Эмуляторы игровых приставок и консолей

Описание игры

Наверное, вы быстро узнаете человека в скафандре, который прыгает по экрану от кратера к кратеру. Да, его зовут Чарли «Шарлеман» Фортерингехемгрюнс и он стал первым избавителем Вселенной. Можно даже не догадываться об этом, пока не прочитаешь инструкцию к игре. Нужно заметить, что разработчиками игры были люди претенциозные.

История, которая следует фабуле игры, говорит нам о том, что у Чарли было задание от шефа по международной комиссии устранить межгалактическую информационную проблему, которая поступала с Луны и выдавала странные сигналы. В этом приказе была просьба к Чарли, что бы он слетал на Луну и проверил, откуда поступают сигналы. Естественно Чарли не мог отказаться. Именно с этого приказа и начинаются приключения Чарли. И в них вы принимаете участие.

В первой эпизоде Чарли оказывается в заброшенной пустыне, пытаясь не попасть в какой-либо лунный кратер. С начала игры он выискивает лунного крота. Вид кротов лунного типа отличается своим стремление помочь, например, прогрызть проход в стене. После того как вы поймаете крота, Чарли может не беспокоясь прыгать в кратер. Он окажется в лабиринте пещер под землей. Там ждет его множество чудовищ и подстав, которые нужно избегать либо уничтожать по возможности. Стоить отметить, что основное задание Чарли — это обнаружение монолита, а восемь ключей помогут главному герою выполнить задание. Затруднит выполнение задания большой размер подземелья, где ключи найти будет очень нелегко.

Архитектура

Память и порты

• V16 адресует 128Kb (65536 слов) оперативной памяти, которая также может использоваться как буферы устройств и стек.
• Стек начинается с адреса FFFF, следовательно, RSP имеет стандартное значение 0xFFFF
• Портов ввода-вывода V16 имеет 256, все они имеют длину в 16 бит. Чтение и запись из них осуществляется через инструкции И .

Регистры

V16 имеет два набора регистров общего назначения: основной и альтернативный.
Работать процессор может только с одним набором, поэтому между наборами можно переключаться при помощи инструкции .

Инструкции

Все инструкции имеют максимальную длину в три слова и полностью определяются первым
Первое слово делится на три значения: младший байт — опкод, старший байт в виде двух 4-битных значений — описание операндов.

Прерывания

Прерывания здесь — не более чем таблица с адресами, на которые процессор дублирует инструкцию . Если значение адреса равно нулю, то прерывание не делает ничего, просто обнуляет флаг HF.

Пример псевдокода и слов, в которые все это должно странслироваться:

Cycles (Такты)

V16 может выполнять одну инструкцию за 1, 2 или 3 такта. Каждое обращение к оперативной памяти это один отдельный такт. Инструкция это не такт!

Минимум сил, максимум правды

Сначала справка: наиболее полную картину современных
эмуляторов дает сайт Emulator-zone.com, а за
мелкими программными аксессуарами нужно обращаться на форумы Forums.ngemu.com.

Общих требований к любому эмулятору всего три. Во-первых, он
должен поддерживать любое разрешение экрана, дабы старые игры шли на новых
мониторах и телевизорах без искажений изображения (нет ничего хуже игры для
Super Nintendo, насильственно растянутой на огромный широкий экран). Во-вторых,
он должен поддерживать минимум два геймпада со всеми тонкостями управления (нет
смысла играть в Crazy Taxi без поддержки аналоговых шифтов или в Ico без вибромоторов). В-третьих, игра должна идти на скорости не менее тридцати
кадров в секунду.

Как вы вскоре узнаете, среди эмуляторов любой платформы
(включая и консоли двадцатилетней давности) не так-то просто найти хоть один,
удовлетворяющий этим элементарным требованиям. Что уж говорить о таких объектах
роскоши, как удобный интерфейс, вменяемая документация или возможность игры
вдвоем через интернет…

Мы не будем останавливаться на внутренних тонкостях
эмуляции: о том, насколько мучительна синхронизация ядер PS2 и каких трудов
стоила разработчикам поддержка всех аддонов к Super Nintendo или звукового чипа
Yamaha YM2612 с Genesis, вы можете прочитать на специализированных сайтах. Нам сейчас
важен внешний эффект — как можно более достоверное воспроизведение оригинальной
игры с минимальными трудозатратами со стороны пользователя.

Правовые вопросы

США

По мере роста производительности компьютеров и распространения глобальных информационных сетей отмечается сокращение промежутка времени между появлением нового поколения игровых систем и реализацией работоспособной эмуляции. Во время пятого поколения консолей (например, Nintendo 64 и Sony PlayStation) и шестого поколения носимых игровых систем (например, Game Boy Advance) производители столкнулись с бурным прогрессом эмуляторов их продукции. Это подтолкнуло их к принятию мер против некоммерческой неофициальной эмуляции. Однако последовательные поражения в судебных спорах Sega против Accolade 977 °F.2d 1510 (9th Cir. 1992), Sony Computer Entertainment против Connectix Corporation 203 °F.3d 596 (2000) и Sony Computer Entertainment America против Bleem 214 °F.3d 1022 (2000) привели к обратному эффекту. В соответствии с судебными прецедентами, эмуляция является законной в США. Однако распространение кода и данных, защищенных авторским правом, является незаконным как с точки зрения национального законодательства, так и с точки зрения международного права, согласно Бернской конвенции.

В США считается законным получение копии BIOS оригинального оборудования согласно прецеденту Lewis Galoob Toys против Nintendo of America, 964 °F.2d 965 (9th Cir. 1992) в рамках концепции добросовестного использования, что подразумевает наличие экземпляра оригинального оборудования у пользователя. Однако некоторые эмуляторы, например GBA, способны запускать игры без оригинального BIOS посредством высокоуровневой эмуляции, что позволяет симулировать подпрограммы BIOS ценой незначительного снижения точности эмуляции.

Официальные эмуляторы

Ввиду существенного общественного запроса на старые игры, производители приставок стали закладывать в них возможность запуска старых игр.

Наиболее известной является служба Virtual Console от Nintendo, который изначально разрабатывался для Wii, но впоследствии был распространен и на другие системы Nintendo. В Virtual Console используется программная эмуляция, благодаря чему пользователь может покупать и запускать старые игры на современном оборудовании. Хотя представлена лишь некоторая часть изданных игр, Virtual Console охватывает широкий спектр различных игровых систем, эмуляция которых избавлена от большинства недостатков в точности, что весьма характерно для неофициальных эмуляторов. С другой стороны, в официальном эмуляторе недоступны многие игры, а также отсутствуют многие средства улучшения, привычные для неофициальных эмуляторов. Из-за аппаратных различий запуск игр для Xbox невозможен на Xbox 360. Однако Microsoft достигла возможности запуска наиболее популярных игр посредством эмуляции. Для запуска игр оригинальной PlayStation в PlayStation 3 встроено аппаратное обеспечение PS1. Модель PlayStation 3 60Gb для рынка США изначально содержала также CPU и GPU оригинальной PlayStation 2 для запуска соответствующих игр, однако в версии для PAL региона и в последующих ревизиях для рынка США CPU PS2 был изъят. Для запуска игр PS2 использовалась программная эмуляция CPU совместно с аппаратным GPU. Впоследствии из аппаратного обеспечения PS3 был изъят и GPU PS2, в результате эмуляция PS2 выполняется полностью программно, а сам эмулятор и игры доступны через PlayStation Store.

В коммерческих целях эмуляторы используются как средство перезапуска и перевыпуска старых игр на новых приставках для розничных продаж. Есть несколько примеров выпуска классических консольных игр в виде продукта для ПК или другой консоли, причём работа игр обеспечивается встроенным в продукт эмулятором:

• Sega Smash Pack 1 и 2 — пакеты из 8-ми игр для консоли Sega Genesis. Выпущены на ПК, Dreamcast и GBA. Используется эмулятор KGen.
• Classic NES Series — три серии из игр для NES, выпущенные на Game Boy Advance.
• Игры серии Final Fantasy на PlayStation и Game Boy Advance работают благодаря встроенному эмулятору.
• Сервисы наподобие Virtual Console позволяют играть в игры для старых консолей на приставках последних поколений.

История

Производительность среднего домашнего компьютера к середине 1990 годов достигла достаточного уровня, чтобы воспроизвести поведение первых поколений игровых систем с достаточной скоростью. Это стало отправной точкой появления и распространения первых созданных пользователями некоммерческих эмуляторов. Данные программы зачастую были неполными, лишь частично эмулировали исходную систему, а также содержали значительное количество багов. Многие производители распространяли лишь общую спецификацию своего оборудования, в результате чего программисты и разработчики были вынуждены исследовать особенности работы этих систем в процессе обратной разработки. Наиболее изученными тогда были системы Nintendo, так что наиболее продвинутыми были эмуляторы Nintendo Entertainment System (NES), Super Nintendo Entertainment System (SNES) и Game Boy. Наиболее популярными были программы типа iNES Марата Файзуллина, VirtualGameBoy, Pasofami (NES), Super Pasofami (SNES) и VSMC (SNES). Представляет интерес неизданный эмулятор NES для приставки Sega Mega Drive, написанный Юдзи Нака, как, вероятно, первая попытка реализовать эмуляцию одной приставки средствами другой.

С популяризацией эмуляторов стало возможным запускать иностранные игры, запрещенные к распространению в местожительстве пользователя ввиду политики издателей игр и/или производителей приставок. Стремительный рост качества эмуляторов привел к расцвету сообществ любительского перевода и ромхакинга

Реализация таких проектов как, например, английский перевод Final Fantasy V от RPGe привлекает внимание ещё большего числа пользователей к сообществу эмуляторов.

NES.emu (Dendy)

Эмулятор платформы Nintendo Entertaimnent System (NES. Она же Famicom, она же Dendy) NES.emu, несмотря на открытый исходный код, не имеет бесплатной версии. Кроме этого нюанса, других недостатков у приложения нет.

Darkwing Duck был популярен не только из-за мультсериала, но потому, что игра была отличной!

NES.emu поддерживает форматы nes и unf (даже запакованные в архивы ZIP, RAR или 7Z), а также файлы fds. Игры работают корректно как в горизонтальном, так и в вертикальном положении экрана

Также по долгому прикосновению NES.emu может имитировать работу светового пистолета (что очень важно в играх типа Duck Hunt)

Платформу NES невозможно представить без Contra

Для управления в самой игре эмулятор выводит настраиваемые сенсорные элементы на дисплей. Также персонажами можно управлять с помощью мобильных геймпадов: NES.emu поддерживает устройства с подключением через порт USB или по каналу Bluetooth.

ClassicBoy (32 bit) и ClassicBoy Gold (64 bit)

Помимо эмуляторов, работающих с играми какой-то одной консоли, существуют и приложения, способные запускать проекты стразу нескольких игровых платформ. Одним из таких универсальных эмуляторов является ClassicBoy в обычной (32 bit) и Gold (64 bit) версиях.

ClassicBoy эмулирует множество классических игровых консолей, домашних компьютеров прошлого и аркадных игровых автоматов. Среди встроенной поддержки: Atari 2600 VCS, Nintendo NES, Nintendo Game Boy (GBA/GBC/SGB/GB), Nintendo 64, Sega Genesis, Sega CD, Sega Saturn, PlayStation 1, Neo-Geo, Neo-Geo CD, Capcom DPS-1/2/3. С помощью загрузки новых модулей-ядер широту эмулируемых устройств можно расширить – уже есть внешние плагины для работы с играми Nintendo SNES, Nintendo DS, MAME 2003 и Sega 32X.

Тридцать два и шестьдесят четыре

Nintendo 64 (эмулятор Project 64)

Эмуляция 32-битных консолей началась в 1999-м — на свет
одновременно появились коммерческий эмулятор первой PlayStation Bleem! и
революционный (и бесплатный) эмулятор Nintendo 64 под названием UltraHLE.

Bleem! запомнился разве что возможностью играть в свежий Tekken
3 с клавиатуры и последовавшими претензиями Sony (в 2001-м приведшими к
закрытию проекта), а вот UltraHLE не только позволял играть в Mario 64 и The Legend of Zelda: Ocarina of Time на средних PC того времени. В этом
проекте впервые начала расплываться грань между эмуляцией и симуляцией: с
помощью современных трехмерных графических акселераторов соавторы-разработчики
сумели воссоздать результат работы N64, игнорируя большую часть
происходящих в процессоре консоли вычислений.

В итоге UltraHLE был очень ненадежным эмулятором
(поддерживалось порядка 20 расшифрованных разработчиками игр, а Ocarina of Time
подвисала на выходе из первой пещеры), зато современная эмуляция PS2 с
приемлемой скоростью возможна только за счет графических фокусов, изобретенных создателями
UltraHLE в 1999 году.

Первый настоящий эмулятор N64 появился в марте 2005-го — это
великолепный Project 64 (pj64-emu.com). Его портит лишь
склонность создателей к закрытому бета-тестированию. Если не считать
дистрибутивов, залитых на торрент-трекеры, то версия 1.7 доступна только
активным участникам проекта и лицам, пожертвовавшим денег на его развитие. Тем
не менее в последней версии наконец-то можно поиграть в Mario Kart 64 на
широкоэкранном телевизоре без искажения картинки.

PlayStation (эмулятор ePSXe)

Для первой PlayStation выпущено столько игр самых различных
стилей и направлений, что одним эмулятором тут не обойтись, лучше иметь
один-два запасных… А в идеале — установить один эмулятор PlayStation для
работы с трехмерными играми и один — с плоскими спрайтовыми.

Чтобы играть в большинство игр 32-битной эпохи, помимо
самого эмулятора неплохо иметь набор плагинов для воссоздания картинки, звука и
различной периферии вроде карточек памяти и геймпадов — с вибрацией и
аналоговыми рукоятками. В этом плане ePSXe 1.7.0 (epsxe.com)
— эмулятор с самым лучшим арсеналом плагинов, с его помощью вам удастся побороть
и настроить под себя большинство игр.

А если культовый платформер Silhouette Mirage вдруг
не запускается, а другой культовый платформер Heart of Darkness виснет
на первом уровне, можно обратиться к pSX (psxemulator.gazaxian.com)
— тут нет никаких плагинов, настройки элементарные.

SEGA Saturn (эмулятор SSF)

32-битная SEGA Saturn — крайне интересная и незаслуженно
забытая платформа, и очень хорошо, что после всяческих Yabause (yabause.org)
появился приличный эмулятор в лице японского SSF (Emulator-Zone.com/doc.php/saturn/ssf.html)
в версии 0.12. Хотя трехмерные игры для Saturn смотрятся отвратительно (а
эмулятор вообще не использует вашу видеокарту), рисованные аркадные шедевры
вроде Guardian Heroes или Radiant Silvergun приятно поражают
размерами боссов, безумным количеством врагов на экране, экспериментами с
количеством задних планов и масштабами фантазии разработчиков.

Это своего рода альтернативная реальность, мир, в котором 3D
так и не было изобретено и где действие игр всех жанров разворачивается в иной,
плоской и красочной вселенной.

Сто двадцать восемь

PlayStation 2 (эмулятор PCSX2)

Эмуляция PlayStation 2 совершила качественный скачок в
прошлом году, а в этом идет черепашьими темпами: разработчики главного
эмулятора PCSX2 (PCSX2.net) увлеклись другими делами. С
июня 2010-го приходится пользоваться ОБТ-версией 0.9.7. Большинство игр для PS2
поддерживается (в том смысле, что их можно пройти от заставки и до финальных
титров), но вот что касается скорости и аутентичности эмуляции…

Эмулятор PS2 трудно всерьез порекомендовать человеку, не
собирающемуся просиживать сотни часов на форуме в поиске единственно верной
комбинации настроек, позволяющих запускать Shinobi или Shadow of the
Colossus хотя бы в 40% от реальной скорости игры.

С каждым новым поколением консолей сложность настроек
возрастает в десятки раз: теперь возня идет не только с версиями эмулятора и
плагинов (большинство из которых — ну очень сырые), но и с различными программистскими
хитростями, позволяющими повысить количество кадров в секунду за счет точности
эмуляции. Даже на самой современной машине с двухъядерным процессором борьба
идет за каждый кадр.

Wii (эмулятор Dolphin)

С эмуляторами GameCube и Wii (все-таки это фактически одна и
та же система) все еще более плачевно — до 2008-го их просто не было. Но три
года назад появилась версия эмулятора Dolphin (dolphin-emulator.com)
с открытым кодом, и буквально в последние месяцы разработчикам удалось добиться
значительного ускорения эмуляции: можно играть в The Legend of Zelda: The
Wind Waker или The Legend of Zelda: Twilight Princess на 25 кадрах в
секунду. Остальные игры хоть и неторопливо, но поддерживаются; через
Bluetooth-адаптер к PC подключаются Wii-пульт и нунчак.

Xbox (эмуляторов нет)

С первым Xbox все просто: он не эмулируется совсем. От
эмулятора Xeon не осталось даже сайта, а странный проект Cxbx (SourceForge.net/projects/cxbx)
пока что запускает ровно одну игру — Turok: Evolution.

В общем, чем ближе к современности, тем жестче приемы,
применяемые корпорациями против невинных сайтов с образами, прошивками и
эмуляторами. Приходится копаться в постоянно удаляемых ссылках на MediaFire и
RapidShare, тянуть любимую игру в 150 файлах или регистрироваться на
сомнительных торрент-трекерах. И все это ради того, чтобы в итоге убедиться,
что именно эта игра отказывается работать быстрее восьми кадров в секунду на
существующих эмуляторах в любой комбинации настроек и плагинов…

* * *

Если вы хоть раз пытались поиграть во что-нибудь на
эмуляторе PlayStation 2, то вам не надо объяснять, что эмуляция Xbox 360 и PlayStation 3 относится к области научной фантастики. Дело
тут даже не в аппаратном превосходстве — достаточно быстрые процессоры когда-нибудь
появятся. Но потом нам еще лет пять придется ждать, пока выйдет удачный
эмулятор с открытой структурой плагинов, и еще столько же времени уйдет на
коллективный бета-тест и вылавливание бесчисленных багов, портящих, как
правило, самые интересные игры платформы.

Пока нам доступны эмуляторы трех поколений консолей, на
каждой из которых найдется десяток прекрасных игр, по той или иной причине
прошедших мимо вашего внимания. Если начнете прямо сейчас, то к появлению
первого эмулятора Xbox 360 как раз успеете наверстать упущенное!

Виды эмуляции

В большинстве существующих эмуляторов воспроизводится только аппаратная платформа. Таким образом, если требуется операционная система, хранящаяся в ПЗУ, или другое программное обеспечение, его следует получить дополнительно (впрочем, оно тоже может быть эмулировано). В дальнейшем и операционная система, и программное обеспечение будут интерпретированы эмулятором таким же образом, как и на изначальном оборудовании. Кроме интерпретатора эмулированных двоичных машинных кодов также должно эмулироваться и некоторое другое оборудование (например, вводные и выводные устройства). Например, если запись в определенную область памяти должна выводить что-то на экран, такое поведение также должно быть эмулировано.

В пределе эмулятор должен исходить из модели, созданной на основе параметров и особенностей оригинального схемотехнического решения, включающей виртуальный источник питания, но на практике это было бы исключительным решением. Как правило, эмуляторы отталкиваются от модели, построенной на имеющейся документации и логической схеме устройства. Для эмуляции некоторых систем важным оказывается высокая точность эмуляции вплоть до тактовой частоты отдельных элементов, недокументированных функций, непредсказуемых аналоговых компонентов и допущенных ошибок

Особенно это важно при реализации эмуляторов классических домашних компьютеров типа Commodore 64, программы для которых часто пользуются утонченными низкоуровневыми приемами программирования, разработанными создателями игры и демосценой.

Наоборот, некоторые другие устройства имели очень ограниченный прямой доступ к оборудованию. В подобных случаях может быть достаточно простого слоя совместимости. Системные запросы эмулируемой программы транслируются в системные запросы хоста, то есть в системах FreeBSD, NetBSD и OpenBSD для запуска Linux-приложений с закрытым кодом используется слой совместимости с Linux. Например, графический процессор Nintendo 64 был полностью программируемым, и большинство разработчиков игр использовало заложенные заводские программы, которые были самодостаточными и обменивались информацией с игрой через буфер FIFO. Поэтому многие эмуляторы вообще не эмулируют графический процессор, интерпретируя вместо этого команды центрального процессора также как и оригинальная программа.

Разработчики программ для встраиваемых систем и игровых приставок часто создают свои продукты на особо точных эмуляторах, называемых симуляторами, перед запуском на физическом оборудовании. Это делается для возможности создания и тестирования до запуска в производство окончательной ревизии оборудования, а также для возможности быстрой отладки программы без затрат времени на копирование и внесения побочных эффектов отладчика. Во многих случаях симулятор создается и предоставляется изготовителем оборудования, что теоретически должно повышать его точность.

Эмуляция математического сопроцессора применяется для запуска программ, скомпилированных с использованием математических инструкций, на машинах без установленного сопроцессора, на которых дополнительная нагрузка на центральный процессор может негативно сказаться на производительности. Если сопроцессор не установлен и не встроен в центральный процессор, при выполнении математической инструкции будет вызвано прерывание (отсутствие сопроцессора), запускающее подпрограмму математического эмулятора. После успешного выполнения инструкции управление возвращается программе.

История

Производительность среднего домашнего компьютера к середине 1990 годов достигла достаточного уровня, чтобы воспроизвести поведение первых поколений игровых систем с достаточной скоростью. Это стало отправной точкой появления и распространения первых созданных пользователями некоммерческих эмуляторов. Данные программы зачастую были неполными, лишь частично эмулировали исходную систему, а также содержали значительное количество багов. Многие производители распространяли лишь общую спецификацию своего оборудования, в результате чего программисты и разработчики были вынуждены исследовать особенности работы этих систем в процессе обратной разработки. Наиболее изученными тогда были системы Nintendo, так что наиболее продвинутыми были эмуляторы Nintendo Entertainment System (NES), Super Nintendo Entertainment System (SNES) и Game Boy. Наиболее популярными были программы типа iNES Марата Файзуллина, VirtualGameBoy, Pasofami (NES), Super Pasofami (SNES) и VSMC (SNES). Представляет интерес неизданный эмулятор NES для приставки Sega Mega Drive, написанный Юдзи Нака, как, вероятно, первая попытка реализовать эмуляцию одной приставки средствами другой.

С популяризацией эмуляторов стало возможным запускать иностранные игры, запрещенные к распространению в местожительстве пользователя ввиду политики издателей игр и/или производителей приставок. Стремительный рост качества эмуляторов привел к расцвету сообществ любительского перевода и ромхакинга

Реализация таких проектов как, например, английский перевод Final Fantasy V от RPGe привлекает внимание ещё большего числа пользователей к сообществу эмуляторов.

Эмуляция

Эмуляция — ресурсоёмкая задача, и может требовать от устройства намного большей производительности (скорости процессора, объёма памяти), чем производительность эмулируемой игровой приставки. Чем сложнее система и выше точность эмуляции — тем большая производительность для неё требуется. От точности эмуляции зависит совместимость с запускаемыми в эмуляторе программами (играми) — например, если эмулятор не учитывает какой-то нюанс устройства системы, используемый в некотором количестве игр — эти игры не будут запускаться, или будут работать неправильно, но будут работать остальные игры. Также от точности эмуляции зависит качество и достоверность получаемого изображения и звука.

Эмулятор для PS1 ePSXe 1.7 + Все что ему нужно (2008)

Хотите поиграть в Tekken 3 или Gran Turismo 2, но не хотите/не можете купить для этого PlayStation? Тогда вам определенно нужен ePSXe. В настоящее время это лучший эмулятор знаменитой приставки от Sony. Поддерживаются практически все известные игры, в том числе и те, которые ранее не удавалось запустить на РС (Final Fantasy 9). Качество э …

Год выпуска: 2008Жанр: EmulatorРазработчик: http://epsxe.com/Издательство: http://epsxe.com/ devsite: http://epsxe.com/Язык интерфейса: ЕngПлатформа: Mac OS X 10.5.x, Linux Debian Sarge, Windows Windows 98-vista 100 hz 16 ram 32 mb video