martypc

O Martypc é um emulador de plataforma cruzada dos primeiros PCs escritos em Rust. Ele suporta Windows, Linux e MacOS. A MartyPC emula vários sistemas baseados em 8088, incluindo o IBM PC, XT, PCJR e Tandy 1000.

Guia do usuário

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Download de Martypc

As construções estão disponíveis por meio de lançamentos periódicos. Construções automáticas mais recentes estão disponíveis na guia Ações sob os artefatos para cada fluxo de trabalho. (Você precisará estar conectado ao Github para baixar artefatos).

Por que outro emulador de PC?

A Martypc começou como um projeto de hobby para ver se eu poderia escrever um emulador do zero enquanto aprendia a linguagem de programação de ferrugem. Meus objetivos originais para o MartypC foram modestos, mas atingiu um nível de funcionalidade que eu nunca poderia ter imaginado.

O nicho pretendido da MartyPC no mundo da emulação é um assessor para o desenvolvimento de PCs retro. Está repleto de ferramentas de depuração e instalações de madeira, com muito mais planejado. Pode não ser tão fácil de usar como outros emuladores, mas se você estiver familiarizado com os arquivos de configuração de edições, não terá nenhum problema importante. Os programadores que escrevem software para o Intel 8088 podem ver e medir a execução exata do ciclo por ciclo de seu código.

Precisão

O desenvolvimento do MartypC começou em abril de 2022. Comecei a trabalhar para fazer com que o ciclo de emulação da CPU 8088 da MartyPC seja preciso em novembro de 2022. Para isso, validei a operação da CPU contra uma CPU 8088 real conectada a um mega microcontrolador Arduino. Veja meu projeto Arduino8088 para obter mais detalhes. Isso permite que uma instrução seja executada simultaneamente no emulador e uma CPU real e os resultados da execução comparados, ciclo por ciclo. Mais informações sobre esse processo são descritas no meu blog.

Em junho de 2024, atualizei a suíte de teste 8088 mais uma vez para apoiar o exercício da fila de pré -busca do 8088. Muitas outras imprecisões de ciclo foram encontradas e corrigidas. A MartypC passa o conjunto de testes 8088 V2 com precisão de ciclo de 99,9997%.

A extensa pesquisa de hardware também foi realizada para melhorar a emulação periférica da MartypC, incluindo a investigação do chip 8253 Timer com um Arduino, investigando os horários de DMA com um osciloscópio e, finalmente, construindo um sniffer de ônibus usando um analisador lógico.

Em abril de 2023, o Martypc tornou -se preciso o suficiente para executar a famosa demonstração de PC, 8088 mph.

Em maio de 2023, o MartypC se tornou o primeiro emulador de PC capaz de imitar todos os efeitos na área de demonstração do PC 5150. (Consulte o vídeo aqui: https://www.youtube.com/watch?v=zadelm9g0zg)

Demos online

A criação de WebAssembly do MartypC pode executar 8088 mph e a área 5150 no seu navegador da web!

Características

Atualmente, o MartyPC pode emular um IBM 5150 PC original, 5160 XT ou uma máquina de clone XT genérico.

O suporte preliminar para o IBM PCJR e Tandy 1000 está presente a partir de 0.2.1. Essas máquinas podem ser buggy e instáveis.

Suporte ao dispositivo

Martypc emula os seguintes dispositivos:

• CPUs:

  • Intel 8088 - Uma implementação com precisão de ciclo da Intel 8088, incluindo a BIU assíncrona, a fila de instruções do processador e a lógica de pré -busca. Testado quanto à correção e pela precisão do ciclo contra o hardware.
  • NEC V20 - Uma implementação preliminar da CPU NEC V20. Baseado em ciclo, mas não totalmente preciso ou tão performante quanto a coisa real, pois os horários não foram ajustados do 8088 que foi usado como base. Todas as instruções V20 no modo nativo são implementadas e testadas para correção contra o hardware.

• Cartões de vídeo:

  • CGA -Uma implementação dinâmica de cronometrar-ou-caracteres da IBM CGA, incluindo o controlador Motorola MC6845 CRTC, permite que o MartypC execute demos exigentes de PC como 8088 mph e Area5150. O Martypc adota uma abordagem única para a emulação da placa de vídeo para PC simulando todo o campo de exibição - incluindo o Overscan. A simulação de saída e monitor composta é suportada, através do excelente código de conversão composto da ReEnigne (também usado pelo Dosbox e 86Box)
  • TGA - Uma implementação preenchida pelo caractere da matriz de portão de vídeo PCJR e Tandy Graphics. Trabalho em andamento.
  • MDA - Uma implementação recompensada pelo caractere do cartão IBM MDA criado no controlador Motorola MC6845 CRTC. Um adaptador MDA pode ser instalado ao lado de uma placa CGA ou EGA para operação de vários monitores.
    • Hercules - O dispositivo MDA suporta opcionalmente emulação do adaptador gráfico de Hercules.
  • EGA - Uma implementação preenchida de caracteres da IBM EGA se baseia nas técnicas usadas em desenvolvimento da CGA. É estruturado para replicar as funções lógicas de cada um dos chips LSI no hardware original. Ele suporta fontes redefiníveis, interrupções do VSYNC e panjamento de peel por scanline para rolagem suave.

• Dispositivos de armazenamento:

  • µpd765 FDC - Atualmente robusto o suficiente para suportar os sistemas operacionais DOS e Minix, embora a emulação de imagem de disquete seja limitada a imagens do setor bruto.
  • IBM/XEBEC 20MB HDC - Emulado com suporte básico de VHD. Atualmente, o MartypC suporta uma única geometria de disco de 20 MB.
  • PCJR CARTRIDES - São suportados os cartucios PCJR, no formato JRripCart (.jrc)

• Hardware do sistema:

  • 8255 PPI - A emulação de teclado de baixo nível é suportada pelo registro de mudança de PPI e teclado. Suporta o 'Turbo Bit' encontrado em clones Turboxt.
  • 8259 PIC - Principalmente completa, mas ainda ausente recursos avançados, como rotação prioritária e modos aninhados.
  • 8253 Pit - Audio PCM altamente preciso, suportando.
  • 8237 DMAC - Principalmente implementado, mas as transferências de DMA estão atualmente "falsificadas". DRAM Atualizar o DMA é simulado usando um sistema de agendamento.
  • 8250 UART - suporta a passagem serial ou a emulação de camundongo. Ainda um pouco incompleto (falha nos testes em cheque)
  • Porta de jogo - suporta dois joysticks analógicos com dois botões cada.
  • PC Speaker - Embora às vezes um pouco falhas, ele pode produzir áudio PCM razoável em demos como 8088 mph, Area5150 e Magic Cogumroom.

• Cartões complementares:

  • LOTECH 2MB CARD EMS - 2MB da memória EMS é disponibilizada pela placa LOTECH EMS.

• Dispositivos de entrada:

  • Suporte ao teclado - Os teclados IBM Model F e Tandy 1000 são emulados.
  • Mouse serial - Um mouse serial da Microsoft padrão pode ser conectado à porta COM de sua escolha.
  • Joystick - Joysticks de portas de jogo são imitados por controles de teclado configuráveis.

Suporte de configuração

O MartyPC suporta configurações de máquina personalizadas por meio de perfis de configuração da máquina básica, além de extensões opcionais chamadas 'sobreposições', angulares à instalação de cartões de extensão ou outras atualizações.

Suporte de depuração

A MartypC possui uma extensa GUI de depuração com várias exibições úteis, incluindo desmontagem de instruções, estado da CPU, visualizador de memória e vários estados periféricos. Os pontos de interrupção de código e memória são suportados. A MartypC também suporta instruções e registro baseado em ciclo.

Suporte de várias janelas

Execute duas placas de vídeo em janelas separadas ou na mesma placa de vídeo em visualizações 'precisa' e 'depuração' - ou com shaders diferentes!

Suporte de shader

Um shader básico e configurável do CRT está incluído com mais por vir (o suporte do Librashader está planejado)

Capturas de tela

Para saber mais, confira a seção da galeria de captura de tela do wiki!

Obrigado especial

Eu tenho uma longa lista de pessoas para agradecer (veja a caixa sobre a caixa!), Mas gostaria de mencionar especialmente as contribuições feitas por Reenigne. Sem seu trabalho, engenharia reversa do microcódigo 8088, esse emulador nunca seria possível. Eu também gostaria de agradecer a Ken Shirriff e seu excelente blog, cobrindo grande parte da lógica de silício do 8086 (e 8088 por extensão).