martypc

MartyPC es un emulador multiplataforma de las PC tempranas escritas en Rust. Admite Windows, Linux y MacOS. Martypc emula varios sistemas basados ​​en 8088, incluidos IBM PC, XT, PCJR y Tandy 1000.

Guía del usuario

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Las construcciones están disponibles a través de lanzamientos periódicos. Las compilaciones automáticas más nuevas están disponibles a través de la pestaña Acciones en los artefactos para cada ejecución de flujo de trabajo. (Deberá registrarse en GitHub para descargar artefactos).

¿Por qué otro emulador de PC?

Martypc comenzó como un proyecto de pasatiempo para ver si podía escribir un emulador desde cero mientras aprendía el lenguaje de programación de óxido. Mis objetivos originales para Martypc eran modestos, pero ha alcanzado un nivel de funcionalidad que nunca podría haber imaginado.

El nicho previsto de Martypc en el mundo de la emulación es un ayudante para el desarrollo de PC retro. Está lleno de herramientas de depuración e instalaciones de registro, con muchas más planificadas. Puede que no sea tan fácil de usar configurar como otros emuladores, pero si está familiarizado con los archivos de configuración de edición, no debería tener ningún problema importante. Los programadores que escriben software para el Intel 8088 pueden ver y medir la ejecución exacta del ciclo por ciclo de su código.

Exactitud

El desarrollo de Martypc comenzó en abril de 2022. Comencé a trabajar en hacer el ciclo de emulación de CPU 8088 de Martypc preciso en noviembre de 2022. Para hacerlo, validé la operación de la CPU contra una CPU 8088 real conectada a un microcontrolador Mega Arduino. Vea mi proyecto Arduino8088 para obtener más detalles. Esto permite que una instrucción se ejecute simultáneamente en el emulador y una CPU real y los resultados de ejecución comparados, ciclo por ciclo. Se describe más información sobre este proceso en mi blog.

En junio de 2024, actualicé la suite de prueba 8088 una vez más para apoyar el ejercicio de la cola preventiva del 8088. Se encontraron y corregieron muchas más inexactitudes de ciclo. Martypc pasa la suite de prueba 8088 V2 con una precisión del ciclo del 99.9997%.

También se ha realizado una extensa investigación de hardware para mejorar la emulación periférica de MartyPC, incluida la investigación del timbre 8253 con un Arduino, investigando los horarios de DMA con un osciloscopio y, en última instancia, construyendo un bus de autobuses utilizando un analizador lógico.

En abril de 2023, Martypc se volvió lo suficientemente preciso como para ejecutar la infame demostración de PC, 8088 mph.

En mayo de 2023, MartyPC se convirtió en el primer emulador de PC capaz de emular todos los efectos en el área de demostración de PC 5150. (Vea el video aquí: https://www.youtube.com/watch?v=zadelm9g0zg)

Demostraciones en línea

¡La construcción de WebAssembly de MartyPC puede ejecutar 8088 mph y área 5150 en su navegador web!

Características

Actualmente, MartyPC puede emular una PC IBM 5150 original, 5160 XT o una máquina Generic XT Clone.

El soporte preliminar para el IBM PCJR y Tandy 1000 está presente a partir de 0.2.1. Estas máquinas pueden ser erróneas e inestables.

Soporte del dispositivo

Martypc emula los siguientes dispositivos:

• CPU:

  • Intel 8088 : una implementación precisa del ciclo de la Intel 8088 que incluye la BIU asíncrona, la cola de instrucciones del procesador y la lógica previa a la captura. Probado para la corrección y la precisión del ciclo contra el hardware.
  • NEC V20 - Una implementación preliminar de la CPU NEC V20. Basado en ciclo, pero no totalmente preciso o tan realizado como el real, ya que los tiempos no se han ajustado del 8088 que se usó como base. Todas las instrucciones V20 en modo nativo se implementan y prueban la corrección contra el hardware.

• Tarjetas de video:

  • CGA : una implementación dinámica de ciclo o caracteres de la IBM CGA, incluida el controlador CRTC Motorola MC6845, permite a MartyPC ejecutar demostraciones exigentes de PC como 8088 mph y área5150. Martypc adopta un enfoque único para la emulación de tarjetas de video PC simulando todo el campo de la pantalla, incluido OverScan. Se admite la simulación de salida y monitor compuesto, a través del excelente código de conversión compuesta de Reenigne (también utilizado por Dosbox y 86Box)
  • TGA : una implementación de caracteres de la matriz de puerta de video PCJR y Tandy Graphics. Trabajo en progreso.
  • MDA : una implementación de carácter de la tarjeta IBM MDA construida en el controlador CRTC Motorola MC6845. Se puede instalar un adaptador MDA junto con una tarjeta CGA o EGA para la operación de múltiples monitores.
    • Hércules : el dispositivo MDA opcionalmente admite la emulación del adaptador de gráficos Hercules.
  • EGA : una implementación de carácter del IBM EGA se basa en las técnicas utilizadas para desarrollar el CGA. Está estructurado para replicar las funciones lógicas de cada uno de los chips LSI en el hardware original. Admite fuentes redefinibles, interrupciones VSYNC y paneles PEL por escane para desplazamiento suave.

• Dispositivos de almacenamiento:

  • µPD765 FDC : actualmente lo suficientemente robusto como para admitir los sistemas operativos DOS y Minix, aunque la emulación de imágenes de disquete se limita a las imágenes del sector sin procesar.
  • IBM/XEBEC 20MB HDC - Emulado con soporte básico de VHD. Martypc actualmente admite una sola geometría de disco de 20 MB.
  • Cartillos PCJR : las ROM de cartucho PCJR son compatibles con el formato JRIPCART (.JRC)

• Hardware del sistema:

  • 8255 PPI : la emulación de teclado de bajo nivel se admite a través del registro PPI y de cambio de teclado. Admite el 'bit turbo' que se encuentra en los clones de turboxt.
  • 8259 PIC : principalmente completas, pero aún faltan características avanzadas, como rotación prioritaria y modos anidados.
  • 8253 PIT - Audio PCM altamente preciso y compatible.
  • 8237 DMAC : principalmente implementado, pero las transferencias DMA están actualmente "falsificadas". DRAM REFRESH DMA se simula utilizando un sistema de programación.
  • 8250 UART : admite el paso en serie o la emulación del ratón. Todavía un poco incompleto (falla las pruebas en cheque)
  • Puerto de juego : admite dos joysticks analógicos con dos botones cada uno.
  • Altavoz de PC : aunque a veces un poco fallido, puede producir audio PCM razonable en demos como 8088 mph, área5150 y hongo mágico.

• Tarjetas de complemento:

  • Lotech 2MB EMS Tarjeta - 2 MB de memoria EMS se pone a disposición a través del tablero de Lotech EMS.

• Dispositivos de entrada:

  • Soporte del teclado : se emulan IBM Model F y Tandy 1000 teclados.
  • Ratón serie : se puede conectar un mouse de serie Microsoft estándar al puerto Com de su elección.
  • Joystick : los joysticks de puerto de juego se emulan a través de controles de teclado configurables.

Soporte de configuración

MARTYPC admite configuraciones de máquina personalizadas a través de perfiles de configuración de máquina base más extensiones opcionales llamadas 'superposiciones', análoga a la instalación de tarjetas de extensión u otras actualizaciones.

Soporte de depuración

Martypc tiene una extensa GUI de depuración con varias pantallas útiles que incluyen desmontaje de instrucciones, estado de la CPU, visor de memoria y varios estados periféricos. Se admiten puntos de interrupción de código y memoria. Martypc también admite instrucción y registro basado en ciclo.

Soporte de múltiples ventanas

Ejecute dos tarjetas de video en ventanas separadas, o la misma tarjeta de video en vistas 'precisas' y 'depurar', ¡o con diferentes sombreadores!

Soporte de sombreador

Se incluye un sombreador CRT básico y configurable con más por venir (se planifica el soporte de Librashader)

Capturas de pantalla

¡Para obtener más información, consulte la sección Galería de capturas de pantalla del wiki!

Agradecimiento especial

Tengo una larga lista de personas que agradecer (¡ver la caja Acerca de!), Pero especialmente me gustaría mencionar las contribuciones hechas por Reenigne. Sin su trabajo de ingeniería inversa en el microcódigo 8088, este emulador nunca hubiera sido posible. También me gustaría agradecer a Ken Shirriff y su excelente blog, que cubre gran parte de la lógica de silicio del 8086 (y 8088 por extensión).