई" बार कॉपी किया जाता है।

उपकरण

छवियों, संगीत और इस तरह के उपकरण बनाने के लिए सेगा पर काम करते समय, मैंने एक नई भाषा सीखने के लिए, Google Go भाषा का उपयोग किया। इस बार मैंने रस्ट की कोशिश की। पहला टूल बायनेरिज़ को जावा सोर्स कोड में कनवर्ट करता है, और दूसरा बीएमपी को बाइनरी फॉर्मेट में कनवर्ट करता है, जिसे RLE फॉर्मेट में शामिल करके टेक्स्ट में लोड किया जा सकता है। नतीजतन, मैंने उन्हें पायथन में लिखा, अगर कोई डेमो बनाने के लिए मुझसे जुड़ना चाहता है।

ध्वनि

यह पता लगाने के बाद कि ग्राफिक्स और वेक्टर यूनिट डिवाइस कैसे काम करते हैं, अंतिम चरण ध्वनि था। मैंने सोचा कि यह सबसे आसान हिस्सा होगा, विशेषकर सोनी एसपीयू 2 विवरण के साथ पीडीएफ का अध्ययन करने के बाद। मैं कितना गलत था। सिस्टम का यह हिस्सा बहुत खराब दस्तावेज है।

पहली चीज़ जो मुझे पता चली कि SPU2 (साउंड प्रोसेसिंग यूनिट) IOP (I / O प्रोसेसर, उर्फ ​​Playstation 1 प्रोसेसर) से जुड़ी है। Playstation 2 CPU इस IOP से SIF नाम की किसी चीज़ से जुड़ा है। सोनी के पीडीएफ में केवल SIF DMA का उल्लेख है, लेकिन इसके उपयोग के बारे में कुछ नहीं कहता है।

नतीजतन, मैंने SIF का उपयोग करने से इनकार कर दिया, लेकिन naken_asm के लिए एक लिंकर जोड़ने का फैसला किया ताकि मैं PS2DEV SDK से kernel.a का उपयोग कर सकूं। लिंकर अर्जित किया, लेकिन असफल रहा।

इस स्तर पर, मैंने पहले ही तय कर लिया था कि मुझे काम करने के लिए आवाज़ नहीं मिल सकती है, और मैं बस इसके बिना डेमो खत्म करना चाहता था। लेकिन इसने मुझे तड़पा दिया, इसलिए मैंने यह समझने के लिए विभिन्न प्लेस्टेशन 2 एमुलेटर के स्रोत कोड पर एक नज़र डालने का फैसला किया कि एसआईएफ कैसे काम करता है। अंत में, मुझे पता चला कि IOP में MIPS R3000 कोड से मेमोरी को सीधे एक्सेस कैसे किया जाए और इसे चलाया जाए (naken_asm रिपॉजिटरी के सैंपल फ़ोल्डर में एक उदाहरण है)। मैं एमुलेटर में काम करने के लिए ध्वनि प्राप्त करने में कामयाब रहा।

अंत में, मुझे पता चला कि IOP मेमोरी (SPU2 सहित) भावना इंजन के स्थान पर स्थित थी, इसलिए मैंने बहुत प्रयास किया (प्रलेखन बहुत छोटा है और किसी भी एमुलेटर में यह पूरी तरह से सही तरीके से लागू नहीं किया गया है, लेकिन उनके लिए काम करना महत्वपूर्ण नहीं है। ), मैंने ध्वनि के साथ काम करना सीखा।

एमुलेटर और आयरन की तुलना

मुझे असली मशीन पर और एमुलेटर में निष्पादन के बीच कुछ अंतर मिला।

• यदि GIF पैकेज IIM मान (शेडिंग विधि) दोनों में PRIM रजिस्टर सेट करता है, और FIX बिट्स सभी 1 हैं, तो एमुलेटर IIP बिट को ध्यान में रखता है और Gouro छायांकन करता है, जबकि वास्तविक उपकरण फ्लैट शेडिंग करता है।
• यदि GIF पैकेट को PATH3 (EE Direct to GS) के माध्यम से प्रेषित किया जाता है, और EOP (पैकेट का अंत) ध्वज सेट नहीं किया जाता है, तो यदि VU1 PATH 1 (VU1 से GS) के माध्यम से GIF पैकेट भेजने की कोशिश करता है, तो यह वास्तविक हार्डवेयर में लटका होगा, लेकिन एमुलेटर में काम करेगा।
• डीएमए हस्तांतरण से पहले सीपीयू कैश को खाली करना आवश्यक नहीं है, लेकिन एक वास्तविक मशीन पर अजीब व्यवहार होता है।
• EE स्पेस में SPU2 को रखने पर, एमुलेटर केवल FIFO SPU2 में ऑडियो डेटा रिकॉर्ड कर सकता है। एक वास्तविक प्लेस्टेशन 2 पर, 32 शब्दों को रिकॉर्ड करने के बाद, फीफो को खाली करने के लिए कमांड देने के लिए रजिस्टर पर लिखना आवश्यक है। इसके अलावा, वास्तविक हार्डवेयर पर, SPU2 के ट्रांसमिशन / स्टार्ट एड्रेस को सेट करते समय, ट्रांसमिशन मोड को 0. पर सेट किया जाना चाहिए, अगर मोड में 0 का मान हो तो इम्यूलेटर परवाह नहीं करता है।
• EE से आवंटित मेमोरी रजिस्टर में IOP लिखना एक वास्तविक मशीन पर क्रैश होता है, भले ही यह कर्नेल मोड में हो। एमुलेटर वर्तमान सीपीयू मोड की परवाह किए बिना इस तरह के संचालन की अनुमति देता है।
• एसआईएफ डीएमए चैनलों का उपयोग करना एमुलेटर में काम करता है, लेकिन मैं अभी भी उन्हें वास्तविक उपकरणों पर काम करने में सक्षम नहीं कर पाया हूं। मुझे SIF DMA रजिस्टरों के लिए एक मेमोरी एक्सेस एरर भी कर्नेल मोड में मिल रहा था।
• एमुलेटर VU0 का उपयोग करके भग्न की गणना करते समय एक डेमो चलाने के लिए बहुत धीमा है, इसलिए ध्वनि सिंक से बाहर है।

संक्षेप में देना

मैं Playstation 2 के लिए कुछ कार्यक्रम लिखना चाहता था, इसकी खरीद के क्षण से लगभग। वास्तव में, मेरे पास पहले से ही PS2 के लिए एक लंबे समय के लिए लिनक्स किट था (मुझे लगता है कि मैंने Playstation 2 क्यों खरीदी है), और मैंने C में PS2DEV पुस्तकालय के साथ काम करने की भी कोशिश की, लेकिन यह सीधे विधानसभा में प्रोग्रामिंग की तुलना में एक पूरी तरह से अलग अनुभव है लोहे के लिए।

मुझे पुराने कोडांतरक स्रोत कोड और PS2 दस्तावेजों को बचाने के लिए लुकाश को धन्यवाद देना चाहिए। यकीन नहीं होता अगर मैं ड्यूक 3 स्टार डेमो के बिना भी शुरुआत कर सकता था, जिसने मुझे उपकरण को इनिशियलाइज़ करने में मदद की। मैं PCSX2 एमुलेटर के डेवलपर्स का भी आभारी हूं , जिसने डिबगिंग प्रक्रिया को बहुत तेज किया। इसके अलावा, मैं ध्वनि का पता नहीं लगा सकता था अगर मैंने एमुलेटर के स्रोत कोड को नहीं देखा था और समझ नहीं पाया कि क्या गलत था।

और इस खूबसूरत छोटे कंप्यूटर के लिए सोनी को धन्यवाद। यदि कोई Sony के इस लेख को पढ़ता है, तो यहाँ एक टिप दी गई है: क्यों न इसे एक Rapsberry Pi के आकार में सिकोड़ें और इसे शौक परियोजनाओं के लिए एक बोर्ड के रूप में बेच दें? :)।

डेमो बनाएँ

git clone https://github.com/mikeakohn/playstation2_demo.git
git clone https://github.com/mikeakohn/java_grinder.git
git clone https://github.com/mikeakohn/naken_asm.git
cd naken_asm
./configure
make
cd ..
cd java_grinder
make java
make
cd ..
cd playstation2_demo
make