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应用 cc7800

Atari 7800的C编译器子集

作者：steux

19个版本

0.2.25 2024年5月10日
0.2.21 2024年1月30日
0.2.19 2023年12月22日
0.2.17 2023年11月18日
0.2.10 2023年7月17日

#27 in 游戏开发

GPL-3.0-or-later

275KB
3K SLoC

Rust 2K SLoC // 0.1% comments Assembly 1.5K SLoC // 0.1% comments C 74 SLoC // 0.1% comments AsciiDoc 26 SLoC

cc7800

cc7800实现了Atari 7800的C编译器子集。cc7800的主要目标是使用C语言为Atari 7800制作游戏，包括快速填充Maria显示列表，但不是为6502提供完整的C支持（如果需要，请查看cc65）。为cc7800编写的任何代码都可以用gcc编译，但反之则不行... 6502处理器因其糟糕的堆栈支持、臭名昭著的索引模式以及缺乏寄存器而闻名，是C编译器的不高效目标。cc7800通过不严格实现所有C功能，而是将C语法映射到6502的特定之处（特别是6502 X/Y索引模式），来应对这些限制。

cc7800是用Rust编程语言实现的，为这个近40年的游戏机带来了一丝现代气息... C语言语法是从头开始手写的PEG语法，因此不要期望有任何ANSI或ISO C的兼容性。

主要功能

  • 生成DASM兼容代码（需要DASM作为第二阶段编译器）
  • 仅使用1个字节的RAM
  • 支持通过scatter关键字散列ROM数据，这大大简化了Holey DMA和精灵数据布局的使用。
  • X和Y寄存器直接映射到X和Y变量，就像它们被声明为无符号char全局变量一样。
  • 实现了所有C结构（for、if、while、goto等）。
  • 支持SuperGame切换和卡带上的额外RAM
  • 自动生成干净的引导代码

已知限制

  • 支持的数据类型只有char（8位）、short（16位）和char指针（16位），以及这些类型的单维数组。
  • 数组下标最好是常量，X和Y变量/寄存器（复杂下标会导致性能损失或错误）
  • 16位算术受到严格限制。生成的代码如果过于复杂可能会产生错误（进位传播检查）。
  • 不支持32位操作，不支持浮点数。
  • 仅支持一个C文件。不提供链接。使用 #include "other_file.c" 来解决这个问题。

如何安装

当您的平台上安装了Rust Cargo时，从源代码安装就非常简单。如果情况不是这样，请使用rustup来安装它，然后在根目录下使用cargo install --path .来本地编译和安装cc7800。

您可以直接使用Cargo通过输入cargo install cc7800来安装二进制文件。

如果您绝对不想安装Rust（实在有点遗憾），在未来几年内将提供一个Windows安装程序。

使用cc7800的代码示例

一些示例可以在examples目录中找到。要编译HelloWorld，请在根目录中输入

cc7800 -Iheaders examples/test_helloworld.c

这将生成a.out，它是一个具有.a78头文件的atari 7800卡带。请注意，运行cc7800需要在当前目录中安装DASM或可以在系统路径中找到。

可以使用a7800模拟器通过输入a7800 a7800 -cart a.out执行a.out文件，或者直接复制到Concerto卡上。

技术细节

Atari 7800特定关键字

为了处理非常特殊的Atari 7800内存映射，标准C语言中增加了一些特定关键字。这些关键字是scattered、holeydma、reversed、ramchip和bankX。请查看示例以了解如何/在哪里使用这些关键字。

内联函数

cc7800支持一些内联函数来帮助编写类似ASM的调优代码

  • load(expr)使用expr加载6502累加器。它实现了LDA指令。

  • store(expr)将expr存储到累加器中。它实现了STA指令。

  • strobe(pointer)也实现了STA指令。它与存储相同，但只接受指针。通常用于内核中的许多strobe(WSYNC)指令...

  • asm(string)将给定的汇编指令内联到C代码中。特别有用，用于调用ASM函数（使用asm("jsr asm_function")）。

16位算术支持

支持16位算术，但请注意只使用简单表达式（如简单的加法，或 +=，而不是在代码的同一行进行多次加法），因为进位传播没有得到保证（可能在未来会实现）。特别是16位操作不支持比较。使用 short 来声明16位变量。char * 也是一个16位变量，因为6502的地址空间是16位宽。

为了将16位转换为8位，使用特殊的操作 >> 8 来获取 short 的高位字节，并使用 nothing 来获取低位字节。

优化

X和Y被定义为 unsigned char 类型，但为了优化循环，当与0比较时它们被认为是 signed char。因此，代码 do { something; Y-- } while (Y >= 0); 将使用 BPL（如果正则跳转）指令实现，就像在汇编器中做的那样。请注意，如果Y > 128，由于2的补码表示法，它将被视为负数，并且循环将立即退出。

待办事项

  • 修复Atari 7800内存映射问题
  • 提供更多示例
  • 添加银行切换支持
  • 添加银行集支持
  • 创建一个处理文本、图形、瓦片、多精灵等的高级库
  • 修复16位算术，使其更易于使用...

依赖关系

~7.5MB
~141K SLoC