matiaszanolli/sega-vr-disasm

**(最新)** *查看我刚完成的 **Aerobiz Supersonic** 反汇编，地址为* [https://github.com/matiaszanolli/aerobiz-disasm](https://github.com/matiaszanolli/aerobiz-disasm) # Virtua Racing Deluxe (32X) - 性能优化项目 **状态：v7.0.0 — 描述性 SH2 名称与 3D 引擎分析** 这是 Virtua Racing Deluxe (Sega 32X) 的完整、可构建反汇编项目，目前正积极优化以充分利用 32X 硬件。原版游戏由于采用了保守的阻塞式同步模型，导致大量硬件潜力未被挖掘，运行帧率仅为 ~20 FPS。本项目旨在释放这些潜力。 ## 问题所在 原版游戏的大部分硬件处于空闲状态： ``` CPU Utilization (profiled): 68000: ████████████████████ 100% ← Saturated (bottleneck) Master SH2: ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ 0% ← Completely idle Slave SH2: ██████░░░░░░░░░░░░░░ 33% ← 67% wasted in idle loop ``` 68K **约 60% 的周期被阻塞**，在等待 SH2 确认时轮询 COMM 寄存器 —— 每帧 35 次。与此同时，Master SH2 无所事事，而 Slave SH2 则在延迟循环中浪费了三分之二的时间。 ## 目标 重组命令流水线以消除阻塞等待，批量处理命令，并将工作分配给所有三个 CPU： | 路径 | 策略 | 预期收益 | |-------|----------|---------------| | 68K 阻塞缓解 | 通过 SH2 中断队列实现异步命令 | FPS +46-67% | | 命令批处理 | 将每帧 35 次提交减少至 ~3 次 | FPS +10-20% | | 流水线重叠 | 在 SH2 渲染第 N 帧时构建第 N+1 帧 | FPS +15-30% | | 68K 工作卸载 | 将物理/三角函数运算移至空闲的 Master SH2 | FPS +5-15% | **目标：60 FPS**（基线为 ~20-24 FPS） 完整策略请参阅 [OPTIMIZATION_PLAN.md](OPTIMIZATION_PLAN.md)，任务队列请参阅 [BACKLOG.md](BACKLOG.md)。 ## 快速开始 ``` # 构建 ROM make all # 在模拟器中测试 (仅限 PicoDrive — BlastEm 不支持 32X) picodrive build/vr_rebuild.32x ``` ## 项目结构 ``` 32x-playground/ ├── disasm/ │ ├── vrd.asm # Main build file │ ├── sections/ # Buildable section sources │ ├── modules/ │ │ ├── 68k/ # 821 modularized 68K modules (17 categories + 15 game subcats) │ │ └── shared/definitions.asm # Master symbol table (all HW register equates) │ ├── sh2/ # SH2 functions + expansion code │ │ ├── 3d_engine/ # 92 SH2 functions (descriptive names) │ │ ├── generated/ # 89 SH2 function includes │ │ └── expansion/ # SH2 expansion ROM code ($300000+) │ └── sh2_symbols.inc # 107 SH2 function symbols │ ├── analysis/ # Reverse engineering & optimization research │ ├── ARCHITECTURAL_BOTTLENECK_ANALYSIS.md │ ├── 68K_FUNCTION_REFERENCE.md # 503+ named functions │ ├── profiling/ # CPU profiling results │ ├── optimization/ # Optimization designs & research │ └── architecture/ # Memory maps, state machines, registers │ ├── docs/ # Hardware manuals & guides (markdown) │ ├── tools/ │ ├── libretro-profiling/ # Custom PicoDrive profiler (cycle-accurate) │ ├── translate_68k_modules.py # Batch dc.w→mnemonic translator (Phase 1+2) │ ├── m68k_disasm.py # 68K disassembler │ └── sh2_disasm.py # SH2 disassembler │ └── build/ └── vr_rebuild.32x # Output ROM (4MB) ``` ## ROM 布局 ``` Address Range Size Contents ────────────────────────────────────────── $000000-$2FFFFF 3.0 MB Game Code (68K + SH2) $300000-$3FFFFF 1.0 MB SH2 Expansion Space (~99% free) ────────────────────────────────────────── Total 4.0 MB Full Cartridge ``` 位于 $300000+ 的扩展空间仅由 SH2 处理器执行，并且已包含并行处理基础设施（调度钩子、优化顶点变换、工作封装器）—— 随时可激活。 ## 代码库状态 ### 反汇编与翻译 (v7.0.0 — 当前) - **821 个 68K 模块**，分布在 17 个类别 + 15 个游戏子类别中 - **736 个模块**已完全翻译为正确的汇编助记符（转换了 5679 行 dc.w） - **92 个 SH2 函数**拥有描述性名称（`matrix_multiply`、`frustum_cull`、`span_filler` 等） - **107 个 SH2 入口点**已映射并在 89 个 .inc 组 + 12 个扩展中符号化 - **503+ 个 68K 函数**已命名并分类 - 所有翻译均经验证与原始 ROM **字节完全一致** - 5 个翻译阶段：自动化（第 1-2 阶段）、手动分支（第 3 阶段）、JSR/JMP（第 4 阶段）、BCD 算术（第 5 阶段） - 剩余约 522 个 dc.w 为数据值（精灵描述符、指针表、查找表）—— 翻译已完成 - 3D 引擎算法分析：平直着色、Bresenham 边缘插值、包围盒可见性 ### 符号强化 (v5.1.0 — 完成) - **118+ 个模块**在所有 17 个类别中均使用符号寄存器名称进行了强化 - 集中式的 [definitions.asm](disasm/modules/shared/definitions.asm) 包含 MARS/COMM/VDP/Z80/PSG 等值 - 原始十六进制代码（如 `$00A15120`）已全部替换为自文档化的 `COMM0_HI` ### 性能分析 (运行中) - 带有周期精确检测的自定义 PicoDrive libretro 核心 - 帧级和 PC 级热点分析 - 自动化无头性能分析前端 ### 优化 (B-003/B-004/B-005 完成) - 68K 瓶颈已识别并量化（100.1% 利用率） - **B-003:** sh2_cmd_27 → 通过 COMM7 信号机制实现“即发即弃”（每帧 21 次调用，每次约 50 周期） - **B-004:** sh2_send_cmd → 单次触发 cmd $22（每帧 14 次调用，每次约 170 周期） - **B-005:** sh2_send_cmd_wait → 单次触发 cmd $25（场景初始化 8 次调用，每次约 100 周期） - 每帧命令开销减少 64%（~9,450 → ~3,430 周期） - 任务追踪见 [BACKLOG.md](BACKLOG.md)，陷阱见 [KNOWN_ISSUES.md](KNOWN_ISSUES.md) ## 关键架构发现 | 发现 | 证据 | |---------|----------| | 68K 是唯一的瓶颈 | 100.1% 利用率，127,987 周期/帧 | | 单独优化 SH2 无法带来 FPS 提升 | Slave 减少 66.6% → FPS 无变化 | | ~60% 的 68K 时间浪费在轮询上 | 每帧 35 次阻塞握手（优化前基线） | | 命令开销减少 64% | B-003/B-004/B-005：~9,450 → ~3,430 周期/帧 | | Master SH2 完全空闲 | 60 周期/帧（0.0% 利用率） | | Slave 空闲时间被重新利用 (B-003) | 原本在 $0600060A 处空闲 66.5%，现在处理 cmd27 像素工作 | ## 自定义性能分析器 基于 PicoDrive 的 libretro 核心构建的周期精确性能分析系统 —— 这是**唯一可用的 32X 性能分析器**，支持每 CPU 周期计数和 PC 级热点分析。 ``` cd tools/libretro-profiling # Frame-level 性能分析 (1800 frames) ./profiling_frontend ../../build/vr_rebuild.32x 1800 --autoplay # PC-level 热点分析 VRD_PROFILE_PC=1 VRD_PROFILE_PC_LOG=profile.csv \ ./profiling_frontend ../../build/vr_rebuild.32x 2400 --autoplay python3 analyze_pc_profile.py profile.csv ``` ## 文档 | 类别 | 关键文档 | |----------|---------------| | **任务队列** | [BACKLOG.md](BACKLOG.md)（优先级工作项） | | **已知陷阱** | [KNOWN_ISSUES.md](KNOWN_ISSUES.md)（硬件隐患、翻译问题） | | **优化计划** | [OPTIMIZATION_PLAN.md](OPTIMIZATION_PLAN.md)（策略与理由） | | **瓶颈分析** | [ARCHITECTURAL_BOTTLENECK_ANALYSIS.md](analysis/ARCHITECTURAL_BOTTLENECK_ANALYSIS.md) | | **68K 性能分析** | [68K_BOTTLENECK_ANALYSIS.md](analysis/profiling/68K_BOTTLENECK_ANALYSIS.md) | | **COMM 协议** | [68K_SH2_COMMUNICATION.md](analysis/68K_SH2_COMMUNICATION.md)（B-003/B-004/B-005 协议） | | **68K 函数** | [68K_FUNCTION_REFERENCE.md](analysis/68K_FUNCTION_REFERENCE.md)（503+ 个函数） | | **SH2 3D 流水线** | [SH2_3D_PIPELINE_ARCHITECTURE.md](analysis/sh2-analysis/SH2_3D_PIPELINE_ARCHITECTURE.md) | | **3D 引擎深入解析** | [SH2_3D_ENGINE_DEEP_DIVE.md](analysis/sh2-analysis/SH2_3D_ENGINE_DEEP_DIVE.md)（算法分析） | | **渲染流水线** | [RENDERING_PIPELINE.md](analysis/RENDERING_PIPELINE.md)（端到端 V-INT → VDP） | | **硬件手册** | [32x-hardware-manual.md](docs/32x-hardware-manual.md) | | **寄存器隐患** | [32X_REGISTERS.md](analysis/architecture/32X_REGISTERS.md) | ## 需求 - Python 3.x - GCC 和 Make（用于 vasm） - 类 Unix 环境（Linux、macOS、WSL） ### ROM（未包含） 您必须提供自己合法的 ROM dump： - 文件：`Virtua Racing Deluxe (USA).32x`（位于 `roms/` 目录） - 大小：3,145,728 字节（原始） - MD5：`72b1ad0f949f68da7d0a6339ecd51a3f` ## 技术细节 | 组件 | 详情 | |-----------|---------| | 平台 | Sega 32X (Mega Drive 附件) | | 68000 CPU | 7.67 MHz，游戏逻辑与协调 | | SH2 CPUs | 2x 23.01 MHz，3D 渲染 | | Z80 CPU | 声音处理 | | ROM 大小 | 4 MB (4,194,304 字节) 含 1MB 扩展 | | 原始帧率 | ~20 FPS（阻塞同步瓶颈） | | 目标帧率 | 60 FPS | ## 支持 [patreon.com/virtua_racing_60fps](https://patreon.com/virtua_racing_60fps) ## 致谢 - **原版游戏**: SEGA (1994) - **反汇编与分析**: Claude Code（在人工指导下） - **工具**: vasm by Volker Barthelmann & Frank Wille - **性能分析器**: 自定义 PicoDrive libretro 补丁 ## 许可证 用于教育和保存目的的逆向工程项目。原版游戏 © SEGA 1994。不包含任何版权内容 —— 您必须提供自己合法的 ROM。

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