В PlayStation 1 (PS1) передача видеокоманд через DMA в GPU — это ключевой механизм для эффективного рендеринга. Разберём процесс детально, включая работу с памятью.

---

## **1. Как передаются видеокоманды через DMA?**
GPU PS1 не имеет собственного набора инструкций — он выполняет **примитивные команды**, переданные CPU. Эти команды организуются в **цепочку DMA** (Display List), которая указывает, что и как рисовать.

### **1.1. Структура цепочки команд**
Каждая команда в цепочке состоит из:
- **Слова-заголовка** (указывает тип примитива: полигон, спрайт, настройка и т. д.).
- **Данных** (координаты, цвета, текстуры).

Пример команды для отрисовки треугольника:
```c
typedef struct {
    uint32_t header;  // Тип примитива (например, POLY_F3)
    uint16_t x1, y1;  // Координаты
    uint16_t x2, y2;
    uint16_t x3, y3;
    uint8_t r, g, b;  // Цвет
} GPUPrimitive;
```

### **1.2. Передача через DMA**
1. **CPU формирует цепочку команд** в основной RAM (например, массив структур).
2. **Адрес этой цепочки** передаётся в GPU через DMA.
   - Используется порт **`GP0`** (для команд) и **`GP1`** (для управления).
3. **DMA-контроллер** (канал **GPU**) копирует данные из RAM в GPU.

**Код на ассемблере (пример):**
```asm
; Запись адреса цепочки в DMA
li a0, 0x1F8010A0    ; Адрес регистра DMA_GPU (канал 2)
la a1, command_list  ; Адрес цепочки команд в RAM
sw a1, 0(a0)         ; Записываем адрес

; Настройка DMA
li a0, 0x1F8010A4
li a1, 0x01000200    ; Размер блока + флаги (например, 0x200 байт)
sw a1, 0(a0)

; Запуск DMA
li a0, 0x1F8010A8
li a1, 0x01000001    ; Включить DMA
sw a1, 0(a0)
```

---

## **2. Как GPU читает команды?**
### **2.1. Отсутствие собственной памяти для команд**
У GPU **нет отдельной памяти для хранения команд** (в отличие от современных GPU). Он:
1. **Читает команды напрямую из основной RAM** через DMA.
2. **Интерпретирует их "на лету"** (как потоковый процессор).

### **2.2. Роль FIFO-буфера**
GPU имеет **маленький FIFO-буфер** (32 слова):
- DMA заполняет этот буфер, пока GPU читает данные.
- Если буфер переполняется, DMA приостанавливается.

---

## **3. Где хранятся данные?**
### **3.1. Основная RAM (2 МБ)**
- **Цепочки команд** хранятся здесь.
- **Текстуры** тоже могут быть в RAM (но чаще копируются в VRAM).

### **3.2. Видеопамять (VRAM, 1 МБ)**
- **Кадровый буфер** (Frame Buffer) — хранит пиксели.
- **Текстуры** — загружаются сюда для быстрого доступа.
- **CLUT** (Color Look-Up Table) — палитры для 8-битных текстур.

### **3.3. Как GPU обращается к данным?**
- **Через DMA**: Текстуры/данные копируются из RAM в VRAM перед рендерингом.
- **Прямой доступ**: GPU читает VRAM при отрисовке (например, текстуры).

---

## **4. Пример: полный цикл работы**
1. **Подготовка**:
   - CPU создаёт в RAM массив команд (например, `DrawPolygon`, `LoadTexture`).
   - Текстуры копируются в VRAM через `GP0` или DMA.
2. **Запуск рендеринга**:
   - CPU отправляет адрес цепочки в DMA-контроллер GPU.
   - DMA копирует команды из RAM в FIFO GPU.
   - GPU выполняет команды, рисуя в кадровый буфер (VRAM).
3. **Вывод изображения**:
   - Видеоконтроллер выводит кадр из VRAM на экран.

---

## **5. Критические нюансы**
1. **Синхронизация**:
   - Если GPU занят, DMA приостанавливается (проверяется через статусный регистр `GP1`).
2. **Оптимизация**:
   - **Связные списки команд** (OT — Ordering Table) позволяют сортировать примитивы.
3. **Ограничения**:
   - DMA может работать только с выровненными данными (адреса, кратные 4).
   - Переполнение FIFO приводит к "пропущенным кадрам".

---

## **6. Псевдокод для работы с DMA и GPU**
```c
// 1. Загрузка текстуры в VRAM
void LoadTexture(uint16_t x, uint16_t y, void* tex_data) {
    GP0_SendCommand(0xA0000000 | (y << 11) | x);  // Адрес в VRAM
    GP0_SendCommand(0x10000000 | (width * height)); // Размер
    DMA_Start(GPU_CHANNEL, tex_data, size);        // Копируем через DMA
}

// 2. Формирование цепочки команд
struct CommandList {
    uint32_t prim_header;
    uint32_t data[10];
} __attribute__((aligned(4)));  // Выравнивание для DMA

// 3. Запуск рендеринга
void DrawFrame() {
    CommandList list = { ... };
    DMA_Start(GPU_CHANNEL, &list, sizeof(list));
    GPU_TriggerDMA();  // Запуск выполнения
}
```

---

## **Итог**
- **DMA в PS1** передаёт адрес цепочки команд из RAM в GPU.
- **GPU не имеет своей памяти для команд** — читает их напрямую из RAM через DMA/FIFO.
- **VRAM** используется только для хранения текстур и кадрового буфера.
- **Оптимизация DMA-передач** критична для производительности.

Это объясняет, почему в демосценах PS1 так важны **оптимизированные DMA-цепочки** и ручное управление памятью. Для глубокого понимания изучите **документацию PsyQ SDK** или исходники open-source движков (например, [PSn00bSDK](https://github.com/Lameguy64/psn00bsdk)).