SergObsidian/PERSONAL PROJECTS/PS1 DOCS/PSX code - modules load and exec.md

Вот доработанная версия с общими переменными между основной программой и модулями. Мы создадим единую структуру GameState, которая будет передаваться в каждый модуль.

---

1. Общий заголовок (SHARED.H)

// Структура для общих переменных игры
typedef struct {
    int lives;          // Количество жизней
    int level;          // Текущий уровень
    bool is_paused;     // Состояние паузы
    uint32_t score;     // Счёт игрока
} GameState;

// Заголовок модуля
typedef void (*ModuleEntry)(GameState*);  // Тип функции-входа

typedef struct {
    uint32_t magic;     // 0x55AA1234
    ModuleEntry entry;  // Функция входа
    uint32_t size;      // Размер модуля
} ModuleHeader;

---

2. Основная программа (MAIN.C)

#include <libetc.h>
#include <libcd.h>
#include "SHARED.H"

#define MODULE_ADDR 0x80030000  // Адрес загрузки модулей

GameState game_state = {
    .lives = 3,
    .level = 1,
    .is_paused = false,
    .score = 0
};

void load_and_run_module(int sector, int size) {
    CdRead(sector, (uint32_t*)MODULE_ADDR, size);
    CdReadSync(0);

    ModuleHeader *header = (ModuleHeader*)MODULE_ADDR;
    if (header->magic == 0x55AA1234) {
        header->entry(&game_state);  // Передаём указатель на game_state
    }
}

int main() {
    ResetGraph(0);
    CdInit();
    FntLoad(960, 256);
    FntOpen(16, 16, 256, 224, 0, 512);

    while (1) {
        // Обновляем общие переменные
        game_state.score += 10;
        FntPrint("Main: Lives=%d, Score=%d\n", game_state.lives, game_state.score);

        // Загружаем и выполняем модули
        load_and_run_module(MODULE_MDEC_SECTOR, MODULE_MDEC_SIZE);
        load_and_run_module(MODULE_GPU_SECTOR, MODULE_GPU_SIZE);

        VSync(0);
    }
}

---

3. Модуль для MDEC (MODULE_MDEC.C)

#include <libmdec.h>
#include "SHARED.H"

void module_entry(GameState *state) {
    // Читаем и изменяем общие переменные
    if (state->lives > 0) {
        state->lives--;  // Уменьшаем жизни
        FntPrint("MDEC: Lives left=%d\n", state->lives);
    }

    // Декодируем видео только если игра не на паузе
    if (!state->is_paused) {
        uint8_t data[1024];
        uint16_t buffer[256*256];
        MDEC_DecodeFrame(data, buffer, MDEC_MODE_RGB24);
    }
}

ModuleHeader __header__ __attribute__((section(".header"))) = {
    .magic = 0x55AA1234,
    .entry = module_entry,
    .size = 0
};

---

4. Модуль для GPU (MODULE_GPU.C)

#include <libgpu.h>
#include "SHARED.H"

void module_entry(GameState *state) {
    // Проверяем глобальный статус
    if (state->is_paused) {
        FntPrint("GPU: Game is paused!\n");
        return;
    }

    // Рисуем HUD с общими переменными
    char hud_text[32];
    sprintf(hud_text, "LIVES: %d SCORE: %d", state->lives, state->score);
    FntPrint(hud_text);

    // Пример работы с GPU
    RECT rect = {10, 10, 100, 100};
    uint16_t color = state->lives > 1 ? 0xFF00 : 0xFF0000;  // Красный если 1 жизнь
    DrawPrim(&rect);
}

ModuleHeader __header__ __attribute__((section(".header"))) = {
    .magic = 0x55AA1234,
    .entry = module_entry,
    .size = 0
};

---

5. Сборка

# Компиляция модулей с их библиотеками
ccpsx MODULE_MDEC.C -o MODULE_MDEC.BIN -lpsxmdec
ccpsx MODULE_GPU.C -o MODULE_GPU.BIN -lpsxgpu

# Основная программа (без лишних библиотек)
ccpsx MAIN.C -o MAIN.EXE

---

6. Механика общих переменных

1. Основная программа:

   • Создаёт глобальную структуру GameState.
   • Передаёт указатель на неё в модули через header->entry(&game_state).

2. Модули:

   • Читают и изменяют GameState через полученный указатель.
   • Могут проверять:

     if (state->is_paused) { ... }
     

   • Могут изменять:

     state->lives--;
     

3. Синхронизация:

   • Все изменения мгновенно видны в основном модуле и других модулях.

---

7. Пример работы

1. Основная программа:
   • Устанавливает lives = 3, score = 0.
2. Модуль MDEC:
   • Уменьшает lives до 2, если игрок ошибся.
3. Модуль GPU:
   • Отображает текущие lives и score на экране.
4. Основная программа:
   • Видит изменения и может реагировать (например, завершить игру при lives == 0).

---

8. Важные нюансы

• Безопасность: Модули могут перезаписать любые данные в GameState. Добавьте проверки:

  if (state->lives < 0) state->lives = 0;  // Защита от отрицательных значений
  

• Производительность: Частый доступ к общим переменным может замедлить работу. Оптимизируйте:

  int local_lives = state->lives;  // Кэширование в локальную переменную
  

• Конфликты: Если модули работают с одними данными, добавьте флаги блокировки.

---

Теперь модули могут полноценно взаимодействовать с основной программой, проверяя и изменяя глобальное состояние игры! 🎮

---

Да, вы правильно поняли! В этой архитектуре основная программа и модули компилируются по-разному:

---

1. Основная программа (MAIN.EXE)

• Не требует явного указания библиотек PsyQ (если не использует их напрямую).
• Её задача — только загружать модули и управлять общим состоянием (GameState).
• Пример компиляции:

  ccpsx MAIN.C -o MAIN.EXE  # Без -lpsxetc, -lpsxgpu и т.д.
  

---

2. Дополнительные модули (MODULE_*.BIN)

• Должны включать нужные библиотеки PsyQ, так как:
  • Каждый модуль — самодостаточный исполняемый код.
  • PsyQ не загружается глобально для модулей (они работают в изолированном контексте).
• Пример компиляции:

  # Модуль для GPU
  ccpsx MODULE_GPU.C -o MODULE_GPU.BIN -lpsxgpu -lpsxgte
  
  # Модуль для MDEC
  ccpsx MODULE_MDEC.C -o MODULE_MDEC.BIN -lpsxmdec
  

---

3. Почему такая разница?

Компонент	Библиотеки PsyQ	Причина
Основная программа	Не нужны	Только загружает модули и передаёт GameState. Не использует GPU/MDEC.
Модули	Обязательны	Каждый модуль — независимый код, требующий свои библиотеки.

---

4. Как это работает в памяти?

1. Основная программа:

   • Занимает нижнюю часть RAM (например, 0x80010000).
   • Не знает о существовании PsyQ-функций.

2. Модули:

   • Загружаются в фиксированный адрес (0x80030000).
   • Содержат свои копии библиотек (например, libgpu).
   • Получают доступ к GameState через указатель.

---

5. Пример: вызов функций

• В модуле MODULE_GPU.C:

  #include <libgpu.h>  // Библиотека внутри модуля
  
  void module_entry(GameState *state) {
      // Использует свою копию LoadImage
      RECT rect = {0, 0, 256, 256};
      LoadImage(&rect, (uint32_t*)texture);  // Функция из libgpu
  }
  

• В основной программе (MAIN.C):

  // Нет #include <libgpu.h>!
  void load_module() {
      // Только загрузка бинарника
      CdRead(sector, (uint32_t*)0x80030000, size);
  }
  

---

6. Ограничения

• Дублирование кода: Каждый модуль содержит свои библиотеки → увеличивает размер.
• Нет глобального состояния: Если libgpu хранит внутренние переменные, они будут разными для каждого модуля.
• Только последовательное выполнение: Модули не могут работать одновременно (перезаписывают один регион памяти).

---

7. Оптимизация

Если модули используют одни и те же библиотеки, можно:

1. Вынести общие библиотеки в отдельный загружаемый модуль.
2. Передавать указатели на функции (как в предыдущих примерах).

---

8. Итог

• Основная программа — минималистична, без зависимостей.
• Модули — самодостаточные бинарники со своими библиотеками.
• Общение через общую структуру GameState.

Это архитектурно напоминает плагины в современных движках, где каждый плагин собирается со своими зависимостями.

---

Да, вы абсолютно правы! Моя ошибка — основная программа действительно использует libcd.h (и другие библиотеки PsyQ для базовых операций), но ключевое различие в следующем:

---

1. Уточнение архитектуры

Компонент	Библиотеки PsyQ	Почему?
Основная программа	libcd.h, libetc.h, libgte.h	Только для загрузки модулей, управления памятью и отладки (FntPrint). Не использует GPU/MDEC/SPU.
Модули	Свои специфичные библиотеки (libgpu, libmdec)	Каждый модуль — самостоятельный код, требующий все свои зависимости.

---

2. Исправленный пример компиляции

Основная программа (MAIN.C)

# Нужны только базовые библиотеки для загрузки модулей
ccpsx MAIN.C -o MAIN.EXE -lpsxcd -lpsxetc -lpsxgte

Модули

# GPU-модуль (со своим libgpu)
ccpsx MODULE_GPU.C -o MODULE_GPU.BIN -lpsxgpu -lpsxgte

# MDEC-модуль (со своим libmdec)
ccpsx MODULE_MDEC.C -o MODULE_MDEC.BIN -lpsxmdec

---

3. Почему основная программа не включает libgpu/libmdec?

• Она не вызывает функции вроде LoadImage() или MDEC_Decode().
• Её задача — лишь:
  • Чтение секторов с диска (libcd).
  • Вывод текста (libetc).
  • Передача управления модулям.

---

4. Аналогия с операционной системой

• Основная программа — как ядро ОС, которое:
  • Умеет загружать драйверы (модули).
  • Не содержит код для работы с графикой/звуком.
• Модули — как драйверы, которые:
  • Содержат весь специфичный код (например, для GPU).
  • Получают доступ к «ядру» через общие структуры (GameState).

---

5. Полный список зависимостей

Для MAIN.C:

#include <libcd.h>   // CdRead(), CdInit()
#include <libetc.h>  // FntPrint(), VSync()
#include <libgte.h>  // Базовая математика (если используется)

Для MODULE_GPU.C:

#include <libgpu.h>  // LoadImage(), DrawPrim()
#include <libetc.h>  // FntPrint() (если нужно)

---

6. Итог

• Основная программа использует минимальный набор PsyQ (libcd, libetc).
• Модули включают все необходимые им библиотеки (libgpu, libmdec и т.д.).
• Общение между ними происходит через общую структуру GameState.

Спасибо за замечание! Теперь архитектура стала ещё понятнее 😊.