### **Прерывания (Interrupts) на PlayStation 1: Зачем они нужны и как работают?**  
Прерывания в PS1 — это механизм, позволяющий процессору **мгновенно реагировать** на критичные события (например, завершение рендеринга кадра или чтение с диска), не требуя постоянного опроса (polling). Они играют ключевую роль в синхронизации и эффективности системы.  

---

## **1. Основные типы прерываний**  
В PS1 есть несколько аппаратных прерываний, каждое обслуживает свою задачу:  

| Прерывание | Источник                  | Задача                                                                 |
|------------|---------------------------|-----------------------------------------------------------------------|
| **IRQ0**   | VBlank (вертикальная синхронизация) | Оповещает о завершении рендеринга кадра. Используется для обновления графики. |
| **IRQ1**   | GPU                       | Генерируется при ошибках GPU (например, переполнение буфера команд). |
| **IRQ2**   | CD-ROM                    | Сигнализирует о завершении чтения данных с диска.                    |
| **IRQ3**   | DMA                       | Уведомляет о завершении передачи данных (например, в VRAM).          |
| **IRQ4**   | Timer (таймер)            | Используется для точного измерения времени.                          |
| **IRQ5**   | Контроллеры (геймпады)    | Обработка ввода игрока.                                              |
| **IRQ6**   | SPU (звук)                | Прерывание от звукового процессора (например, окончание воспроизведения сэмпла). |

---

## **2. Зачем они нужны?**  
### **(1) Синхронизация графики (VBlank)**  
Без прерывания **IRQ0** (VBlank) игра не могла бы:  
- Плавно обновлять кадры (без разрывов изображения).  
- Безопасно изменять VRAM (иначе артефакты).  

**Пример кода:**  
```mips  
wait_vblank:
    li $t0, 0x1F801070  # I_STAT (регистр статуса прерываний)
    lw $t1, 0($t0)
    andi $t1, 0x1       # Проверяем бит IRQ0 (VBlank)
    beqz $t1, wait_vblank
    nop
    jr $ra
```

---

### **(2) Асинхронная работа с CD-ROM**  
Прерывание **IRQ2** позволяет:  
- Читать данные с диска **без блокировки основного цикла игры**.  
- Загружать уровни/аудио **в фоне**.  

**Пример:**  
```mips  
cd_read_done:
    # IRQ2 вызвано — данные готовы
    la $t0, cd_buffer
    sw $t0, 0x1F8010A0  # DMA CD-ROM
    jr $ra
```

---

### **(3) Обработка ввода (геймпады)**  
Прерывание **IRQ5** сообщает:  
- Когда игрок нажал кнопку (без задержек).  
- Поддерживает **вибрацию** (если есть DualShock).  

**Пример:**  
```mips  
read_pad:
    li $t0, 0x1F801040  # SIO_DATA
    lw $t1, 0($t0)      # Чтение кнопок
    andi $t1, 0xFF      // Фильтруем биты
    jr $ra
```

---

## **3. Как работают прерывания?**  
1. **Аппаратное событие** (например, завершение VBlank) устанавливает флаг в **I_STAT (0x1F801070)**.  
2. Процессор **приостанавливает текущий код** и переходит к **обработчику прерывания** (адрес задаётся в **$k0**).  
3. Обработчик:  
   - Сохраняет регистры в стек.  
   - Выполняет нужные действия (например, обновляет графику).  
   - Очищает флаг прерывания.  
   - Восстанавливает регистры и возвращает управление.  

**Пример обработчика на ассемблере:**  
```mips  
irq_handler:
    addiu $sp, -32      # Резервируем стек
    sw $ra, 0($sp)      # Сохраняем $ra
    sw $a0, 4($sp)      # Сохраняем аргументы

    # Проверяем источник прерывания
    li $t0, 0x1F801070
    lw $t1, 0($t0)
    andi $t2, $t1, 0x1  # IRQ0 (VBlank)?
    bnez $t2, handle_vblank
    nop

    # Выход
    lw $a0, 4($sp)
    lw $ra, 0($sp)
    addiu $sp, 32
    eret                # Возврат из прерывания

handle_vblank:
    # Обновляем кадр
    jal update_graphics
    nop
    j irq_handler       # Возврат
```

---

## **4. Почему без прерываний — плохо?**  
- **Графика**: Без VBlank появится **tearing** (разрывы кадров).  
- **Звук**: SPU будет работать с задержками.  
- **Ввод**: Кнопки станут «лагающими».  
- **CD-ROM**: Игра зависнет на время загрузки.  

---

## **5. Итог**  
Прерывания в PS1 — это **«нервная система» консоли**, которая:  
1. **Синхронизирует** графику, звук, ввод и загрузку данных.  
2. **Избегает busy-waiting** (постоянного опроса), экономя ресурсы CPU.  
3. **Гарантирует точность** (например, 60 FPS через VBlank).  

Если ты **пишешь на ассемблере**, прерывания придётся обрабатывать вручную. В **C** этим частично занимается PsyQ SDK.  

P.S. В твоём переводе Persona 2 прерывания **уже работают** — иначе игра бы просто не запустилась! 😉 Но если хочешь **добавить свои обработчики** (например, для кастомной загрузки), дай знать — помогу с кодом.

------------------

### **Как работают прерывания на PlayStation 1: детальный разбор**

Прерывания (IRQ) в PS1 — это механизм, позволяющий процессору R3000A мгновенно реагировать на аппаратные события. Вот их полный цикл работы:

#### **1. Инициализация прерываний**
Перед использованием нужно:
- Задать адрес обработчика в **$k0** (регистр ядра)
- Разрешить нужные IRQ в регистре **I_MASK (0x1F801074)**

```mips
setup_irq:
    la $k0, irq_handler  # Устанавливаем обработчик
    li $t0, 0x1F801074
    li $t1, 0x0001       # Разрешаем только IRQ0 (VBlank)
    sw $t1, 0($t0)
    jr $ra
```

#### **2. Аппаратный триггер**
Когда происходит событие (например, VBlank):
1. CD-ROM контроллер/GPU устанавливает бит в **I_STAT (0x1F801070)**
2. Процессор проверяет:
   - Разрешено ли это прерывание в **I_MASK**
   - Не находится ли он уже в обработчике (бит **IEc** в регистре **SR**)

#### **3. Переход в обработчик**
Если условия выполнены:
1. Процессор:
   - Сохраняет **PC** и **SR** в специальных регистрах (**EPC**, **ErrorEPC**)
   - Переходит в режим ядра (бит **KUc** = 0)
   - Прыгает по адресу в **$k0**

#### **4. Обработка прерывания**
Типичный обработчик:
```mips
irq_handler:
    # 1. Сохраняем контекст
    addiu $sp, -120     # Резервируем место для 30 регистров
    sw $at, 0($sp)
    sw $v0, 4($sp)
    # ... сохраняем все используемые регистры

    # 2. Определяем источник
    li $t0, 0x1F801070
    lw $t1, 0($t0)      # Читаем I_STAT

    # 3. Обработка VBlank
    andi $t2, $t1, 0x1
    beqz $t2, not_vblank
    nop
    jal handle_vblank
    nop

not_vblank:
    # 4. Сбрасываем флаг прерывания
    li $t3, 0xFFFF00FF  # Маска для очистки
    and $t1, $t1, $t3
    sw $t1, 0($t0)      # Пишем обратно в I_STAT

    # 5. Восстанавливаем контекст
    lw $at, 0($sp)
    lw $v0, 4($sp)
    # ...
    addiu $sp, 120

    # 6. Возврат
    eret                # Возврат с восстановлением SR и PC
```

#### **5. Возврат из прерывания**
Инструкция **eret**:
- Восстанавливает **PC** из **EPC**
- Восстанавливает **SR** (включая бит **IEc**)
- Возвращает процессор в пользовательский режим

#### **6. Особенности PS1**
1. **Приоритеты**: Нет аппаратного приоритета - порядок обработки определяется программно
2. **Вложенность**: Новые прерывания блокируются, пока **IEc = 0**
3. **Задержки**: Минимальная задержка между прерываниями - 5 тактов

#### **7. Реальный пример из PsyQ**
Обработчик VBlank в библиотеке **libgs**:
1. Сохраняет матрицу преобразования
2. Обновляет буферы GPU
3. Вызывает пользовательский callback

#### **8. Оптимизации**
- **Короткие обработчики**: Не более 100 тактов
- **Минимальное сохранение**: Только используемые регистры
- **Аппаратное ускорение**: Для DMA используйте **D_ICR (0x1F8010F4)**

Для отладки в no$psx используйте точки останова на записи в **I_STAT**!